1．目的及意义

随着国内建筑行业的发展，中国高层建筑在世界舞台上扮演着越来越重要的角色，高强钢由于其良好的塑性和韧性以及高强度在高层建筑中使用的比例越来越大，目前国内超高层建筑骨架结构由厚板高强钢组成，其主要钢材型号为Q345和Q420两种，所焊板厚大多在50至70毫米最多可达100毫米，所焊钢板多为“日”字型。因此厚板高强钢的焊接方法与焊接工艺的优化显得越发重要，对于厚板对接焊接的要求也越来越高。而厚板焊接一般采用的是多重多道焊接，对于厚板对接多重多道焊一般都是采用人工CO#8322; 气体保护焊的方法进行焊接。与传统人工焊接相比，使用机器人焊接不仅能够大幅度提高焊接的效率而且可以更好的保证焊接的质量，同时还可以改善工人的工作环境。

1.1.国外研究现状

自世界第一台工业机器人“Unimate"在美国问世以来，日本、韩国、德国等国家相继进入工业机器人的研发之中。日本Motoman机器人公司研制的 Motoman VA 1400型焊接机器人已经可达到士0.08mm的重复定位精度。;德国机器人公司KUKA生产的6自由度通用机器人KR16 最大工作范围2101mm,重复精确度士0.05mm在全球获得了广泛的应用。目前国外的焊接机器人与国内相比的优势主要集中在控制系统智能性的完善，和工业机器人系统自动化程度较高，完成工作的精度较国内机器人高等方面。

机器精度的提高得益于先进的坡口测量技术，国外在自动焊中将视觉传感技术广泛用于坡口测量中。该技术以图像处理算法与数据的处理为核心，改变了传统人工测量费时费力而且不准确的现状。

目前对于坡口尺寸的测量方式最常见的有激光视觉扫描、焊丝接触式测量、人工测量等方式。激光视觉扫描利用投射在坡口的激光条纹产生的视觉图像作为表征轮廓特征的信息源，采集连续扫描的激光条纹视觉图像,得到条纹上各离散点的三维坐标，并对图像进行特征处理来获取破口参数。该测量方式测量精度较高，测量结果的处理上更加方便，但是测量成本过高。

焊丝接触式测量是利用通低压电的焊丝与坡口接触时形成的电流变化来辨别坡口形状，通过电机移动距离测量坡口的长度，高度，板厚，破口角度等各项参数，该测量方法能满足一般测量的精度要求且测量成本较低测量的效率较高。

人工测量是人工利用测量工具对坡口直接进行测量，利用肉眼观察坡口形状，然后再把测量数据输入计算机进行处理，从而获取坡口的各项数据，该测量方法虽然经济成本较低但在测量精度和测量效率上存在不足。

1.2焊接机器人国内形势

在工业4.0的大背景下焊接机器人在制造业各个领域得到广泛的运用，特别是在汽车、建筑、铁路等领域。目前国内焊接机器人在工业机器人占比已超过百分之四十。在市场方面，目前国内市场已成为全球前列的需求市场之一。国内焊接机器人在汽车制造、工程机械、城市建设等方面都潜力巨大，国内焊接机器人规模和增长速度惊人。但是国内企业在技术、规模、标准方面与国外相比存在很多的不足。对于建筑使用厚板对接的焊接机器人的研发上由于起步晚、技术不成熟等原因远落后于日本等国家。国内焊接机器人在与国外焊接机器人对比时竞争力不足。