焊接自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)論文

1、焊接自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)焊接自動(dòng)化的現(xiàn)狀：焊接自動(dòng)化，顧名思義，自動(dòng)焊接。焊接是制造業(yè)中重要的加工工藝方法之一，由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和諸多因素的推動(dòng)，焊接制造工藝正經(jīng)歷著從手工焊到自動(dòng)焊的過(guò)渡。焊接過(guò)程自動(dòng)化、機(jī)器人化以及智能化已成為焊接行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。焊接機(jī)械化在焊接方法的基礎(chǔ)上結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)，通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)或電氣控制尋求焊接效率的提高和方法的改進(jìn)。焊接自動(dòng)化可分為焊接半自動(dòng)化和焊接自動(dòng)化。焊接的半自動(dòng)化是指焊接機(jī)頭的運(yùn)動(dòng)和焊絲的給送由機(jī)械完成，焊接過(guò)程中焊頭相對(duì)于接縫中心位置和焊絲離焊縫表面的距離仍須由焊接操作工監(jiān)視和手工調(diào)整。焊接自動(dòng)化是指焊接過(guò)程自啟動(dòng)至結(jié)束全部由焊機(jī)的執(zhí)行自動(dòng)完成

2、。無(wú)需操作工作任何調(diào)整，即焊接過(guò)程中焊頭的位置的修正和各焊接參數(shù)的調(diào)整是通過(guò)焊機(jī)的自適應(yīng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。而自適應(yīng)控制系統(tǒng)通常由高靈敏傳感器，人工智能軟件、信息處理器和快速反應(yīng)的精密執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成焊接技術(shù)作為材料加工技術(shù)中的一種重要的加工手段，在基礎(chǔ)制造業(yè)發(fā)揮著不可替代的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型焊接方法產(chǎn)生推動(dòng)了新材料的廣泛我國(guó)的裝備制造業(yè)正在重要的發(fā)展階段，通過(guò)夯實(shí)基礎(chǔ)的材料加工技術(shù)可以為裝備制造業(yè)的快速發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于焊接方法這種加工手段綜合了多個(gè)學(xué)科的多中新技術(shù)、新方法，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制系統(tǒng)的引用，對(duì)于制造業(yè)的技術(shù)升級(jí)具有無(wú)可比擬的推動(dòng)作用，所以借助于焊接技術(shù)的自動(dòng)化進(jìn)

3、程，材料加工技術(shù)的進(jìn)步，焊接技術(shù)的自動(dòng)化進(jìn)程對(duì)制造業(yè)具有重要的意義，可很快的推動(dòng)我國(guó)裝備制造業(yè)的崛起。焊接自動(dòng)化也為工業(yè)生產(chǎn)中的柔性制造打下基礎(chǔ)，成為柔性制造的簡(jiǎn)單雛形。自動(dòng)化的焊接方式涉及到了諸多領(lǐng)域一機(jī)、電、焊等各單項(xiàng)技術(shù)的集成，相對(duì)來(lái)說(shuō)要求水平也都比較高，因此焊接自動(dòng)化也成為了連接各工業(yè)領(lǐng)域的重要紐帶。越來(lái)越多的工廠為加速焊接技術(shù)的發(fā)展、提高焊接質(zhì)量引入了焊接自動(dòng)化技術(shù)，這對(duì)我國(guó)的焊接自動(dòng)化技術(shù)無(wú)疑起到了一個(gè)重大的推動(dòng)性作用。在沒(méi)有人直接參與的情況下，采用具有自動(dòng)控制，能自動(dòng)調(diào)節(jié)、檢測(cè)、加工的機(jī)器設(shè)備、儀表，按規(guī)定的程序或指令自動(dòng)進(jìn)行，通過(guò)加熱、加壓，或兩者并用，使兩工件產(chǎn)生原子間結(jié)合的

4、技術(shù)措施。其目的在于增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本和勞動(dòng)強(qiáng)度、保障生產(chǎn)安全等。自動(dòng)化程度已成為衡量現(xiàn)代國(guó)家科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。提高自動(dòng)化水平是當(dāng)前世界先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的重點(diǎn)發(fā)展方向，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接也是是我們的理想和目標(biāo)。國(guó)外工業(yè)先進(jìn)國(guó)家在焊接新技術(shù)的具體應(yīng)用上已有許多成功的業(yè)績(jī)；中國(guó)的自動(dòng)化焊接技術(shù)、裝備的研究制造企業(yè)也已有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，積累了一定技術(shù)、人才、制造經(jīng)驗(yàn)，一部分自動(dòng)焊技術(shù)和裝備的水平已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，有了很多的使用案例，個(gè)別產(chǎn)品也在銷往海外；現(xiàn)代新技術(shù)迅速發(fā)展對(duì)其的不斷完善；國(guó)家對(duì)裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的鼓勵(lì)政策；這些條件的具備，將加速推動(dòng)中國(guó)焊接產(chǎn)業(yè)的技術(shù)、裝備升級(jí)

5、。未來(lái)的焊接工藝，一方面要研制新的焊接方法、焊接設(shè)備和焊接材料，以進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量和安全可靠性，另一方面要提高焊接機(jī)械化和自動(dòng)化水平，如焊機(jī)；研制從準(zhǔn)備工序、焊接到質(zhì)量監(jiān)控全部過(guò)程自動(dòng)化的專用焊機(jī)；在自動(dòng)焊接生產(chǎn)線上，推廣、擴(kuò)大數(shù)控的焊接機(jī)械手和焊接機(jī)器人，可以提高焊接生產(chǎn)水平，改善焊接衛(wèi)生安全條件。近年來(lái)，我國(guó)焊接設(shè)備優(yōu)化調(diào)整工作已取得了較大的成績(jī)，自動(dòng)、半自動(dòng)焊機(jī)仍然保持了較快的增長(zhǎng)勢(shì)頭，其它焊接設(shè)備的增長(zhǎng)率均小于總產(chǎn)量的增長(zhǎng)率?？梢哉f(shuō)明，設(shè)備正朝著功能更全面的方向發(fā)展。因此，提高焊接電源的可行性、質(zhì)量穩(wěn)定性和可控性及優(yōu)良的動(dòng)感型，也是我們的發(fā)展方向。開(kāi)發(fā)研制具有調(diào)節(jié)電弧運(yùn)動(dòng)、送絲和焊槍

6、姿態(tài)，能探測(cè)焊縫、溫度場(chǎng)、熔池狀態(tài)、熔透情況，實(shí)施提供焊接規(guī)范參數(shù)的高性能焊機(jī)，并應(yīng)積極開(kāi)發(fā)焊接過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)。使焊接技術(shù)由“技藝”向“科學(xué)”演變，是實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化的一個(gè)重要萬(wàn)面。焊接自動(dòng)化借助于機(jī)械設(shè)備、電子自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用在焊接過(guò)程中，如2CO氣體保護(hù)焊接過(guò)程中的自動(dòng)送絲系統(tǒng)，埋弧焊接過(guò)程中焊接速度控制和送絲控制等；焊接自動(dòng)化可以從焊接工藝方面，如焊接參數(shù)的自動(dòng)選擇，像焊接電流、焊接電壓、焊接速度等參數(shù)在焊接不同的材料、不同要求時(shí)的自動(dòng)選擇匹配；在焊接過(guò)程方面，通過(guò)機(jī)械設(shè)備、電子控制系統(tǒng)，借助微控制器等實(shí)現(xiàn)程序控制、數(shù)字控制；另外一個(gè)方面是在生產(chǎn)線上推廣、擴(kuò)大數(shù)控的焊接機(jī)械手和焊接機(jī)

7、器人，可以提高焊接生產(chǎn)水平，改善焊接衛(wèi)生安全條件。焊接過(guò)程是一個(gè)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，所以在發(fā)展焊接自動(dòng)化的過(guò)程中如果希望焊接過(guò)程有機(jī)械裝置來(lái)完成，實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程自動(dòng)化，首先需要類似人類感官的傳感器，焊接過(guò)程傳感器是一基于對(duì)影響焊接結(jié)果的內(nèi)部和外部條件的探測(cè)器，利用傳感器能實(shí)時(shí)獲取焊接過(guò)程信息并用于調(diào)節(jié)焊接操作參數(shù)；在進(jìn)行智能化的過(guò)程中，還需要類似于焊工對(duì)焊接過(guò)程的認(rèn)識(shí)，能夠描述焊接過(guò)程各種狀態(tài)的知識(shí)，建立對(duì)焊接過(guò)程模型化；需要類似于人腦思維判決的控制器，以實(shí)現(xiàn)和執(zhí)行控制規(guī)律。一個(gè)焊接自動(dòng)控制系統(tǒng)，除去對(duì)焊接設(shè)備本身的性能要求外，必定涉及焊接過(guò)程傳感、焊接過(guò)程建模和控制器設(shè)計(jì)三個(gè)方面關(guān)鍵技術(shù)。焊接自動(dòng)化的未

8、來(lái)：焊接自動(dòng)化行業(yè)屬于新興行業(yè)，目前處于初級(jí)發(fā)展階段。雖然自二十世紀(jì)九十年代以來(lái)，隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步成熟，我國(guó)焊接行業(yè)有了長(zhǎng)足發(fā)展，但焊接自動(dòng)化作為一個(gè)新興行業(yè)尚處于起步階段，目前我國(guó)仍以傳統(tǒng)手工焊為主，根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，焊接自動(dòng)化率僅為30%左右，同發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的80%存在較大差距，未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮?，前景廣闊。隨著數(shù)字化技術(shù)日益成熟，代表自動(dòng)化焊接技術(shù)的數(shù)字焊機(jī)、數(shù)字化控制技術(shù)業(yè)已面世并已穩(wěn)步地進(jìn)入市場(chǎng)。三峽工程、西氣東輸工程、航天工程、船舶工程等國(guó)家大型基礎(chǔ)工程，有力地促進(jìn)了先進(jìn)焊接工藝，特別是焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，汽車及零部件的制造對(duì)焊接的自動(dòng)化程度要求日新月異。我國(guó)焊接

9、產(chǎn)業(yè)逐步走向“高效化、自動(dòng)化、智能化”。目前，我國(guó)焊接界把實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程的機(jī)械化，自動(dòng)化作為戰(zhàn)略目標(biāo)。已經(jīng)在各行業(yè)作為戰(zhàn)略目標(biāo)，已經(jīng)在各行業(yè)的可激發(fā)扎中付諸實(shí)施，在發(fā)展焊接生產(chǎn)自動(dòng)化和過(guò)程控制智能化要就和開(kāi)發(fā)焊接生產(chǎn)線及柔性制造技術(shù)，發(fā)展應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)等方面，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。焊接自動(dòng)化裝備制造技術(shù)含量高，通常集焊接工藝、自動(dòng)控制、精密機(jī)械設(shè)計(jì)制造等多種技術(shù)于一體，隨著工業(yè)自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化等技術(shù)的日益發(fā)展和廣泛應(yīng)用，焊接自動(dòng)化正在由單機(jī)焊接自動(dòng)化裝備向焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線和數(shù)字化焊接車間發(fā)展。“十二五”期間，我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)是利用先進(jìn)的自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)轉(zhuǎn)型

10、升級(jí)和新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為焊接自動(dòng)化行業(yè)提供廣闊的發(fā)展空間。焊接自動(dòng)化裝備的技術(shù)水平是國(guó)家科技水平的重要體現(xiàn)，直接決定了國(guó)家重大核心裝備的技術(shù)水平。目前，我國(guó)焊接自動(dòng)化裝備制造企業(yè)已經(jīng)可按客戶的不同需求，設(shè)計(jì)、制造、集成各種類型的專用焊接自動(dòng)化裝備，并大量采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。部分焊接自動(dòng)化裝備還配備了焊縫自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)和圖像監(jiān)控系統(tǒng)，確保了焊接過(guò)程中的焊接質(zhì)量。我國(guó)焊接自動(dòng)化裝備制造業(yè)技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出如下趨勢(shì)：(1)、精密、高效化焊接自動(dòng)化裝備正朝著高精度、高質(zhì)量、高效率、高可靠性方向發(fā)展。要求系統(tǒng)的控制器以及軟件具有較高的信息處理速度，系統(tǒng)各運(yùn)動(dòng)部件和驅(qū)動(dòng)控制具有高速響應(yīng)特性，要求其電氣、機(jī)械裝置

11、具有精確的控制，能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠的工作。(2)、模塊化焊接自動(dòng)化裝備的集成化技術(shù)包括硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)集成、功能集成和控制技術(shù)的集成?，F(xiàn)代焊接自動(dòng)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)都采用模塊化設(shè)計(jì)，根據(jù)不同客戶對(duì)系統(tǒng)功能的不同要求，進(jìn)行模塊組合。而且其控制功能也采用模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)用戶需求，快速提供不同的控制軟件模塊，提供不同的控制功能組合。模塊化、集成化使系統(tǒng)功能的擴(kuò)充變得極為方便，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化產(chǎn)品的規(guī)模化批量生產(chǎn)，降低成本、縮短交貨期。焊接控制系統(tǒng)的集成化是指人與技術(shù)的集成和焊接技術(shù)與信息技術(shù)的集成，集成系統(tǒng)中信息流和物質(zhì)流是其重要的部分，促進(jìn)其有機(jī)地結(jié)合，可大大降低信息量和實(shí)時(shí)控制的要求。注意發(fā)揮人在控制和臨

12、機(jī)處理的相應(yīng)和判斷能力，建立人機(jī)的友好界面，使人和自動(dòng)系統(tǒng)和諧統(tǒng)一，是集成系統(tǒng)的不可低估的因素。(3)、智能化將激光、視覺(jué)、傳感、檢測(cè)、圖像處理、計(jì)算機(jī)等智能控制技術(shù)應(yīng)用于焊接自動(dòng)化裝備中，使其能在各種環(huán)境復(fù)雜、變化的焊接工況下根據(jù)焊接的實(shí)際情況，自動(dòng)調(diào)整、優(yōu)化焊接軌跡和工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的焊接智能控制。智能化的焊接自動(dòng)化裝備，不僅可以根據(jù)指令完成自動(dòng)化焊接過(guò)程，而且可以根據(jù)焊接的實(shí)際情況，自動(dòng)優(yōu)化焊接工藝和焊接參數(shù)。例如，在焊接大厚度工件時(shí)，智能控制系統(tǒng)可以根據(jù)連續(xù)實(shí)測(cè)的焊接工件坡口寬度，通過(guò)分析、對(duì)比、判斷自動(dòng)確定每層焊縫的焊道數(shù)、每道焊縫的熔敷量及相應(yīng)的焊接參數(shù)、蓋面位置等工藝

13、參數(shù)，完成從坡口底部到蓋面層的所有焊接。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)展要就的重要方向，我們應(yīng)開(kāi)展最佳控制方法的研究，包括線性和各種非線性控制、最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)的研究等。(4)、柔性化現(xiàn)代化生產(chǎn)要求同一臺(tái)設(shè)備能夠滿足同類型不同規(guī)格工件的加工，甚至不同類型工件的焊接自動(dòng)化加工，同時(shí)由于大型焊接自動(dòng)化成套裝備或生產(chǎn)線一次投資相對(duì)較高，因此在設(shè)計(jì)這種焊接裝備時(shí)需要盡量考慮柔性化，形成柔性制造系統(tǒng)，以充分發(fā)揮裝備的效能，滿足同類產(chǎn)品不同規(guī)格工件的生產(chǎn)需要。焊接自動(dòng)化裝備將廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化單元，實(shí)現(xiàn)多品種、

14、小批量產(chǎn)品的柔性化生產(chǎn)。在未來(lái)的研究中國(guó),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)化技術(shù)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，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)控制熔深等功能等。(5)、網(wǎng)絡(luò)化智能接口、遠(yuǎn)程通信等現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了焊接自動(dòng)化裝備管控一體化技術(shù)的發(fā)展。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制一體化，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、遠(yuǎn)程通信等技術(shù)，焊接加工過(guò)程和質(zhì)量信息、生產(chǎn)管理等信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)字一體化管理，實(shí)現(xiàn)脫機(jī)編程，遠(yuǎn)程監(jiān)控、診斷

15、和檢修。(6)、人性化焊接自動(dòng)化裝備廣泛采用數(shù)字化、圖形化的人機(jī)操作界面，設(shè)備擁有專家數(shù)據(jù)庫(kù)、控制參數(shù)實(shí)時(shí)顯示、人機(jī)交互等功能，使設(shè)備操作更加容易、更加方便。隨著技術(shù)的不斷完善，數(shù)字顯示技術(shù)在人機(jī)交互、控制參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中將得到普遍運(yùn)用。近年來(lái)，我國(guó)焊接設(shè)備優(yōu)化調(diào)整工作已取得了較大的成績(jī)，自動(dòng)、半自動(dòng)焊機(jī)仍然保持了較快的增長(zhǎng)勢(shì)頭，其它焊接設(shè)備的增長(zhǎng)率均小于總產(chǎn)量的增長(zhǎng)率?？梢哉f(shuō)明，設(shè)備正朝著功能更全面的方向發(fā)展。因此，提高焊接電源的可行性、質(zhì)量穩(wěn)定性和可控性及優(yōu)良的動(dòng)感型，也是我們的發(fā)展方向。開(kāi)發(fā)研制具有調(diào)節(jié)電弧運(yùn)動(dòng)、送絲和焊槍姿態(tài)，能探測(cè)焊縫、溫度場(chǎng)、熔池狀態(tài)、熔透情況，實(shí)施提供焊接規(guī)范參數(shù)的

16、高性能焊機(jī)，并應(yīng)積極開(kāi)發(fā)焊接過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)。使焊接技術(shù)由“技藝”向“科學(xué)”演變，是實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化的一個(gè)重要方面。焊接自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)我國(guó)裝備制造業(yè)由大到強(qiáng)轉(zhuǎn)變的基石，是裝備制造業(yè)由粗放型、作坊式的經(jīng)營(yíng)模式向高技術(shù)、集約型轉(zhuǎn)變的重要標(biāo)志。通過(guò)焊接自動(dòng)化工藝技術(shù)裝備，可以提高焊接加工效率和質(zhì)量、降低能源和材料消耗、節(jié)約成本、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善作業(yè)環(huán)境，從而對(duì)提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展具有重要意義。我國(guó)焊接自動(dòng)化的產(chǎn)業(yè)升級(jí)具有必然性，具體體現(xiàn)在以下方面：(1)、提高焊接效率焊接加工是中國(guó)制造企業(yè)最主要的加工手段之一，研究數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，以焊接工藝為主導(dǎo)的制造企業(yè)焊接工時(shí)約占產(chǎn)品制造總工時(shí)

17、的10%-30%,焊接成本約占產(chǎn)品制造總成本的20-30%,企業(yè)從事焊接工作的人員數(shù)量約占全體員工的20-30%。提高焊接加工的自動(dòng)化水平，對(duì)企業(yè)節(jié)約成本，提高效率并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性高速發(fā)展具有重要意義。以工程機(jī)械典型結(jié)構(gòu)件為例，焊接機(jī)器人工作站的工作效率為手工焊接的5倍,大幅提高生產(chǎn)效率的同時(shí)降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。(2)、提升產(chǎn)品質(zhì)量在采用手工焊接工藝的制造過(guò)程中，人工控制焊接過(guò)程(起弧、收弧、焊接軌跡及參數(shù)設(shè)置等)的不準(zhǔn)確、不穩(wěn)定導(dǎo)致焊縫成型不好，容易在焊接部位產(chǎn)生氣孔、裂紋、未熔合等缺陷。在采用自動(dòng)化焊接工藝的制造過(guò)程中，電弧燃燒穩(wěn)定，連結(jié)處成分均勻，焊縫成型好、焊縫接頭少、填充金屬熔敷率

18、高。焊接工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的存儲(chǔ)與輸出，可以保證工藝參數(shù)的準(zhǔn)確性，保證特殊焊接要求的實(shí)現(xiàn)和焊縫質(zhì)量的重現(xiàn)性。由于焊接自動(dòng)化在提升產(chǎn)品質(zhì)量方面具有優(yōu)勢(shì)，自動(dòng)化焊接已經(jīng)開(kāi)始逐步取代手工焊接成為焊接加工的主要方法。(3)、降低營(yíng)運(yùn)成本隨著勞動(dòng)力成本的不斷上升，焊接自動(dòng)化裝備性能、效率的不斷提高以及價(jià)格的逐漸降低，自動(dòng)化焊接和手工焊接相比較長(zhǎng)期來(lái)看具有成本優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，焊接自動(dòng)化裝備具有的高效率、高穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)使得制造廠商可以較快的收回焊接系統(tǒng)的投入成本并提高焊接質(zhì)量。（4）、改善操作環(huán)境手工操作的焊接作業(yè)被公認(rèn)為是一種有害的作業(yè)工種，2002年由衛(wèi)生部和勞動(dòng)保障部公布的我國(guó)法定職業(yè)病目錄中，正式列入了

19、電焊工塵肺、電光性眼炎等焊接職業(yè)病，同時(shí)還列入了對(duì)焊接職業(yè)可能產(chǎn)生危害的鎰及其化合物中毒、一氧化碳中毒、職業(yè)性放射性疾病、電光性皮炎及金屬煙熱等職業(yè)病。焊接自動(dòng)化裝備將手工操作變?yōu)樽詣?dòng)化機(jī)械操作，操作工人遠(yuǎn)離焊接現(xiàn)場(chǎng)，能夠避免上述職業(yè)病的發(fā)生，同時(shí)工人勞動(dòng)強(qiáng)度也得到了極大降低。通過(guò)焊接自動(dòng)化裝備與自動(dòng)傳輸系統(tǒng)、自動(dòng)化檢測(cè)等其他系統(tǒng)的配套，可組成自動(dòng)生產(chǎn)線，能夠極大改善生產(chǎn)車間內(nèi)的整體環(huán)境狀況。進(jìn)入20世紀(jì)以來(lái)，電子信息、航空航天等尖端技術(shù)迅速發(fā)展，對(duì)新材料的研究和開(kāi)發(fā)起到了很大的刺激與促進(jìn)作用，但是新材料的研制與材料加工工藝進(jìn)步并沒(méi)有同步發(fā)展。例如高溫超導(dǎo)材料、金屬一陶瓷梯度功能材料等，作為先

20、進(jìn)材料的優(yōu)越性與實(shí)用價(jià)值非常明顯，但沒(méi)有相應(yīng)的制備與加工技術(shù)來(lái)擴(kuò)大這些材料在實(shí)際中的應(yīng)用。材料加工技術(shù)的發(fā)展明顯落后于關(guān)于材料設(shè)計(jì)，材料性能的研究進(jìn)展，從而制約了這些高性能先進(jìn)材料的實(shí)際應(yīng)用。因此，發(fā)展材料的先進(jìn)制備、成形與加工技術(shù)的重要性比以往任何時(shí)候都更加突，更有意義。材料加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在過(guò)程綜合、技術(shù)綜合和學(xué)科綜合。過(guò)程綜合主要指：一是指材料設(shè)計(jì)、制備、成形與加工的一體化，各個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)越來(lái)越緊密；二是指多個(gè)過(guò)程（如凝固與成形）的綜合化，或稱短流程化，如噴射成形技術(shù)、半固態(tài)加工技術(shù)和連續(xù)鑄軋技術(shù)等。技術(shù)綜合是指材料加工技術(shù)越來(lái)越發(fā)展成為多種技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用技術(shù)科學(xué)，尤其體現(xiàn)為

21、制備、成形、加工技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)（計(jì)算機(jī)模擬與過(guò)程仿真）以及信息技術(shù)的綜合，與各種先進(jìn)控制技術(shù)的綜合等。學(xué)科綜合則體現(xiàn)為傳統(tǒng)三級(jí)學(xué)科（鑄造、塑性加工、熱處理和連接）之間的綜合。材料加工技術(shù)的發(fā)展對(duì)推動(dòng)制造業(yè)的升級(jí)，制造業(yè)水平的提高有巨大的影響。例如激光焊接、電子束焊接、擴(kuò)散焊接和摩擦焊接等先進(jìn)連接技術(shù)的發(fā)展解決了高性能先進(jìn)材料的連接問(wèn)題，擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍；攪拌摩擦焊的出現(xiàn)解決了在熔融焊接困難（如金屬基復(fù)合材料）或焊縫質(zhì)量要求特別嚴(yán)格（如宇航與軍事領(lǐng)域）的材料連接問(wèn)題，使多種新型具有優(yōu)異性能的材料得以應(yīng)用。重要的材料加工方法在工業(yè)制造生產(chǎn)中起著重要的作用。在使用電阻點(diǎn)焊較多的汽車制造廠，電焊點(diǎn)焊

22、機(jī)器人是使用最為廣泛的焊接機(jī)器人。焊接機(jī)器人自動(dòng)化的進(jìn)步使汽車制造的效率更高，零部件及新車型的開(kāi)發(fā)周期縮短。其次，焊接自動(dòng)化的發(fā)展，通過(guò)智能控制系統(tǒng)來(lái)管理和控制整個(gè)焊接過(guò)程甚至完成整個(gè)工件的加工過(guò)程，可以大大的替代人力勞動(dòng)，讓操作者在更舒適的環(huán)境中作業(yè)。第三，焊接自動(dòng)化可以整合當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的最尖端的技術(shù)，最大限度的促進(jìn)焊接技術(shù)、方法的進(jìn)步。通過(guò)焊接自動(dòng)化控制系統(tǒng)，目前已經(jīng)有人將模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型控制和專家控制系統(tǒng)等當(dāng)下最新的控制方法引進(jìn)到焊接方法中，以尋求提高焊接效率和接頭連接性能的方法。第四，焊接自動(dòng)化可以在惡劣的環(huán)境下進(jìn)行焊接作業(yè)，比如各種爬行焊接機(jī)器人、水下焊接機(jī)器人等類型機(jī)器人的應(yīng)

23、用可以減輕或避免焊接人員在焊接過(guò)程中所面臨的危險(xiǎn)，擴(kuò)大焊接加工的現(xiàn)場(chǎng)工作范圍。第五，焊接自動(dòng)化是機(jī)械操作，在設(shè)定好的前提下可以無(wú)限的重復(fù)加工，而不會(huì)產(chǎn)生誤差。在汽車制造、電子元器件制造過(guò)程中，很多地方都重復(fù)了大量的工作，在使用自動(dòng)化焊接，設(shè)定好相關(guān)參數(shù)便可以進(jìn)行重復(fù)焊接，并且可以保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。第六，焊接自動(dòng)化是焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的方向。現(xiàn)代焊接自動(dòng)化技術(shù)將在自動(dòng)控制基礎(chǔ)上發(fā)展智能化焊接設(shè)備，在現(xiàn)有的焊接機(jī)器人基礎(chǔ)上發(fā)展柔性焊接工作站和焊接生產(chǎn)線，最終實(shí)現(xiàn)焊接計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS。焊接自動(dòng)化裝備的大規(guī)模應(yīng)用最早是從汽車裝備生產(chǎn)線的電阻點(diǎn)焊和薄板弧焊開(kāi)始。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，目

24、前，汽車行業(yè)特別是整車廠的焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線代表了當(dāng)今制造自動(dòng)化的最高水平，但由于我國(guó)汽車生產(chǎn)線基本從國(guó)外進(jìn)口，同時(shí)國(guó)外廠商在該領(lǐng)域的焊接工藝、系統(tǒng)集成等方面積累了十分豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，因此汽車制造領(lǐng)域應(yīng)用的焊接自動(dòng)化裝備基本被國(guó)外廠商所壟斷。有關(guān)調(diào)查顯示，我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)歷經(jīng)過(guò)去十年的高速增長(zhǎng)，行業(yè)銷售額增長(zhǎng)8.1倍，目前已成長(zhǎng)為世界工程機(jī)械第一產(chǎn)銷大國(guó)。近年來(lái)，隨著行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇、勞動(dòng)力成本的不斷提升以及產(chǎn)品向大型化、復(fù)雜化、高質(zhì)量和較短交貨期要求方向發(fā)展，行業(yè)內(nèi)企業(yè)市場(chǎng)增長(zhǎng)將面臨從數(shù)量型向質(zhì)量型的轉(zhuǎn)變，使得工程機(jī)械行業(yè)迫切需要轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式。與此同時(shí)，工程機(jī)械產(chǎn)品規(guī)模化、批量化、標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)特點(diǎn)，適宜進(jìn)行焊接自動(dòng)化裝備的大規(guī)模應(yīng)用，因此，我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)繼汽車行業(yè)后已逐步