目前我國的焊接自動化率還不足30%,同發(fā)達工業(yè)國家的近80%相比差距甚遠。可以預計在未來的10年內(nèi),國內(nèi)自動化焊接技術的水平將以前所1未有的速度發(fā)展。
隨著數(shù)字化技術日益成熟,代表自動化焊接技術的數(shù)字焊機、數(shù)字化控制技術業(yè)已面世并已穩(wěn)步地進入市場。三峽工程、西氣東輸工程、航天工程、船舶工程等國家大型基礎工程,有力地促進了先進焊接工藝特別是焊接自動化技術的發(fā)展與進步。汽車及零部件的制造對焊接的自動化程度要求日新月異。我國焊接產(chǎn)業(yè)逐步走向“、自動化、智能化”。由單模式控制發(fā)展為多模式控制,動態(tài)電阻監(jiān)控、動態(tài)電極位移監(jiān)控都是實現(xiàn)這種控制的綜合模式,即動態(tài)電阻差值與動態(tài)電阻變化速率相綜合。目前我國的焊接自動化率還不足30%,同發(fā)達工業(yè)國家的近80%差距甚遠。從20世紀末國家逐漸在各個行業(yè)推廣自動焊的基礎焊接方式——氣體保護焊,來取代傳統(tǒng)的手工電弧焊,現(xiàn)已初見成效。可以預計在未來的10年,國內(nèi)自動化焊接技術將以前1所未有的速度發(fā)展。
焊接自動化技術的展望
電子技術、計算機微電子信息和自動化技術的發(fā)展,推動了焊接自動化技術的發(fā)展。特別是數(shù)控技術、柔性制造技術和信息處理技術等單元技術的引入,促進了焊接自動化技術革命性的發(fā)展。
(1)焊接過程控制系統(tǒng)的智能化是焊接自動化的核心問題之一,也是我們未來開展研究的重要方向。我們應開展1佳控制方法方面的研究,包括線性和各種非線性控制。1具代表性的是焊接過程的模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制,以及系統(tǒng)的研究。
(2)焊接柔性化技術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、電技術與焊接技術有機結(jié)合,以實現(xiàn)焊接的精1確化和柔性化。用微電子技術改造傳統(tǒng)焊接工藝裝備,是提高焊接自動化水平的根本途徑。鐵路機車行業(yè)由于我國貨運、客運、城市地鐵等需求量的不斷增加,以及列車提速的需求,機器人的需求一直處于穩(wěn)步增長態(tài)勢。將數(shù)控技術配以各類焊接機械設備,以提高其柔性化水平和質(zhì)量控制水平,是我們當前的一個研究方向;另外,焊接機器人與系統(tǒng)的結(jié)合,實現(xiàn)自動路徑規(guī)劃、自動校正軌跡、自動控制熔深等功能,是我們近期研究的重點。
焊接控制系統(tǒng)的集成是人與技術的集成和焊接技術與信息技術的集成。集成系統(tǒng)中信息流和物質(zhì)流是其重要的組成部分,促進其有機地結(jié)合,可大大降低信息量和實時控制的要求。由初始的單變量調(diào)節(jié)(自動焊時間或自動焊電流)發(fā)展為多變量調(diào)節(jié),即在自動焊過程中同時對自動焊電流、自動焊時間和自動焊壓力進行調(diào)節(jié)。注意發(fā)揮人在控制和臨機處理的響應和判斷力,建立人機對話的友好界面,使人和自動系統(tǒng)和諧統(tǒng)一,是集成系統(tǒng)的不可低估的因素。
(4)提高焊接電源的可靠性、質(zhì)量穩(wěn)定性和可控性,以及優(yōu)良的動感特性,也是我們著重研究的課題。應開發(fā)研制具有調(diào)節(jié)電弧運動、送絲和焊槍姿態(tài),能探測焊縫坡口形狀、溫度場、熔池狀態(tài)、熔透情況,適時提供焊接規(guī)范參數(shù)的焊機,并應積極開發(fā)焊接過程的計算機模擬技術。完成示教后,只需給機器人一個啟動命令,機器人將精1確地按示教動作,一步步完成操作。總之,使焊接技術由“技藝”向“科學”演變,是實現(xiàn)焊接自動化的一個重要方面。
本世紀的頭十五年,將是焊接行業(yè)飛速發(fā)展的有利時期。我們廣大焊接工作者任1重而道遠,務必樹立知難而上的決心,抓住機遇,為我國焊接自動化水平的提高而努力奮斗。
機器人焊接可以提高產(chǎn)品質(zhì)量OTC六軸機器人焊接過程中,只要給出焊接參數(shù)和運動軌跡,機器人就會精1確重復此動作,焊接參數(shù)如焊接電流、電壓、焊接速度及焊接干伸長度等對焊接結(jié)果起決定作用,采用機器人焊接時對于每條焊縫的焊接參數(shù)都是恒定的,焊縫質(zhì)量受人的因素影響較小,降低了對工人操作技術的要求,因此焊接質(zhì)量是穩(wěn)定的。而人工焊接時,焊接速度、干伸長等都是變化的,因此很難做到質(zhì)量的均一性,從而保證了我們產(chǎn)品的質(zhì)量。國內(nèi)成套焊接設備制造企業(yè)還要在企業(yè)質(zhì)量管理、各種基礎件、配套件的選用方面下功夫,爭取在、成套焊接設備方面取得新的突破。
三、機器人焊接可以降低企業(yè)成本機器人降低企業(yè)成本主要體現(xiàn)在規(guī)模化生產(chǎn)中,一臺機器人可以替代2到4名產(chǎn)業(yè)工人,根據(jù)企業(yè)具體情況,有所不同,機器人沒有疲勞,一天可24小時連續(xù)生產(chǎn),另外隨著高速焊接技術的應用,使用機器在人焊接,成本降低的更加明顯。埋弧自動焊一般要求在平焊位置進行焊接,對于位置狹窄的焊縫及薄板焊縫,采用埋弧焊有一定的困難。