焊接自動化技術(shù)發(fā)展情況分析

孫 靜

（天津城市建設(shè)管理職業(yè)技術(shù)學(xué)院 天津 300134）

焊接是一種以加熱、高溫或者高壓等形式對金屬以及熱塑性材料進行接合的方式。它是當前工業(yè)加工生產(chǎn)過程中的主要手段，在汽修、工廠生產(chǎn)以及航天等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)代焊接的方式有多種，包括激光電焊、電子束電焊以及超聲波電焊等。但是，焊接技術(shù)對于人體有著一定的危險性，如燒傷、觸電、視力損害等，會在一定程度上會造成嚴重的后果?；谶@種現(xiàn)狀，在計算機技術(shù)以及自動控制技術(shù)發(fā)展的前提下，運用電子技術(shù)改善焊接的工藝性能，提高它的機械化和自動化水平，成為了有關(guān)人員的主要研究方向。這對于焊接工藝的發(fā)展有著非常重要的影響。

一、焊接自動化技術(shù)的特點和分類

（一）焊接自動化技術(shù)的特點

焊接自動化技術(shù)是指擺脫傳統(tǒng)手工焊接的工藝，將自動化控制與焊接工藝聯(lián)系在一起，可以自動完成操作的一種形式。在自動化技術(shù)應(yīng)用的過程中，它采用的是一種自動控制的方式，并且在現(xiàn)有焊接工藝的基礎(chǔ)上對技術(shù)進行的一種改良，包括一些數(shù)控式的焊機都在一定程度上體現(xiàn)了自動化技術(shù)的特點。但是，在自動化焊接的過程中，其對于工作人員的要求是非常高的，需要加強程序上的控制，明確工作中的主要順序，做好各方面的調(diào)節(jié)工作。[1]

（二）焊接自動化技術(shù)的分類

1.埋弧焊機

埋弧焊機是焊接自動化技術(shù)的主要應(yīng)用方向。它是利用電弧在焊劑層下燃燒的一種自動化焊接機器。埋弧焊機由電源、機頭以及輔助設(shè)備構(gòu)成。在埋弧焊機工作的過程中，它主要采用的是自動焊接，可以減輕手工焊的勞動強度，并且沒有弧光敷設(shè)，可以在一段時間內(nèi)連續(xù)不斷地向焊接區(qū)送進焊絲、傳輸焊接電流，使電弧沿接縫移動，控制并且通過自動調(diào)節(jié)保持焊接過程中的參數(shù)穩(wěn)定，在一定程度上提高了焊接的質(zhì)量。

2.二氧化碳保護焊

二氧化碳保護焊是指以二氧化碳作為焊接過程中的保護氣體，通過自動化焊接在其中的應(yīng)用，可以有效地保障焊接的效率和質(zhì)量。但是需要注意的是，在二氧化碳保護焊的應(yīng)用過程中，工作人員要盡可能避免環(huán)境的干擾。因此，其更適合室內(nèi)作業(yè)。它是一種自動焊和全方位焊接的形式，造價成本低，而且操作簡單，對于工件的厚度來說沒有明顯的要求，在操作的過程中不會造成焊接飛濺等現(xiàn)象。結(jié)合自動化工藝，其在一定幅度上提高了生產(chǎn)效率，可以達到普通焊條電弧焊的4倍。[2]

二、焊接自動化技術(shù)的難點

（一）數(shù)據(jù)收集上的難點

焊接自動化技術(shù)是依附于焊接設(shè)備進行的工作種類。在應(yīng)用的過程中，工作人員必須要保證按照相應(yīng)的自動化流程和開發(fā)過程進行。但是，在現(xiàn)階段焊接自動化技術(shù)的應(yīng)用過程中，數(shù)據(jù)的采集是其中的一個難點，很多參數(shù)范圍都沒有一個額定的標準。而且，對于某些小型企業(yè)來說，其在數(shù)據(jù)的存儲和傳輸上也存在著一定的不完善現(xiàn)象，因此在自動化設(shè)計過程中有著一定的困難。

（二）焊接自動化操作中的難點

對于焊接自動化來說，它在實踐的應(yīng)用過程中仍然有著一定的誤差，可能會由于外界環(huán)境導(dǎo)致機器位置或者性能發(fā)生一定的改變，從而在焊接的過程中，可能由于金屬件的膨脹和收縮，導(dǎo)致工件的變形。焊接過程中的溫度、壓力等方面也可能會造成一定的影響。自動化技術(shù)目前的發(fā)展仍然不是很成熟，許多理論知識在應(yīng)用過程中就會出現(xiàn)各式的問題，一旦遇到困難，無法及時進行有效的處理，也是現(xiàn)階段面臨的主要問題。

（三）大型自動化焊接的難點

許多企業(yè)現(xiàn)在面臨的難點就是大型自動化焊接工藝上的問題，主要是由于必須保證自動化設(shè)備、焊接電源以及焊絲同時協(xié)作，它的循環(huán)時間范圍也有著不同的特點。在這個過程中，所包括的變量就比較復(fù)雜，焊工工藝的選擇、定位以及焊接變形處理等工作就會比較困難。因此，對于大型自動化焊接來說，它的發(fā)展遇到了一定的阻礙。[3]

三、焊接自動化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

（一）集成化發(fā)展

對于焊接自動化技術(shù)來說，現(xiàn)階段存在的主要問題仍然是各方面功能的不完善，很多領(lǐng)域不能集中在一起。在未來發(fā)展的過程中，焊接自動化技術(shù)應(yīng)該將設(shè)備與計算機控制等技術(shù)結(jié)合到一起，要求系統(tǒng)控制上的集成化發(fā)展，注意軟件以及信息數(shù)據(jù)上的一體化進步。有關(guān)人員還應(yīng)該注意在焊接自動化技術(shù)的設(shè)計中，符合用戶的基本需求，將硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)融合在一起，根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)的變化采用不同的設(shè)計理念，并且加強控制功能在其中的作用，提升集成化的工作效率；也可以在一定程度上對焊接自動化的應(yīng)用范圍進行擴散，實現(xiàn)個性化產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，并且縮短焊接自動化技術(shù)的生產(chǎn)時間，盡可能在整體上帶動焊接的質(zhì)量和水平。[4]

（二）智能化發(fā)展

對于大部分行業(yè)領(lǐng)域來說，智能化都是自動化的發(fā)展趨勢。焊接自動化技術(shù)的智能化發(fā)展，就是指將應(yīng)用于焊接自動化裝備中的控制技術(shù)進行融合，通過傳感器技術(shù)、圖像處理技術(shù)、語音識別技術(shù)等方面的應(yīng)用，從而在不同的工作環(huán)境中保證焊接自動化技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展，并且可以自動發(fā)現(xiàn)焊接生產(chǎn)過程中存在的故障和問題，完成相應(yīng)的指令操作。同自動化技術(shù)相比，智能化最大的不同就是將人的部分思維方式轉(zhuǎn)移到其中，是對焊接工藝的一種有效優(yōu)化，可以自動根據(jù)實際的情況進行技術(shù)參數(shù)上的改善，從而提高焊接過程中的質(zhì)量。例如，在激光自動化的焊接過程中，智能化的發(fā)展是指可以隨時監(jiān)測工件的位置是否符合要求。這是保障工藝有效進行的重要手段。

（三）人性化發(fā)展

人性化發(fā)展是指對于焊接設(shè)備來說，一方面是在自動化技術(shù)應(yīng)用的過程中，應(yīng)該充分考慮到工作人員的使用感受，在技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，帶動操作環(huán)境和界面的改善，滿足人們的使用需求，通過人機交互等功能的帶動，使設(shè)備操作更加簡單。另一方面，在我國的發(fā)展進程中，環(huán)保和生態(tài)平衡是非常重要的一個概念，是我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。在自動化焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢中，其應(yīng)該符合環(huán)境保護的基本需求，在方案設(shè)計上盡量將一些環(huán)保措施融入其中，通過新型材料的應(yīng)用改善現(xiàn)階段焊接中造成的污染。

（四）網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的前提下，焊接自動化技術(shù)中的接口非常普遍。在這個過程中，它也將朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。所謂的網(wǎng)絡(luò)化就是指在通信技術(shù)和計算機技術(shù)的應(yīng)用下，可以實現(xiàn)不同焊接項目在信息、數(shù)據(jù)上的有效連通，可以通過終端電子設(shè)備的方式將焊接項目聯(lián)系到一起，從而實現(xiàn)焊接過程中的遠程監(jiān)控模式。這個過程可以實現(xiàn)焊接技術(shù)的一體化控制，實現(xiàn)不同領(lǐng)域上的資源共享，及時發(fā)現(xiàn)在工作過程中可能存在的漏洞，具有一定的現(xiàn)實意義。此外，焊接自動化技術(shù)在我國起步比較晚，還沒有形成一定的成熟體系，網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展也有效避免了“信息孤島”現(xiàn)象，從而在工廠生產(chǎn)中可以實現(xiàn)更多的優(yōu)勢。[5]

四、結(jié)束語

綜上所述，焊接自動化技術(shù)是焊接工藝發(fā)展中的主要方向，通過自動化技術(shù)的結(jié)合，埋弧電機與二氧化碳保護焊等設(shè)備被應(yīng)用到生產(chǎn)中。有關(guān)人員需要根據(jù)現(xiàn)階段焊接自動化技術(shù)發(fā)展中的難點進行分析和研究，從而確定焊接自動化的未來發(fā)展趨勢，包括智能化、人性化以及集成化等，為我國生產(chǎn)加工等領(lǐng)域提供一定的保障。