焊接自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀以及發(fā)展研究

高軍

摘要：我國(guó)焊接自動(dòng)化技術(shù)有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，不論對(duì)國(guó)家大型項(xiàng)目，還是對(duì)企業(yè)小型生產(chǎn)都有很大的幫助。焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展需著重研究其重點(diǎn)技術(shù)的發(fā)展，特別是智能化技術(shù)的發(fā)展。從我國(guó)焊接自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀不難發(fā)現(xiàn)，焊接自動(dòng)化技術(shù)是一項(xiàng)非常有發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)的技術(shù)，它的發(fā)展方向必然與我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求息息相關(guān)，也與我國(guó)以人為本的社會(huì)發(fā)展理念相關(guān)。本文主要對(duì)焊接自動(dòng)化技術(shù)及其發(fā)展進(jìn)行了分析研究。

關(guān)鍵詞：焊接自動(dòng)化；發(fā)展現(xiàn)狀；創(chuàng)新應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

1 焊接自動(dòng)化技術(shù)概述

1.1 焊接自動(dòng)化的定義

焊接自動(dòng)化技術(shù)從字面上來講是實(shí)現(xiàn)焊接技術(shù)的自動(dòng)化過程，根據(jù)電腦控制要求可知，如何做好焊接后續(xù)管理是關(guān)鍵，在焊接自動(dòng)化管理和調(diào)控過程中，需要明確實(shí)際內(nèi)容，如果存在焊接管理不到位以及異常等現(xiàn)象，則勢(shì)必造成不良影響。焊接自動(dòng)化管理分為兩個(gè)方面，在實(shí)施階段，要突出自動(dòng)化的作用，焊接生產(chǎn)管理階段，只有明確自動(dòng)化的實(shí)際要求，才能提升穩(wěn)定性。

1.2 焊接自動(dòng)化的意義

焊接自動(dòng)化的意義比較廣泛，考慮到實(shí)際應(yīng)用情況可知，在實(shí)施過程中要明確焊接的流程和要求。由于工作環(huán)境是不斷變化的，需要提升產(chǎn)品生產(chǎn)的穩(wěn)定性。此外以勘察管理作為前提，在焊接自動(dòng)化落實(shí)階段，需要保證設(shè)備的齊全，更為重要的是工作人員要提升自身接受能力，了解自動(dòng)化知識(shí)的實(shí)際要求，此外在焊接處理的階段，要實(shí)現(xiàn)技術(shù)的合理化應(yīng)用。

2現(xiàn)代焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1焊接工藝高速高效化

為實(shí)現(xiàn)焊接行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，需要優(yōu)化現(xiàn)今的焊接工藝，將傳統(tǒng)的焊接工藝轉(zhuǎn)化為高速、高效、高質(zhì)量的焊接工藝。而國(guó)內(nèi)外也在焊接工藝的優(yōu)化上投入了較多的精力，現(xiàn)今已經(jīng)在活性化焊接工藝、多元?dú)怏w保護(hù)焊接工藝上取得了不錯(cuò)的成效。而在焊接速度的研究也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，現(xiàn)今已經(jīng)可以達(dá)到1.8m/min，大大提升了焊接產(chǎn)品的效率。而隨著國(guó)外在數(shù)字化焊接電源和高新信息處理技術(shù)上的關(guān)注，中國(guó)市場(chǎng)也逐漸引入相關(guān)先進(jìn)產(chǎn)品和技術(shù)。數(shù)字化焊接電源解決了原先較為刻板的剛性化控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)焊接過程的柔性化控制以及多功能集成，而對(duì)焊接的精度、焊接過程系統(tǒng)的穩(wěn)定性、產(chǎn)品的一致性、產(chǎn)品升級(jí)流程等方面都有更高的要求，能夠?qū)ΜF(xiàn)代焊接技術(shù)的發(fā)展有更好的幫助，使得焊接工藝實(shí)現(xiàn)高速和高效化。

2.2焊接生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化發(fā)展

焊接行業(yè)的智能化發(fā)展主要是體現(xiàn)在焊接智能機(jī)器人的發(fā)展，焊接自動(dòng)化水平在一定程度上可以理解為焊接智能機(jī)器人的發(fā)展水平。目前使用最為廣泛的焊接機(jī)器人是示教再現(xiàn)型，即由人工引導(dǎo)機(jī)器人末端執(zhí)行器（安裝于機(jī)器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)末端的夾持器、工具、焊槍、噴槍等），或由人工操作導(dǎo)引機(jī)械模擬裝置，或用示教盒（與控制系統(tǒng)相連接的一種手持裝置，用以對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程或使之運(yùn)動(dòng)）來使機(jī)器人完成預(yù)期的動(dòng)作，由于此類機(jī)器人的編程通過實(shí)時(shí)在線示教程序來實(shí)現(xiàn)，而機(jī)器人本身憑記憶操作，故能不斷重復(fù)出現(xiàn)。這就形成了焊接智能機(jī)器人的焊接自動(dòng)化過程。

2.3焊接質(zhì)量的優(yōu)化保證

對(duì)于焊接產(chǎn)品來說，最為重要的就是焊接質(zhì)量，若是焊接質(zhì)量不盡如人意，對(duì)于產(chǎn)品日后的使用壽命是非常有限制的，而焊縫跟蹤技術(shù)對(duì)于控制焊接質(zhì)量是非常關(guān)鍵的。在焊縫跟蹤技術(shù)方面，焊接行業(yè)投入的比較多，也已經(jīng)有了較為成熟的技術(shù)。比如說較為先進(jìn)的熔滴過渡控制現(xiàn)今由于引入了數(shù)字化焊接電源，并且在系統(tǒng)上使用了先進(jìn)的電子元件，使得對(duì)熔淌控制上更為得心應(yīng)手，在這方面的應(yīng)用上也絲毫不輸于國(guó)外先進(jìn)水平，這在焊接行業(yè)是非常重要的部分，是保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量的重要技術(shù)。

3自動(dòng)控制技術(shù)在焊接工程中的創(chuàng)新性應(yīng)用

在焊接工程領(lǐng)域內(nèi)，自動(dòng)控制技術(shù)有著非常重要的作用，它能夠?qū)崿F(xiàn)較高的控制性能和強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)分析能力。在焊接工程中應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)，首先需要應(yīng)用的是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含了所有的被控制對(duì)象和信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備。這樣既能夠起到監(jiān)測(cè)功能，也可以將傳感器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成另外的數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式，這種檢測(cè)作用可以保證系統(tǒng)具備較高的抗干擾能力和工作性能穩(wěn)定。一般來說被控制的對(duì)象原件有接觸式、光電式、電弧、磁傳感器等等，不同類型的傳感器可以實(shí)現(xiàn)不同種類信號(hào)的監(jiān)測(cè)和采集。再次是控制器系統(tǒng)，控制器的系統(tǒng)主要是將理想值與實(shí)際值進(jìn)行誤差大小的計(jì)算，從而給出控制量大小給控制系統(tǒng)。一般來說控制器使用P調(diào)節(jié)、PD調(diào)節(jié)和PID調(diào)節(jié)等方式實(shí)現(xiàn)信號(hào)的計(jì)算反饋。在非線性系統(tǒng)中就需要用到延時(shí)滯后、變結(jié)構(gòu)、自適應(yīng)等控制器，近年來不斷復(fù)雜和先進(jìn)的控制算法已經(jīng)越來越豐富，現(xiàn)代化的控制理論也有了更佳的性能表現(xiàn)。

4焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1自動(dòng)化技術(shù)的智能化

智能化是每個(gè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然趨勢(shì)，在焊接自動(dòng)化裝置過程中，一般情況下采用的是激光、圖像處理和傳感等智能化技術(shù)，計(jì)算機(jī)的合理化應(yīng)用是重點(diǎn)，自動(dòng)化設(shè)備的有序應(yīng)用必須符合發(fā)展要求。焊接控制和管理階段，要明確核心技術(shù)，焊接階段以智能化作為基礎(chǔ)，通過指令落實(shí)后，能完成焊接要求。在參數(shù)設(shè)定階段，采取同一個(gè)焊接技術(shù)，如何實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目參數(shù)的調(diào)整是關(guān)鍵，焊接過程中以程序管理作為標(biāo)準(zhǔn)，提前對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)要求可知，確定工作量的類型后，能擴(kuò)大系統(tǒng)應(yīng)用范圍。

4.2 自動(dòng)化技術(shù)的柔性化

自動(dòng)化技術(shù)的柔性化是要求焊接自動(dòng)化項(xiàng)目的關(guān)鍵，根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用要求可知，如何實(shí)現(xiàn)有序化管理是重點(diǎn)。以同類別的產(chǎn)品管理作為前提，土地資源可能存在緊缺的現(xiàn)象，土地的使用價(jià)格也比較高，為了節(jié)省成本，在后續(xù)應(yīng)用過程中，要盡量壓縮廠房空間，滿足應(yīng)用要求。生產(chǎn)設(shè)備的要求要不斷提升，一家生產(chǎn)多種產(chǎn)品的企業(yè)，需要明確設(shè)備的具體要求，以選購(gòu)作為前提，需要了解產(chǎn)品設(shè)備的應(yīng)用要求，自動(dòng)化技術(shù)的柔性化意義能體現(xiàn)出來。在焊接自動(dòng)化設(shè)備管理過程中，要了解柔性化特點(diǎn)，改變應(yīng)用程序后，適當(dāng)對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，能提升生產(chǎn)效率。

4.3 自動(dòng)化技術(shù)的精密高效化

自動(dòng)化技術(shù)的精密高效化技術(shù)是應(yīng)用的重要趨勢(shì)，考慮到技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用要求可知，在行業(yè)管理和調(diào)整過程中，要具備政策支持。產(chǎn)品制造以及生產(chǎn)等是個(gè)重要的過程，在產(chǎn)品關(guān)系數(shù)和要求等方面，生產(chǎn)設(shè)備需要不斷進(jìn)行處理。此外以高效化管理作為前提，在各個(gè)周期如何做好效益的提升是重點(diǎn)。自動(dòng)化技術(shù)要適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需求，努力實(shí)現(xiàn)精密化。

4.4自動(dòng)化技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化

原有的自動(dòng)化技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制和管理的，設(shè)備比較多的企業(yè)，選擇簡(jiǎn)單的局域網(wǎng)，計(jì)算機(jī)技術(shù)水平不斷進(jìn)步，對(duì)通訊管理有嚴(yán)格的要求。在整個(gè)完善過程中要明確焊接自動(dòng)化設(shè)備的一體化應(yīng)用，根據(jù)負(fù)責(zé)區(qū)域和概況可知，網(wǎng)絡(luò)化管理階段，采用合適的操作模式后，能提升安全程度，工人不需要在繁雜的車間忙碌，僅需要進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。

5結(jié)束語

焊接自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯，考慮到項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用類型可知，在操作階段，要明確智能化應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。焊接自動(dòng)化管理具備發(fā)展?jié)摿Γl(fā)展方向和目前經(jīng)濟(jì)形式相互對(duì)應(yīng)，在整個(gè)管理階段需要了解理念要求，促進(jìn)整體進(jìn)步。只有做好技術(shù)分析工作，才能保證技術(shù)落實(shí)到位。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：博思特能源裝備（天津）股份有限公司）