焊接自動化技術發展情況分析

孫 靜

（天津城市建設管理職業技術學院 天津 300134）

焊接是一種以加熱、高溫或者高壓等形式對金屬以及熱塑性材料進行接合的方式。它是當前工業加工生產過程中的主要手段，在汽修、工廠生產以及航天等領域都有著廣泛的應用。現代焊接的方式有多種，包括激光電焊、電子束電焊以及超聲波電焊等。但是，焊接技術對于人體有著一定的危險性，如燒傷、觸電、視力損害等，會在一定程度上會造成嚴重的后果。基于這種現狀，在計算機技術以及自動控制技術發展的前提下，運用電子技術改善焊接的工藝性能，提高它的機械化和自動化水平，成為了有關人員的主要研究方向。這對于焊接工藝的發展有著非常重要的影響。

一、焊接自動化技術的特點和分類

（一）焊接自動化技術的特點

焊接自動化技術是指擺脫傳統手工焊接的工藝，將自動化控制與焊接工藝聯系在一起，可以自動完成操作的一種形式。在自動化技術應用的過程中，它采用的是一種自動控制的方式，并且在現有焊接工藝的基礎上對技術進行的一種改良，包括一些數控式的焊機都在一定程度上體現了自動化技術的特點。但是，在自動化焊接的過程中，其對于工作人員的要求是非常高的，需要加強程序上的控制，明確工作中的主要順序，做好各方面的調節工作。[1]

（二）焊接自動化技術的分類

1.埋弧焊機

埋弧焊機是焊接自動化技術的主要應用方向。它是利用電弧在焊劑層下燃燒的一種自動化焊接機器。埋弧焊機由電源、機頭以及輔助設備構成。在埋弧焊機工作的過程中，它主要采用的是自動焊接，可以減輕手工焊的勞動強度，并且沒有弧光敷設，可以在一段時間內連續不斷地向焊接區送進焊絲、傳輸焊接電流，使電弧沿接縫移動，控制并且通過自動調節保持焊接過程中的參數穩定，在一定程度上提高了焊接的質量。

2.二氧化碳保護焊

二氧化碳保護焊是指以二氧化碳作為焊接過程中的保護氣體，通過自動化焊接在其中的應用，可以有效地保障焊接的效率和質量。但是需要注意的是，在二氧化碳保護焊的應用過程中，工作人員要盡可能避免環境的干擾。因此，其更適合室內作業。它是一種自動焊和全方位焊接的形式，造價成本低，而且操作簡單，對于工件的厚度來說沒有明顯的要求，在操作的過程中不會造成焊接飛濺等現象。結合自動化工藝，其在一定幅度上提高了生產效率，可以達到普通焊條電弧焊的4倍。[2]

二、焊接自動化技術的難點

（一）數據收集上的難點

焊接自動化技術是依附于焊接設備進行的工作種類。在應用的過程中，工作人員必須要保證按照相應的自動化流程和開發過程進行。但是，在現階段焊接自動化技術的應用過程中，數據的采集是其中的一個難點，很多參數范圍都沒有一個額定的標準。而且，對于某些小型企業來說，其在數據的存儲和傳輸上也存在著一定的不完善現象，因此在自動化設計過程中有著一定的困難。

（二）焊接自動化操作中的難點

對于焊接自動化來說，它在實踐的應用過程中仍然有著一定的誤差，可能會由于外界環境導致機器位置或者性能發生一定的改變，從而在焊接的過程中，可能由于金屬件的膨脹和收縮，導致工件的變形。焊接過程中的溫度、壓力等方面也可能會造成一定的影響。自動化技術目前的發展仍然不是很成熟，許多理論知識在應用過程中就會出現各式的問題，一旦遇到困難，無法及時進行有效的處理，也是現階段面臨的主要問題。

（三）大型自動化焊接的難點

許多企業現在面臨的難點就是大型自動化焊接工藝上的問題，主要是由于必須保證自動化設備、焊接電源以及焊絲同時協作，它的循環時間范圍也有著不同的特點。在這個過程中，所包括的變量就比較復雜，焊工工藝的選擇、定位以及焊接變形處理等工作就會比較困難。因此，對于大型自動化焊接來說，它的發展遇到了一定的阻礙。[3]

三、焊接自動化技術的未來發展趨勢

（一）集成化發展

對于焊接自動化技術來說，現階段存在的主要問題仍然是各方面功能的不完善，很多領域不能集中在一起。在未來發展的過程中，焊接自動化技術應該將設備與計算機控制等技術結合到一起，要求系統控制上的集成化發展，注意軟件以及信息數據上的一體化進步。有關人員還應該注意在焊接自動化技術的設計中，符合用戶的基本需求，將硬件系統結構融合在一起，根據設備結構的變化采用不同的設計理念，并且加強控制功能在其中的作用，提升集成化的工作效率；也可以在一定程度上對焊接自動化的應用范圍進行擴散，實現個性化產品的批量生產，并且縮短焊接自動化技術的生產時間，盡可能在整體上帶動焊接的質量和水平。[4]

（二）智能化發展

對于大部分行業領域來說，智能化都是自動化的發展趨勢。焊接自動化技術的智能化發展，就是指將應用于焊接自動化裝備中的控制技術進行融合，通過傳感器技術、圖像處理技術、語音識別技術等方面的應用，從而在不同的工作環境中保證焊接自動化技術的穩定發展，并且可以自動發現焊接生產過程中存在的故障和問題，完成相應的指令操作。同自動化技術相比，智能化最大的不同就是將人的部分思維方式轉移到其中，是對焊接工藝的一種有效優化，可以自動根據實際的情況進行技術參數上的改善，從而提高焊接過程中的質量。例如，在激光自動化的焊接過程中，智能化的發展是指可以隨時監測工件的位置是否符合要求。這是保障工藝有效進行的重要手段。

（三）人性化發展

人性化發展是指對于焊接設備來說，一方面是在自動化技術應用的過程中，應該充分考慮到工作人員的使用感受，在技術發展的基礎上，帶動操作環境和界面的改善，滿足人們的使用需求，通過人機交互等功能的帶動，使設備操作更加簡單。另一方面，在我國的發展進程中，環保和生態平衡是非常重要的一個概念，是我國實現可持續發展的基礎。在自動化焊接技術的發展趨勢中，其應該符合環境保護的基本需求，在方案設計上盡量將一些環保措施融入其中，通過新型材料的應用改善現階段焊接中造成的污染。

（四）網絡化發展

在現代科學技術快速發展的前提下，焊接自動化技術中的接口非常普遍。在這個過程中，它也將朝著網絡化的方向發展。所謂的網絡化就是指在通信技術和計算機技術的應用下，可以實現不同焊接項目在信息、數據上的有效連通，可以通過終端電子設備的方式將焊接項目聯系到一起，從而實現焊接過程中的遠程監控模式。這個過程可以實現焊接技術的一體化控制，實現不同領域上的資源共享，及時發現在工作過程中可能存在的漏洞，具有一定的現實意義。此外，焊接自動化技術在我國起步比較晚，還沒有形成一定的成熟體系，網絡化的發展也有效避免了“信息孤島”現象，從而在工廠生產中可以實現更多的優勢。[5]

四、結束語

綜上所述，焊接自動化技術是焊接工藝發展中的主要方向，通過自動化技術的結合，埋弧電機與二氧化碳保護焊等設備被應用到生產中。有關人員需要根據現階段焊接自動化技術發展中的難點進行分析和研究，從而確定焊接自動化的未來發展趨勢，包括智能化、人性化以及集成化等，為我國生產加工等領域提供一定的保障。