焊接自動(dòng)化技術(shù)的展望

     電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)微電子信息和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。特別是數(shù)控技術(shù)、柔性制造技術(shù)和信息處理技術(shù)等單元技術(shù)的引入，促進(jìn)了焊接自動(dòng)化技術(shù)革命性的發(fā)展。

     (1)焊接過(guò)程控制系統(tǒng)的智能化是焊接自動(dòng)化的核心問(wèn)題之一，也是我們未來(lái)開(kāi)展研究的重要方向。我們應(yīng)開(kāi)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(guò)程的模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，以及專家系統(tǒng)的研究。

     (2)焊接柔性化技術(shù)也是我們著力研究的內(nèi)容。另一家企業(yè)亦從ESAB公司引進(jìn)了機(jī)頭Z向自動(dòng)跟蹤最1大行程為2m的特種大型焊接操作機(jī)，用于橢圓形殼體的埋弧自動(dòng)焊，此外還有不少企業(yè)從國(guó)外引進(jìn)類似的大型自動(dòng)化焊接裝備，2003年從國(guó)外進(jìn)口自動(dòng)化焊接裝備的總合同額近1。在未來(lái)的研究中，我們將各種光、機(jī)、電技術(shù)與焊接技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)焊接的精1確化和柔性化。用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)焊接工藝裝備，是提高焊接自動(dòng)化水平的根本途徑。將數(shù)控技術(shù)配以各類焊接機(jī)械設(shè)備，以提高其柔性化水平和質(zhì)量控制水平，是我們當(dāng)前的一個(gè)研究方向；另外，焊接機(jī)器人與專家系統(tǒng)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)路徑規(guī)劃、自動(dòng)校正軌跡、自動(dòng)控制熔深等功能，是我們近期研究的重點(diǎn)。

   自動(dòng)焊是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中一種必要的工藝方法，在汽車制造中得到廣泛的應(yīng)用。一臺(tái)通用的工業(yè)機(jī)器人，按其功能劃分，一般由機(jī)械手總成、控制器、示教系統(tǒng)這三個(gè)相互關(guān)聯(lián)的部分組成。汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、車橋、車架、車身、車廂六大總成都離不開(kāi)自動(dòng)焊技術(shù)的應(yīng)用。在汽車零部件的制造中，點(diǎn)焊、凸焊、縫焊、滾點(diǎn)(凸)焊、焊條電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、弧焊、氣焊、釬焊、摩擦焊、電子束焊和激光焊等各種自動(dòng)焊方法中，由于點(diǎn)焊、氣體保護(hù)焊、釬焊具有生產(chǎn)量大、自動(dòng)化程度高、高速、低耗、自動(dòng)焊變形小、易操作的特點(diǎn)，所以特別適合汽車車身薄板覆蓋零部件的自動(dòng)焊，因此在汽車生產(chǎn)中應(yīng)用1多。在投資費(fèi)用中點(diǎn)焊約占75%，其他自動(dòng)焊方法只占25%。 　　

模塊化層次化的控制器軟件系統(tǒng)：軟件系統(tǒng)建立在基于開(kāi)源的實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)Linux上，采用分層和模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)的開(kāi)放性。（5）由于埋弧焊焊接時(shí)，電弧區(qū)不可見(jiàn)，因此對(duì)接頭的加工和工件裝配要求嚴(yán)格。整個(gè)控制器軟件系統(tǒng)分為三個(gè)層次：硬件驅(qū)動(dòng)層、核心層和應(yīng)用層。三個(gè)層次分別面對(duì)不同的功能需求，對(duì)應(yīng)不同層次的開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)中各個(gè)層次內(nèi)部由若干個(gè)功能相對(duì)對(duì)立的模塊組成，這些功能模塊相互協(xié)作共同實(shí)現(xiàn)該層次所提供的功能。

(3)機(jī)器人的故障診斷與安全維護(hù)技術(shù)：通過(guò)各種信息，對(duì)機(jī)器人故障進(jìn)行診斷，并進(jìn)行相應(yīng)維護(hù)，是保證機(jī)器人安全性的關(guān)鍵技術(shù)。

(4)網(wǎng)絡(luò)化機(jī)器人控制器技術(shù)：當(dāng)前機(jī)器人的應(yīng)用工程由單臺(tái)機(jī)器人工作站向機(jī)器人生產(chǎn)線發(fā)展，機(jī)器人控制器的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)變得越來(lái)越重要。預(yù)計(jì)未來(lái)10年內(nèi)，實(shí)芯焊絲占焊材消耗量的比例會(huì)由現(xiàn)在的15％增長(zhǎng)到30％。控制器上具有串口、現(xiàn)場(chǎng)總線及以太網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)功能?？捎糜跈C(jī)器人控制器之間和機(jī)器人控制器同上位機(jī)的通訊，便于對(duì)機(jī)器人生產(chǎn)線進(jìn)行監(jiān)控、診斷和管理。