焊接自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀與展望
隨著數(shù)字化技術(shù)日益成熟，代表處動(dòng)地接技術(shù)的數(shù)字焊機(jī)、數(shù)字化控制技術(shù)業(yè)已穩(wěn)步進(jìn)入市場(chǎng)。三峽工程、西氣東輸工程、航天工程、船舶工程等大型基礎(chǔ)工程，有效地促進(jìn)了焊接特別是焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。汽車及零部件的制造對(duì)焊接的自動(dòng)化程度要求日新月異。我國(guó)焊接產(chǎn)業(yè)逐步走向“、自動(dòng)化、智能化”。我國(guó)的焊接自動(dòng)化率還不足30%，同發(fā)達(dá)工業(yè)的80%差距甚遠(yuǎn)。從20世紀(jì)未逐漸在各個(gè)行業(yè)推廣自動(dòng)焊的基礎(chǔ)焊接方式——?dú)怏w保護(hù)焊，來取代傳統(tǒng)的手工電弧焊，現(xiàn)已初見成效?？梢灶A(yù)計(jì)在未來的10年，國(guó)內(nèi)自動(dòng)化焊接技術(shù)將以的速度發(fā)展。
、自動(dòng)化焊接技術(shù)的現(xiàn)狀
20世紀(jì)90年代，我國(guó)焊接界把實(shí)現(xiàn)焊接過程的機(jī)械化、自動(dòng)化作為戰(zhàn)略目標(biāo)，已經(jīng)在職各行業(yè)的科技發(fā)展中付諸實(shí)施，在發(fā)展焊接生產(chǎn)自動(dòng)化，研究和開發(fā)焊接生產(chǎn)線及柔性制造技術(shù)，發(fā)展應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造；其中藥芯焊絲的增長(zhǎng)幅度明顯加大，在未來20年內(nèi)會(huì)超過實(shí)芯焊絲，終將成為焊接中心的主導(dǎo)產(chǎn)品。
、節(jié)能并能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)焊接參數(shù)的智能型逆變焊機(jī)將逐取代手弧焊和普通晶閘管焊機(jī)，而且焊機(jī)的操作趨向于簡(jiǎn)單化、智能化，以符合當(dāng)今淡化操作技能的趨勢(shì)。
在汽車上、造船、工程機(jī)械和航空等領(lǐng)域，適用于不同場(chǎng)合的智能化焊接機(jī)器人較為廣泛的應(yīng)用，大幅度提高了焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
可喜的是我國(guó)很多待業(yè)部門和大型個(gè)業(yè)已經(jīng)意識(shí)到這些問題，船舶工業(yè)已經(jīng)率先提出，到2005年，船廠的率焊接要達(dá)到80%以上，其中二氧化焊接自動(dòng)化的發(fā)展相對(duì)來說較好，國(guó)內(nèi)的焊接廠商先后為一汽、東風(fēng)、長(zhǎng)豐、徐工、成都神鋼、美的、格蘭仕等多家的汽車生產(chǎn)廠、家電生產(chǎn)企業(yè)研究制了幾十臺(tái)（套）自動(dòng)化焊接專機(jī)線，整個(gè)生產(chǎn)過程由PLC可編程控制器作為中心控制環(huán)節(jié)，大量采用非接觸傳達(dá)室感器件和光電編碼控制環(huán)節(jié)。該生產(chǎn)線通過焊接工位機(jī)械實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化操控，運(yùn)行規(guī)范、可靠，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，地提高了生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)人員達(dá)80%以上。該生產(chǎn)線被日本專家評(píng)價(jià)為后橋殼生產(chǎn)亞洲自動(dòng)化程度生產(chǎn)線之一。推進(jìn)焊接自動(dòng)化進(jìn)程，學(xué)習(xí)、吸收、借鑒、提高是十分重要的環(huán)節(jié)，應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)有世藝的學(xué)習(xí)和提高。由于現(xiàn)有工藝多為手工操作，有其局限性，但如果在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上利用現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行嫁接改造，往往就可以實(shí)現(xiàn)一定的突破。
國(guó)外如歐美、日本等發(fā)達(dá)早在20世紀(jì)80年代便在石油，化工、造船、建筑、電力、汽車、機(jī)械等行業(yè)采用數(shù)字控制的小車式自動(dòng)氣保焊機(jī)，代替人工進(jìn)行焊接生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)幾家企業(yè)開發(fā)了幾種類似的自動(dòng)焊接小車，但在結(jié)構(gòu)和功能上均屬低端產(chǎn)品，在數(shù)字控制、焊接參數(shù)預(yù)置和專家系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用等方面均為空白。在吸收和借鑒國(guó)外、成熟基礎(chǔ)之上，代表自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的代數(shù)控小車式自動(dòng)焊在國(guó)內(nèi)問世。該焊具有攜帶方便、安裝簡(jiǎn)單、操作靈活、智能化程度高等特點(diǎn)，通過微機(jī)控制的多種焊接模式和專家程序，可在不同焊接位置滿足多種焊接工藝要求焊縫的焊接。數(shù)字化控制小車自動(dòng)焊機(jī)的研制和市場(chǎng)推廣，一方面為石油、化工、造船、電力等行業(yè)提供了同國(guó)外同等技術(shù)檔次的國(guó)產(chǎn)自動(dòng)焊接設(shè)備，另一方面為國(guó)內(nèi)成功自主研發(fā)數(shù)字化焊機(jī)找到了一個(gè)切入點(diǎn)，對(duì)推動(dòng)焊接行業(yè)在自動(dòng)焊接設(shè)備的發(fā)展，具有里程碑的重大意義。
焊接自動(dòng)化技術(shù)的展望
電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)微電子住處和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。特別是數(shù)控技術(shù)、柔性制造技術(shù)和信息處理技術(shù)等單元技術(shù)的引入，促進(jìn)了焊接自動(dòng)化技術(shù)革命性的發(fā)展。
焊接過程控制系統(tǒng)的智能化是焊接自動(dòng)化的核心問題之一，也是我們未來開展研究的重要方向。我們應(yīng)開展控制方法方面的研究，包括線性和各種非線性控制。代表性的是焊接過程的模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，以及專家系統(tǒng)的研究。
焊接柔性化技術(shù)也是我們著力研究的內(nèi)容。在未來的研究中，我們將各種光、機(jī)、電技術(shù)與焊接技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)焊接的化和柔性化。用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)焊接工藝裝備，是提高焊接自動(dòng)化水平淡的根本途徑。將數(shù)控技術(shù)配以各類焊接機(jī)械設(shè)備，以提高其柔性化水平，是我們當(dāng)前的一個(gè)研究方向；另外，焊接機(jī)器人與專家系統(tǒng)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)路徑規(guī)劃、自動(dòng)校正軌跡、自動(dòng)控制熔深等功能，是我們近期研究的重點(diǎn)。
焊接控制系統(tǒng)的集成是人與技術(shù)的集成和焊接技術(shù)與信息技術(shù)的集成。集成系統(tǒng)中信息流和物質(zhì)流是其重要的組成部分，促進(jìn)其有機(jī)地結(jié)合，可大大降低信息量和實(shí)時(shí)控制的要求。注意發(fā)揮人在控制和臨機(jī)處理的響應(yīng)和判斷能力，建立人機(jī)圣誕的友好界面，使人和自動(dòng)系統(tǒng)和諧統(tǒng)一，是集成系統(tǒng)的不可低估的因素。