智能化焊接技術(shù)與工程的探討

車英芳

北京汽車股份有限公司生技中心車身技術(shù)部 北京市 101300

我國在智能化焊接技術(shù)方面已經(jīng)將計算機技術(shù)與控制技術(shù)等作為主要的研究內(nèi)容，在信息處理新技術(shù)的支持下，呈現(xiàn)智能化的發(fā)展趨勢。因此，在實際使用的過程中，應(yīng)明確具體內(nèi)容與要求，創(chuàng)建先進的技術(shù)體系，滿足當(dāng)前的實際發(fā)展需求。

1 智能化焊接技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀分析

進入二十一世紀(jì)之后，國內(nèi)外的焊接企業(yè)開始針對焊接材料進行研發(fā)，我國已經(jīng)針對鋼材焊接材料進行了合理的分析，能夠全面提升傳統(tǒng)產(chǎn)品的質(zhì)量，并開發(fā)與鋼材料相互配套的焊接材料，能夠創(chuàng)建合理的技術(shù)研發(fā)機制。但是，在實際發(fā)展期間，很多新型鋼的配套焊接材料需要從進口途徑湖區(qū)。高質(zhì)量焊接材料中含有很多附加值，當(dāng)前占有我國焊接材料總量的30%左右，形成了一定的發(fā)展趨勢。且國外很多焊接材料生產(chǎn)企業(yè)開始爭奪中國高端焊接材料市場，導(dǎo)致我國焊接生產(chǎn)工藝缺陷凸顯。國外在智能化焊接的過程中，已經(jīng)可以通過廠房密閉除塵換氣的方式，針對焊劑進行熔煉生產(chǎn)，而我國在實際生產(chǎn)與發(fā)展期間，還在使用開放式的方式，對生態(tài)環(huán)境會造成較為嚴(yán)重的污染。在焊劑燒結(jié)的過程中，國外已經(jīng)使用了自動化的機械設(shè)備進行生產(chǎn)，而我國很多生產(chǎn)企業(yè)還在使用傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，不能保證焊劑顆粒強度。同時，我國在無鉛焊接技術(shù)方面未

能創(chuàng)建合理的可靠性與壽命評估機理，不能通過科學(xué)方式進行檢測，且工作效率較低，無法利用科學(xué)方式創(chuàng)建現(xiàn)代化的管理機制，難以提升整體工作效果。

2 智能化焊接技術(shù)在工程中的應(yīng)用

對于智能化焊接技術(shù)而言，將計算機技術(shù)、控制系統(tǒng)與信息處理技術(shù)等作為主要部分，可實現(xiàn)人工智能技術(shù)與焊接技術(shù)的結(jié)合，并針對焊接工藝制造技術(shù)進行科學(xué)合理的處理，能夠創(chuàng)建智能化的焊接技術(shù)體系。通常情況下，智能化的焊接技術(shù)，主要使用機器模擬的方式開展智能行為的模擬操作與管理，并篩選最佳的焊接工藝技術(shù)方式，全面提升整體工作效率與質(zhì)量，滿足當(dāng)前的發(fā)展需求[1]。

2.1 合理使用視覺傳感技術(shù)方式

視覺屬于人類在日常生活中感覺外部信息的功能，而焊工的感官，主要在焊接期間，接受視覺信息，并動態(tài)化的進行焊接處理，保證焊接工作質(zhì)量。在此期間，可以使用計算機技術(shù)方式，針對人類視覺的理解與信息進行合理處理，通過焊接過程傳感方式的支持完成工作任務(wù)。當(dāng)前，我國計算機視覺技術(shù)已經(jīng)得到了良好的發(fā)展與進步，可以使用視覺方式觀察焊接熔池狀態(tài)，并真實反映焊接期間金屬熔化的動態(tài)行為，在此期間，可以使用圖像的處理方式，獲取熔池中幾何形狀信息數(shù)據(jù)，并針對焊接熔深信息、溶透信息等進行分析，開展動態(tài)化的焊接控制工作，提升整體工作效率與質(zhì)量，滿足當(dāng)前的發(fā)展需求[2]。

在此期間，可以使用脈沖GTAW技術(shù)方式開展工作，在熔池的正面與反面設(shè)置視覺傳感系統(tǒng)，能夠更好的獲取熔池正面與反面圖像，保證獲取熔池圖像的二維特征尺寸，并動態(tài)化的獲取系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，更好的開展正面與反面?zhèn)鞲行畔⒀芯抗ぷ?，提升整體研究工作效果。在此期間，還可以使用合理的技術(shù)方式，對接填充焊絲無縫隙熔池圖像中，可更好的提取三維特征，并進行科學(xué)的研究，了解在焊接期間是否出現(xiàn)熔池表面下塌或是凸出的現(xiàn)象，保證提升整體狀態(tài)處理效果。同時，在實際工作中，需合理使用灰度分布反射圖方程計算方式，獲取熔池三維尺寸信息，更好的對其進行研究與分析，保證更好的提升技術(shù)的應(yīng)用效果。在實際工作期間，還可以使用多方位熔池圖像獲取方式，根據(jù)熔池前端的圖像，明確間隙的變化狀況，解決工程中的間隙焊接焊縫問題，獲取準(zhǔn)確的傳感數(shù)據(jù)信息，提升整體工作效果。另外，需開展鋁合金熔池尺寸的控制工作，在動態(tài)化管理與控制的情況下，將視覺傳感技術(shù)與實時控制技術(shù)融合在一起，通過科學(xué)方式解決問題，提升整體技術(shù)水平[3]。

2.2 合理使用實時智能控制技術(shù)

在智能化焊接技術(shù)實際應(yīng)用的過程中，可將實時智能化控制技術(shù)融入其中，創(chuàng)建現(xiàn)代化的焊接制造機制，在了解技術(shù)難點的情況下，提升整體焊接工作水平。首先，對于焊接過程而言，屬于多個參數(shù)相互耦合的狀態(tài)，在非線性系統(tǒng)的支持下，直接影響焊縫的形成質(zhì)量，且其中很多不確定的因素，在一定程度上，需要創(chuàng)建數(shù)學(xué)模型，并在科學(xué)分析的情況下，利用經(jīng)典與現(xiàn)行控制理論等開展研究工作，明確其中的限制性問題與挑戰(zhàn)。對于模擬焊工而言，在實際工作中，具備一定的決策操作功能，并在科學(xué)研究的過程中，完善具體的操作功能，保證更好的提升焊接質(zhì)量。在此期間，需明確焊接流程特點與內(nèi)容，并在其中引入智能化控制方式，例如：模擬控制技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與專家系統(tǒng)技術(shù)等，在多元化技術(shù)貫穿焊接流程之后，可實現(xiàn)現(xiàn)代化與先進性的管理目的[4]。

在堆焊工作、無間隙焊接、有間隙焊接與對接焊接智能化設(shè)計的過程中，應(yīng)針對各方面內(nèi)容進行科學(xué)分析，制定完善的管控方案，明確各方面要求與內(nèi)容。對于無填絲焊接工作中，應(yīng)明確正面與反面焊縫具體寬度，并開展余高的管理控制工作，創(chuàng)建智能化的控制系統(tǒng)。在對接焊接工作中，需了解具體的焊接寬度與速度，并在科學(xué)管理的過程中，創(chuàng)建不確定系統(tǒng)，針對補償學(xué)習(xí)模糊神經(jīng)控制進行合理的預(yù)測，并滿足當(dāng)前的智能化焊接工作要求。對于單個神經(jīng)元學(xué)習(xí)系統(tǒng)而言，需創(chuàng)建控制器系統(tǒng)，了解其中的具體內(nèi)容，開展毛蟲焊接管理工作，了解寬度的管理與控制要求。在管理工作中，需創(chuàng)建系統(tǒng)化控制與自學(xué)習(xí)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機制，針對焊接速度與電流等進行控制，明確雙變量控制器的應(yīng)用要求，加強整體焊接管理工作力度，并在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的支持下，全面提升控制系統(tǒng)的建設(shè)效果。同時，在自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)運行期間，應(yīng)明確具體的結(jié)構(gòu)特點與要求，全面了解其中的內(nèi)容與特點，并開展智能化預(yù)測管理工作。對于前饋控制送絲速度而言，在實際管理與控制期間，開展神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制管理工作，了解間隙脈沖內(nèi)容，充分發(fā)揮智能化焊接技術(shù)的積極作用[5]。

2.3 智能化焊接技術(shù)的協(xié)調(diào)

在使用智能化焊接技術(shù)的過程中，需做好相互之間的協(xié)調(diào)管理工作，制定完善的管控方案，在合理協(xié)調(diào)的情況下，提升工藝技術(shù)的應(yīng)用效果。首先，對于制造業(yè)而言，焊接屬于重要的工藝技術(shù)之一，只有做好焊接技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新工作，才能促進制造業(yè)的良好發(fā)展與進步。而智能化焊接技術(shù)的應(yīng)用，需實現(xiàn)自動化的管理工作，明確實際發(fā)展趨勢，開展各方面的創(chuàng)新管理工作，提升整體技術(shù)的應(yīng)用效果。其次，在使用智能化焊接技術(shù)期間，需深入開展研究工作，并在自動控制系統(tǒng)的支持下，提升焊接技術(shù)的應(yīng)用效果，滿足當(dāng)前的技術(shù)性能要求，提升整體焊接技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。最后，在使用傳感技術(shù)的過程中，需創(chuàng)建科學(xué)化與合理化的任務(wù)機制，了解其中的具體任務(wù)，并在科學(xué)創(chuàng)新的情況下，更好的完成當(dāng)前工作任務(wù)，全面提升整體工作效率與質(zhì)量[6]。

2.4 大數(shù)據(jù)技術(shù)措施

在焊接工作中，應(yīng)科學(xué)使用大數(shù)據(jù)技術(shù)方式，制定完善的管控方案。為了更好的進行車身焊接，應(yīng)將智能化技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)融入一體，提升車身質(zhì)量，并創(chuàng)建設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，保證針對能源進行合理的管控。例如：在車身焊接的過程中，可使用薄板焊接技術(shù)方式，使用管焊等工作方法完成任務(wù)，在一定程度上，能夠提升大數(shù)據(jù)技術(shù)在焊接工作環(huán)節(jié)中的應(yīng)用效果。

3 結(jié)語

在智能焊接技術(shù)實際發(fā)展與應(yīng)用的過程中，需制定完善的技術(shù)方案，總結(jié)具體的技術(shù)經(jīng)驗與方法，并在實際工作中，協(xié)調(diào)各方面技術(shù)之間的關(guān)系，確保在新時期發(fā)展的過程中，提升焊接工程的建設(shè)質(zhì)量與效率。