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z1ui佳控制方法方面的研究，包括線性和各種非線性控制。z1ui具代表性的是焊接過程的模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制，以及專家系統(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合，以實現(xiàn)焊接的精que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。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，焊接機器人與專家系統(tǒng)的結合，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。而美國的CRC公司、德國的VENTZ公司、巴頓焊接研究所卻在大管徑管道的的全位置焊接方面有比較深入的研究，主要采用MIG焊接工藝，利用計算機控制焊接的全過程，在確保焊接質(zhì)量的情況下，焊接效率高，而且配套設施齊全。

焊接小車

焊接小車是實現(xiàn)自動焊接過程的驅(qū)動機構，它安裝在焊接軌道上，帶著焊槍沿管壁作圓周運動，是實現(xiàn)管口自動焊接的重要環(huán)節(jié)之一。焊接小車應具有外形美觀、體積小、重量輕、操作方便等特點。它的核心部分是行走機構、送絲機構和焊槍擺動調(diào)節(jié)機構。行走機構由電機和齒輪傳動機構組成，為使行走電機執(zhí)行計算機控制單元發(fā)出的位置和速度指令，電機應帶有測速反饋機構，以保證電機在管道環(huán)縫的各個位置準確對位，而且具有較好的速度跟蹤功能。送絲機構必須確保送絲速度準確穩(wěn)定，具有較小的轉動慣量，動態(tài)性能較好，同時應具有足夠的驅(qū)動轉矩。另外，焊接機器人與專家系統(tǒng)的結合，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。而焊槍擺動調(diào)節(jié)機構應具有焊槍相對焊縫左右擺動、左右端停留、上下左右姿態(tài)可控、焊槍角度可以調(diào)節(jié)的功能。焊接小車的上述各個部分，均由計算機實現(xiàn)可編程的自動控制，程序啟動后，焊接小車各個部分按照程序的邏輯順序協(xié)調(diào)動作。在需要時也可由人工干預焊接過程，而此時程序可根據(jù)干預量自動調(diào)整焊接參數(shù)并執(zhí)行。

管道全位置自動焊接技術

埋弧自動焊有焊縫成型好、焊接、焊接成本低等特點，對于管道施工而言，埋弧自動焊可用于雙1管聯(lián)焊，簡稱“二接一”，即焊槍固定在某一位置，管子轉動。顯然長距離管道焊接時不可能讓管子轉動，因而“二接一”只能用于管子的預制。如果管道全位置自動焊采用埋弧焊工藝，那么焊接裝置上必須配加焊劑的投放、承托與回收機構，使得焊接裝置的結構變得較為復雜，給操作與裝拆帶來不便，而且增加了行走小車的負載，影響小車行走的平穩(wěn)性。埋弧焊一般采用粗焊絲、大電流的焊接方式，用于全位置自動焊可能會由于熔敷率較高出現(xiàn)熔滴下垂、流動等焊接缺陷，影響焊縫的成型與質(zhì)量，因此將埋弧焊應用于管道全位置自動焊接實現(xiàn)起來困難較大。采用藥芯焊絲加氣體保護的焊接工藝，若是多遍成型，則每次焊縫表面清渣費工費時；若是強迫成型，則須配加一個與焊槍一起運動的成型銅滑塊，并通入循環(huán)冷卻水，可以大大提高焊接效率，這樣一來不僅焊接裝置的結構復雜，而且重量增加?？蛇x配弧長自動跟蹤(AVC)和擺動裝置(OSC)，進行填絲焊接。因為藥芯焊絲的價格較高，同時還要解決保護氣體的氣源，所以焊接成本較高。單一使用自保護焊絲，雖然節(jié)省了保護氣體，但存在清渣困難問題。

SPX焊接機頭特點

焊接時的預定位可通過操作機的水平滑塊和垂直滑塊完成。除了焊接操作機端部的水平和垂直方向滑塊外，SPX焊接機頭上帶有也帶有水平和垂直方向滑塊，其中水平方向滑塊可調(diào)整堆焊的直徑，垂直方向滑塊用于AVC電弧電壓跟蹤。焊接機頭具有不纏繞無限回轉的功能，以實現(xiàn)堆焊的連續(xù)進行。調(diào)整混合氣體的比例并檢查坡口尺寸，如仍存在問題，就應注意焊接參數(shù)與焊絲是否匹配。整合程度高、工作穩(wěn)定，徹底1解決全位置焊接中的線束纏繞問題，極大地提高了焊接生產(chǎn)效率，簡化了設備結構和操作難度。