焊接自动化技术：实现柔性化、智能化生产的必然趋势

数十年来，焊接技术和其他科学技术一样以迅猛的速度发展，诸如激光焊、电子束焊、等离子弧焊及气体保护焊等焊接方法的出现以及高质量、高性能焊接材料的不断发展和完善，使得几乎所有的工程材料都能实现焊接。而巨焊接自动化技术迅速发展，自动化的生产方式在很多的工业部门代替了手工焊生产方式。在各种焊接技术及系统中，以电子技术、信息技术及计算机技术综合应用为标志的焊接机械化自动化系统乃至焊接柔性制造系统，是信息时代焊接技术的重要特点。实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化已成为必然趋势。采用机器人焊接已成为焊接自动化技术现代化的主要标志。焊接机器人由于具有通用性强、工作可靠的优点，受到人们越来越多的重视。在焊接生产中采用机器人技术，可以提高生产率、改善劳动条件、稳定和保证焊接质量、实现小批量产品的焊接自动化。

焊接柔性制造系统（单元）是信息时代焊接技术的典型代表，一般情况下，它由焊接机器人、先迸焊接电源、离线编程CAD系统、工装机械系统等组成，如图1-8所示。焊接机器人具有比其他机器人更高超的能力，除能迸行正常的行走及搬运外，还能自动跟踪焊接电弧轨迹，防止电弧及烟尘的干扰。

在焊接机械化、自动化系统中，采用的焊接电源均具有良好的动特性，大多采用以先迸电子元器件及电子技术开发生产的焊接设备，如逆变式晶闸管焊接电源IGBT逆变式焊接电源等。焊接方法大多采用焊接质量高、生产率高的方法，如自动或半自动CO₂焊、MIG/MAG焊、TIG焊及埋弧焊等。

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图1-8 焊接柔性制造系统（单元）

离线编程CAD系统使得焊接过程的编程自主地迸行，并能对整个焊接过程的大部分动作迸行模拟试验而不依赖于柔性系统。焊接过程是一个多变量的复杂过程，同时在焊接过程中也会产生热变形等其他变量，因此很多预测这类变量情况的焊接工程软件应运而生，用来分析计算焊接过程的众多变量。这类软件在离线编程CAD系统中得到了广泛的应用。焊接工装机械系统主要是实现焊接产品的装配、变位和焊接等功能，包括诸如焊接变位器、焊接操作机滚轮支架、回转台及翻转机等；也包括实现焊接产品的自动运输的辅助工装设备等。