自动化焊接技术及其发展探讨

摘要：焊接技术在制造业中发挥了重要作用，因而越来越受到人们的高度重视。为了提高焊接技术，促进我国工业发展，需要对焊接技术给予高度重视，继续加强对焊接技术的研究，结合我国工业的实际发展情况，加大科技投入，不断提高我国焊接工艺，带动工业生产，促进国民经济建设。本文主要对自动化焊接技术及其发展进行了分析研究。

关键词：自动化焊接；发展现状；创新应用；发展趋势

引言

我国自动化焊接技术有十分重要的现实意义，不论对国家大型项目，还是对企业小型生产都有很大的帮助。自动化焊接技术的发展需着重研究其重点技术的发展，特别是智能化技术的发展。从我国自动化焊接技术的现状不难发现，自动化焊接技术是一项非常有发展潜力和市场的技术，它的发展方向必然与我国目前的经济形势和经济发展要求息息相关，也与我国以人为本的社会发展理念相关。

一、现代焊接技术的发展现状

近年来，经济带动了制造业的发展，焊接技术也随之有了极大的进步，焊接产品的效率也越来越高，而现在如何在保证产品质量的前提之下实现焊接生产自动化和智能化已经成为焊接行业的重要任务。现代高新技术比如说智能控制技术、图像处理与传感器技术等融入焊接技术，使得现代焊接技术有了更为切合时代潮流的发展。

1、焊接生产自动化和智能化发展

焊接行业的智能化发展主要是体现在焊接智能机器人的发展，焊接自动化水平在一定程度上可以理解为焊接智能机器人的发展水平。目前使用最为广泛的焊接机器人是示教再现型，即由人工引导机器人末端执行器（安装于机器人关节结构末端的夹持器、工具、焊枪、喷枪等），或由人工操作导引机械模拟装置，或用示教盒（与控制系统相连接的一种手持装置，用以对机器人进行编程或使之运动）来使机器人完成预期的动作，由于此类机器人的编程通过实时在线示教程序来实现，而机器人本身凭记忆操作，故能不断重复出现。这就形成了焊接智能机器人的自动化焊接过程。

2、焊接工艺高速高效化

为实现焊接行业的进一步发展，需要优化现今的焊接工艺，将传统的焊接工艺转化为高速、高效、高质量的焊接工艺。而国内外也在焊接工艺的优化上投入了较多的精力，现今已经在活性化焊接工艺、多元气体保护焊接工艺上取得了不错的成效。而在焊接速度的研究也有了长足的进步，现今已经可以达到1.8m/min，大大提升了焊接产品的效率。而随着国外在数字化焊接电源和高新信息处理技术上的关注，中国市场也逐渐引入相关先进产品和技术。数字化焊接电源解决了原先较为刻板的刚性化控制，能够实现对焊接过程的柔性化控制以及多功能集成，而对焊接的精度、焊接过程系统的稳定性、产品的一致性、产品升级流程等方面都有更高的要求，能够对现代焊接技术的发展有更好的帮助，使得焊接工艺实现高速和高效化。

3、焊接质量的优化保证

对于焊接产品来说，最为重要的就是焊接质量，若是焊接质量不尽如人意，对于产品日后的使用寿命是非常有限制的，而焊缝跟踪技术对于控制焊接质量是非常关键的。在焊缝跟踪技术方面，焊接行业投入的比较多，也已经有了较为成熟的技术。比如说较为先进的熔滴过渡控制现今由于引入了数字化焊接电源，并且在系统上使用了先进的电子元件，使得对熔淌控制上更为得心应手，在这方面的应用上也丝毫不输于国外先进水平，这在焊接行业是非常重要的部分，是保证焊接产品质量的重要技术。

二、自动控制技术在焊接工程中的创新性应用

在焊接工程领域内，自动控制技术有着非常重要的作用，它能够实现较高的控制性能和强大的动态分析能力。在焊接工程中应用自动控制技术，首先需要应用的是监测系统，该系统包含了所有的被控制对象和信号转换设备。这样既能够起到监测功能，也可以将传感器的数据转换成另外的数据表现形式，这种检测作用可以保证系统具备较高的抗干扰能力和工作性能稳定。一般来说被控制的对象原件有接触式、光电式、电弧、磁传感器等等，不同类型的传感器可以实现不同种类信号的监测和采集。再次是控制器系统，控制器的系统主要是将理想值与实际值进行误差大小的计算，从而给出控制量大小给控制系统。一般来说控制器使用P调节、PD调节和PID调节等方式实现信号的计算反馈。在非线性系统中就需要用到延时滞后、变结构、自适应等控制器，近年来不断复杂和先进的控制算法已经越来越丰富，现代化的控制理论也有了更佳的性能表现。

三、自动化焊接技术的发展趋势

自动化焊接技术的发展趋势必然是根据客户需求设计个性化的自动化焊接系统。其自动化技术不断向精密高效化、智能化、柔性化和网络化方向发展。下面就从这四个方面对自动化焊接技术的发展趋势进行详细的介绍。

1、自动化技术的精密高效化

自动化技术的精密高效化是技术发展到一定水平时的要求，自动化焊接技术不断运用于各个行业，其中不乏一些制造精密仪器或设备的行业，在这些产品的制造和生产的过程中，对产品有关系数的精度要求比较高，这就要求自动化焊接技术不断提高其精确度，生产设备也要不断精密化。高效化是每个生产企业都长期追求的，生产效率的提高就意味着企业经济效益的提高，所以自动化技术要想不断适应市场发展的需求，就必须努力实现精密高效化。

2、自动化技术的智能化

智能化是每个自动化技术发展到一定阶段的必然要求。在焊接自动化装备中，通常都会使用激光、图像处理或传感等智能控制技术，特别是计算机的使用，是自动化设备离不开的。所以，自动化技术的智能化不仅是未来的发展趋势，更是焊接控制系统真正实现自动化的核心技术要求。焊接过程的智能化不仅可以通过指令来完成焊接过程，还可以在对不同的焊接过程采取同一焊接程序，只需修改几项参数，大大降低了工作量，也扩大了焊接自动化系统的适用范围。

3、自动化技术的柔性化

自动化技术的柔性化就是要求焊接自动化的一项程序不再只是适用于一种产品的生产，而是可以生产同类别不同规格的产品，甚至可以生产多种类别的产品。在土地资源不断紧缺的情况下，土地的使用价格也越来越高，企业为了节省成本，都尽可能地压缩厂房空间，这对生产设备的要求就在不断提高。一家生产多种产品的企业，将逐渐放弃仅能生产一种产品的设备，更趋向于选购能生产更多种类产品的设备，这时，自动化技术的柔性化意义就显现出来。在自动化焊接设备上，利用其柔性化的优点，只需改变程序中的有关参数，就能实现不同产品的生产，既提高了生产效率，又节省了生产空间。

4、自动化技术的网络化

原先的自动化技术都是利用计算机直接对设备进行控制的，设备较多的企业也只是选用简单的局域网。然而，随着计算机技术水平的不断发展，各项通讯技术的不断完善，自动化焊接设备可以利用计算机网络进行一体化管理，从原先的“一人负责一台”转变为“一人负责一区”，降低了劳动力的投入，节省了生产成本。从便捷化角度讲，自动化技术的网络化使得监控变的简便，通过远程操作也提高了操作的安全程度，工人无需在繁杂的车间忙碌，只需在工作室对着电脑进行远程操作，改善了工人的工作环境。

结束语

焊接技术具有优异的功能和广阔的应用前景，探讨焊接技术在重工业中的应用具有重要的实际意义，但在许多方面有待于深入系统的研究，让这一技术真正发挥出最大的潜能，促使我国经济水平的迅速提高。

参考文献

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