基于协作机器人的智能焊接系统设计

王帅; 石敬宇; 董传阳; 刘云乾; 苏立虎

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2025.04.05

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专辑

基于协作机器人的智能焊接系统设计
Design of Intelligent Welding System based on Collaborative Robot
2025年55卷第4期页码：34-39
收稿：2024-09-06，

修回：2024-12-11，

纸质出版：2025-04-20
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2025.04.05
稿件说明：

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王帅，石敬宇，董传阳，等.基于协作机器人的智能焊接系统设计［J］.电焊机，2025，55（4）：34-39. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2025.04.05.

WANG Shuai, SHI Jingyu, DONG Chuanyang, et al.Design of Intelligent Welding System based on Collaborative Robot[J].Electric Welding Machine, 2025, 55(4): 34-39. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2025.04.05.

摘要

面对工业自动化与智能制造对传统焊接技术提出的效率与精度挑战，设计了一种基于协作机器人的智能焊接系统。该系统通过集成协作机器人与先进控制算法，旨在提升焊接作业的智能化程度。探讨了协作机器人应用于智能焊接系统的必要性和可行性，阐述了系统设计理念、架构与核心技术。深入分析了协作机器人的选型标准、焊接任务自动化规划方法及用户界面设计。通过搭建实验平台进行系统测试，通过对比分析协作机器人、工业机器人和手工焊接在不同维度（如部署时间、学习时间、示教时间、焊接效率、焊缝成形和一致性）的表现，评估系统的有效性和实用性。结果表明，协作机器人在部署时间和学习时间上显著优于工业机器人，焊接效率和焊缝成形表现良好。尽管工业机器人的焊接率略高，但协作机器人在整体效率和稳定性上更具优势。实验还验证了系统在实际应用中的可靠性，显示其在多种测试环境下均能稳定工作，满足工业焊接的质量要求。未来的工作将集中在提升系统的自适应能力和优化人机交互体验上，以更好地服务于现代制造业的发展需求。

Abstract

In response to the challenges of efficiency and precision posed by industrial automation and intelligent manufacturing to traditional welding technology

an intelligent welding system based on collaborative robots is proposed and designed. This system aims to enhance the intelligence level of welding operations by integrating collaborative robots with advanced control algorithms. The necessity and feasibility of applying collaborative robots in intelligent welding systems are discussed

and the system design philosophy

architecture

and core technologies are elaborated upon. A thorough analysis of the criteria for selecting collaborative robots

methods of automated planning for welding tasks

and user interface design is provided. Through constructing an experimental platform for system testing

and by comparatively analyzing the performance of collaborative robots

industrial robots

and manual welding in different dimensions (such as deployment time

learning time

teaching time

welding efficiency

and consistency of weld formation)

the effectiveness and practicality of the system are evaluated. The results indicate that collaborative robots significantly outperform industrial robots in terms of deployment and learning time

with good performance in welding efficiency and weld formation. Although the welding rate of industrial robots is slightly higher

collaborative robots have advantages in overall efficiency and stability. The experiment also verifies the reliability of the system in practical applications

demonstrating its stable operation in various test environments and meeting the quality requirements of industrial welding. Future work will focus on enhancing the adaptive capabilities of the system and optimizing the human-machine interaction experience to better serve the development needs of modern manufacturing.

关键词

Keywords

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