自動化焊接技術及其發展

摘要：

隨著制造業的發展，傳統的焊接技術已經不能完全滿足現代高科技制造業的需要了。所以為了能夠跟上時代的潮流和步伐，焊接技術也開始向自動化、機械化的方向發展了。隨著計算機行業的不斷發展，電子及其機器人等技術都為焊接自動化的發展提供了堅實的基礎。本文從自動化焊接技術和自動化焊接技術的發展等方面展開說明。

1.自動化焊接技術概述

1.1自動化焊接的定義

自動化焊接是指在焊接的過程中實現自動化。即機器或者是裝置在不需要人直接參與的條件下按照程序發出的各個指令來完成焊接的加工過程。其自動化的目的就是實現焊接過程的“快、準、穩”。

可以從兩個方面來理解自動化焊機技術。第一：在焊接過程中自動化。第二：在焊接生產中自動化。后者指的是在焊接產品的生產過程中實現自動化，其中包括了由備料、裝配、切割、焊接、檢驗等工序構成的焊接成產過程都要實現自動化。因為實現了焊接生產整個過程的自動化，可以使焊接質量趨于穩定化，提高焊接的生產效率。

1.2自動化焊接的意義

實現自動化焊接具有重大的意義。自動化技術的實現可以使人從原來那繁重的體力勞動及其惡劣危險的工作環境中擺脫出來，通過焊機自動化的普及，使原來的一些焊接工人可以接受更新型的技術，不僅可以提高工作效率，還可以增強工人接受新興事物的能力。自動化已經應用到了各行各業，自動化工業、自動化農業比比皆是，某些程度上自動化程度就體現了一個國家的國力。

2.自動化焊接的關鍵技術

自動化焊接技術利用傳感器檢測焊接運動，控制器檢測控制信息，通過對信號進行處理，實現預期的運動，從而實現焊接自動化。焊接自動化應用很多技術，其中最核心的技術為：機械技術、傳感技術、自動控制技術、伺服傳動技術和系統技術。機械技術指的是有關機械機構和利用這些機構并傳遞運動的技術。在實現焊接自動化的過程中，需要很多焊接機械裝置，主要包括焊接工裝夾具、焊接變位機、焊接工件輸送裝置、焊接操作機和焊接機器人等。

傳感技術是指應用傳感器，它是整個自動化焊接系統的感受器官。傳感器的功能大小客觀的決定了焊接自動化的程度高低。但是由于焊接的環境一般比較惡劣，增加了傳感器應用的難度。所以焊接自動化的傳感器技術的核心工作就是在如此惡劣的工作環境中，成功實現準確、迅速的檢測焊接運動。

自動控制技術指的是基本控制理論。在該控制理論的指導下，在實現焊接自動化的過程中，根據焊接工藝和質量的要求，對系統和控制裝置進行設計；經過各個環節的改進和調試，最后形成可以應用在焊接自動化中的系統。

伺服傳動技術指的對焊接機械運作過程中的動力源的控制技術。動力源指的就是某些執行裝置。這種控制技術起著至關重要的作用，因為它可以決定自動化系統的性能、質量和功能。

從整個焊接自動化系統整體出發應用的各種技術就是系統技術。從系統的設計目標為基礎，將這個自動化系統分解為多個相互聯系的功能模塊。將各個功能模塊再次進行分解，直至分解成最基本的功能單元。從基本功能單元出發對整個系統進行整體功能設計。

3.自動化焊接技術的發展趨勢

我國的自動化焊接技術已經實現針對客戶的不同需求，應用計算機控制技術，設計出不同的自動化焊接系統。我國的自動化焊接技術呈現出了如下的趨勢。

3.1自動化技術的精密高效化

隨著自動化焊接技術的發展，自動化焊接技術在質量、效率、準確度上的要求都有所提高。這就要求自動化焊接系統能夠高效的處理系統中的信息，系統中各個模塊響應迅速，電氣和機械裝置的控制非常精密，系統中各個部件都能夠長期穩定的運行。

3.2自動化技術的智能化

焊接的自動化裝備使用了很多諸如視覺、激光、傳感、圖像處理、檢測、計算機等的智能控制技術。所以焊接過程控制系統的智能化是實現焊接自動化的核心內容，也是我們在焊接自動化研究過程中的重點。智能化的焊接過程，不但可以通過指令的控制完成整個焊接過程，而且可以根據不同焊接場景表現出來的特點來調整焊接參數。

3.3自動化技術的柔性化

隨著生產水平的不斷提升，對于焊接自動化的要求也在不斷提高，現在有設備已經不能再滿足于只生產某一種特定的工件，而是漸漸提出了使用同一臺設備實現同種類型甚至不同種類型工件的不同規格工件的自動化加工。這就對焊接自動化技術提出了更高規格的要求，不但要求精確度，而且要求系統具有柔性化可重復利用性。只有實現制造系統的柔性化設計，才能更好的提高設備的生產效率。焊接自動化裝備廣泛采用現代化技術，實現多品種產品的柔性化生產。

3.4自動化技術的網絡化

隨著計算機行業的飛速發展，智能化接口、遠程通信技術的不斷完善，這些都為焊接自動化裝備實現一體化管理提供了可能。通過網絡技術實現對生產自動化系統的一體化控制，利用了相關計算機技術，在自動化系統的工作過程中將焊接過程、質量信息、生產管理等所有的信息通過網絡實現遠程管理，這樣可以增加操作的方便度和安全程度，不管是編程、監控還是檢修、診斷都可以遠距離的實現。

3.5自動化技術的人性化

隨著計算機技術的發展，在一些檢測系統中已經廣泛應用了人機交互、控制參數等數字顯示技術。焊接自動化系統也不例外，焊接自動化裝備也采用了數字化、圖形化的操作界面，在人機交互方面更加的方便和簡單。不再需要擁有什么專業的技術，只要是經過簡單培訓的工人都可以對系統進行操作和管理，減少了投入的成本，增加了操作的可能性。

4.總結

提高自動化水平是提高一個國家綜合國力的一部分，實現自動化焊接技術也在這自動化水平之列。相較于國外，國內的焊接自動化水平的發展還有待提高，任重而道遠。但是可喜的是我國焊接自動化的發展速度還是比較穩定的，一些技術也達到了國際先進水平。在未來的焊接工藝中，繼續研究焊接方法、設備和材料，更大程度的提高焊接質量和可靠性是十分必要的。隨著焊接自動化技術的發展和應用，中國焊接產業的發展展示出如火如荼的架勢，自動化、智能化時代也已經到來。