目前我国的焊接自动化率还不足30%,同发达工业国家的近80%相比差距甚远。可以预计在未来的10年内,国内自动化焊接技术的水平将以前所1未有的速度发展。
随着数字化技术日益成熟,代表自动化焊接技术的数字焊机、数字化控制技术业已面世并已稳步地进入市场。三峡工程、西气东输工程、航天工程、船舶工程等国家大型基础工程,有力地促进了先进焊接工艺特别是焊接自动化技术的发展与进步。汽车及零部件的制造对焊接的自动化程度要求日新月异。我国焊接产业逐步走向“、自动化、智能化”。由单模式控制发展为多模式控制,动态电阻监控、动态电极位移监控都是实现这种控制的综合模式,即动态电阻差值与动态电阻变化速率相综合。目前我国的焊接自动化率还不足30%,同发达工业国家的近80%差距甚远。从20世纪末国家逐渐在各个行业推广自动焊的基础焊接方式——气体保护焊,来取代传统的手工电弧焊,现已初见成效。可以预计在未来的10年,国内自动化焊接技术将以前1所未有的速度发展。
焊接自动化技术的展望
电子技术、计算机微电子信息和自动化技术的发展,推动了焊接自动化技术的发展。特别是数控技术、柔性制造技术和信息处理技术等单元技术的引入,促进了焊接自动化技术革命性的发展。
(1)焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一,也是我们未来开展研究的重要方向。我们应开展1佳控制方法方面的研究,包括线性和各种非线性控制。1具代表性的是焊接过程的模糊控制、神经网络控制,以及系统的研究。
(2)焊接柔性化技术也是我们着力研究的内容。在未来的研究中,我们将各种光、机、电技术与焊接技术有机结合,以实现焊接的精1确化和柔性化。用微电子技术改造传统焊接工艺装备,是提高焊接自动化水平的根本途径。铁路机车行业由于我国货运、客运、城市地铁等需求量的不断增加,以及列车提速的需求,机器人的需求一直处于稳步增长态势。将数控技术配以各类焊接机械设备,以提高其柔性化水平和质量控制水平,是我们当前的一个研究方向;另外,焊接机器人与系统的结合,实现自动路径规划、自动校正轨迹、自动控制熔深等功能,是我们近期研究的重点。
焊接控制系统的集成是人与技术的集成和焊接技术与信息技术的集成。集成系统中信息流和物质流是其重要的组成部分,促进其有机地结合,可大大降低信息量和实时控制的要求。由初始的单变量调节(自动焊时间或自动焊电流)发展为多变量调节,即在自动焊过程中同时对自动焊电流、自动焊时间和自动焊压力进行调节。注意发挥人在控制和临机处理的响应和判断力,建立人机对话的友好界面,使人和自动系统和谐统一,是集成系统的不可低估的因素。
(4)提高焊接电源的可靠性、质量稳定性和可控性,以及优良的动感特性,也是我们着重研究的课题。应开发研制具有调节电弧运动、送丝和焊枪姿态,能探测焊缝坡口形状、温度场、熔池状态、熔透情况,适时提供焊接规范参数的焊机,并应积极开发焊接过程的计算机模拟技术。完成示教后,只需给机器人一个启动命令,机器人将精1确地按示教动作,一步步完成操作。总之,使焊接技术由“技艺”向“科学”演变,是实现焊接自动化的一个重要方面。
本世纪的头十五年,将是焊接行业飞速发展的有利时期。我们广大焊接工作者任1重而道远,务必树立知难而上的决心,抓住机遇,为我国焊接自动化水平的提高而努力奋斗。
机器人焊接可以提高产品质量 OTC六轴机器人焊接过程中,只要给出焊接参数和运动轨迹,机器人就会精1确重复此动作,焊接参数如焊接电流、电压、焊接速度及焊接干伸长度等对焊接结果起决定作用,采用机器人焊接时对于每条焊缝的焊接参数都是恒定的,焊缝质量受人的因素影响较小,降低了对工人操作技术的要求,因此焊接质量是稳定的。而人工焊接时,焊接速度、干伸长等都是变化的,因此很难做到质量的均一性,从而保证了我们产品的质量。国内成套焊接设备制造企业还要在企业质量管理、各种基础件、配套件的选用方面下功夫,争取在、成套焊接设备方面取得新的突破。
三、机器人焊接可以降低企业成本 机器人降低企业成本主要体现在规模化生产中,一台机器人可以替代2到4名产业工人,根据企业具体情况,有所不同,机器人没有疲劳,一天可24小时连续生产,另外随着高速焊接技术的应用,使用机器在人焊接,成本降低的更加明显。埋弧自动焊一般要求在平焊位置进行焊接,对于位置狭窄的焊缝及薄板焊缝,采用埋弧焊有一定的困难。
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