精密焊接的發展趨勢

焊接自動化技術的現狀與展望隨著數字技術的成熟，代表接地技術的數字焊機和數字控制技術穩步進入市場。三峽工程、西氣東輸、航天工程、船舶工程等大型國家基礎設施項目有力地推動了先進焊接特別是焊接自動化技術的發展和進步。汽車和零部件的制造日益要求焊接的自動化。中國焊接行業正逐步走向“高效化、自動化、智能化”。我國焊接自動化率不到30%，與發達工業國家的80%相差甚遠。從20世紀末開始，國家逐步推廣自動焊的基本焊接方法——氣體保護焊來代替傳統的手工電弧焊，現已初見成效。可以預見，在未來10年，國內自動焊接技術將以前所未有的速度發展。高效自動化焊接技術現狀20世紀90年代，我國焊接行業把焊接過程的機械化和自動化作為戰略目標，並在各行業的科技發展中付諸實踐。正在發展焊接生產自動化，研發焊接生產線和柔性制造技術，開發應用計算機輔助設計制造。其中，藥芯焊絲增長速度明顯加快，將在未來20年內超過實芯焊絲，最終成為焊接中心的主導產品。高效節能、自動調節焊接參數的智能逆變焊機將逐壹取代手工電弧焊和普通晶閘管焊機，焊機操作趨於簡單智能，符合當今淡化操作技能的趨勢。在汽車、造船、工程機械、航空等領域，適用於不同場合的智能焊接機器人得到了廣泛應用，大大提高了焊接質量和生產效率。好在國內很多失業部門和大型行業已經意識到了這些問題，造船業已經率先提出到2005年，船廠的高效焊接要達到80%以上，其中二氧化碳焊接自動化發展的比較好。國內焊接廠家先後為壹汽、東風、長豐、徐工、成鋼、美的、格蘭仕等多家知名汽車廠商和家電廠商開發了數十套自動焊接專用線。整個生產過程由PLC控制，大量采用非接觸式臨場感裝置和光電編碼控制環節。生產線的自動控制由焊接工位機械實現，操作規範可靠。在保證產品質量的基礎上，生產效率大大提高，生產人員減少80%以上。該生產線被日本專家評價為亞洲後輪軸住宅生產自動化程度最高的生產線之壹。焊接自動化工藝的學習、吸收、借鑒和提高非常重要，要加強對現有世界工藝的學習和提高，由於現有技術多為手工操作，有其局限性，但如果在學習的基礎上利用現代自動化技術進行嫁接改造，往往能取得壹定的突破。早在20世紀80年代，國外的歐美、日本等發達國家就在石油、化工、造船、建築、電力、汽車、機械等行業采用數控臺車式自動氣體保護焊機代替手工焊接生產。國內幾家企業也開發了幾臺類似的自動焊接小車，但在結構和功能上都是低端產品，在數字控制、焊接參數預設、專家系統自動調用等方面都是空白。在吸收和借鑒國外先進成熟的基礎上，我國問世了代表自主知識產權的第壹代數控臺車自動焊。該焊機具有便攜、安裝簡單、操作靈活、智能化程度高等特點。通過微機控制的各種焊接模式和專家程序，滿足不同焊接位置各種焊接工藝的焊接要求。數控汽車自動焊機的開發和市場推廣，壹方面為石油、化工、造船、電力等行業提供了與國外同等技術水平的國產自動焊接設備，另壹方面為國內成功自主研發高端數字化焊機找到了突破口，對推動焊接行業專用自動焊接設備的發展具有重要的裏程碑意義。電子技術、計算機微電子技術和自動化技術的發展促進了焊接自動化技術的發展。特別是數控技術、柔性制造技術和信息處理技術的引入，推動了焊接自動化技術的革命性發展。焊接過程控制系統的智能化是焊接自動化的核心問題之壹，也是我們今後研究的壹個重要方向。我們應該研究最佳控制方法，包括線性控制和各種非線性控制。最具代表性的是焊接過程的模糊控制、神經網絡控制和專家系統研究。焊接柔性技術也是我們重點關註的內容。在今後的研究中，我們將把各種光、機、電技術與焊接技術有機地結合起來，實現焊接的精確性和靈活性。用微電子技術改造傳統焊接工藝裝備是提高焊接自動化水平的根本途徑。將數控技術與各種焊接機械設備相匹配，提高其靈活性，是我們目前的研究方向之壹。另外，將焊接機器人與專家系統相結合，實現自動路徑規劃、自動軌跡修正和自動熔透控制等功能是我們近期研究的重點。焊接控制系統的集成是人與技術的集成，是焊接技術與信息技術的集成。信息流和物流是集成系統的重要組成部分。促進它們的有機結合，可以大大降低對信息和實時控制的要求。要註意在控制和即興中充分發揮人的反應和判斷能力，為聖誕節建立友好的人機界面，使人和自動化系統和諧統壹，這些都是集成系統中不可低估的因素。