焊接技术发展(6篇)
焊接技术发展篇1
关键词：焊接技术；激光焊接；发展趋势
1引言
焊接技术是一门非常重要的基础工艺学科，它的发展离不开现代科学技术的支持。焊接技术虽然起步时间并不长，但是它的发展速度是不容小觑的。在近些年，随着新材料、新能源的不断出现，焊接技术如雨后春笋般飞速发展。新技术的采用给焊接技术的发展奠定了良好的基础，加强了焊接技术的工艺能力，同时也使焊接技术的应用范围扩展至生活的方方面面。新技术、新思想已逐步渗透至入焊接，使焊接技术更上一层楼，发展的更迅猛。
2我国焊接技术的发展现状
2.1较长焊缝和厚板焊缝的焊接技术落后
在对钢板进行焊接的过程中，长焊缝和厚板的焊接是不可避免的。焊接技术水平的高低、焊接的效率以及焊接质量深深影响着产品的质量以及产品的成本。除此之外，厚板的对缝焊接、箱形零构件的整体焊接以及T型焊缝的焊接等的工作量是非常巨大的，对焊接技术要求十分严格。在焊接的过程中，焊缝第一层采用的是表面声波（SAW）焊接技术。这种方法产生的垃圾废渣不易清理。所以，焊缝的第一层通常采用表面声波（SAW）盖面和熔化极气体保护焊（GMAW）打底相互结合的工艺来进行处理。使用这种方法的一个缺憾是焊接效率提高受限。在T型焊接和厚板相互对接的焊接过程中通常采用的是碳弧气刨清根工艺技术。这种技术能够使焊缝进行全熔透的焊接，但是增加了加工成本，也对焊接工艺人员的身体和焊缝质量造成影响。
2.2焊接技术自动化水平不高
一个国家要想发展强盛，必须依托于工业现代化、加工自动化。只有这样生产的产品才能节约加工成本，给社会创造出更多的福利。通过调查显示国外的焊接自动化水平已经达到80%，而我国的焊接自动化水平最多只占30%。绝大多数的焊接依旧是采用手工焊接来实现的。这就不可避免的拉开了我国与国外技术上的差距。随着焊接件向重型化、大型化、复杂化的发展趋势，手工焊接一定会成为发展生产的绊脚石。若想取得工业的迅速发展，自动化的焊接发展方向是必然的选择。
2.3焊接构件易产生冷热裂纹
冷裂纹指的是焊缝在冷却的过程中，如果温度下降到马氏体转变温度范围以下，焊缝就会在焊接后立即出现。这种焊缝通常也叫做延迟裂纹。这种冷焊缝形成的必要条件是：焊缝接头处存在扩散氢、具备淬硬组织、拉伸应力较大并且密集。而热焊缝是在高温状态下产生的，又称之为结晶裂纹或高温裂纹。这些裂缝容易出现在裂缝的内部，也易出现热影响区。热裂纹的形状主要有横向裂纹、弧坑裂纹、纵向裂纹、根部裂纹等等。热裂纹是由力学和冶金制造过程中的因素一起作用才产生的。它形成的主要原因是由于焊接池中的低熔点共晶和杂质共存致使晶体偏析。这样裂纹的强度就非常低，极易产生裂纹。
2.4焊接人员的专业技术水平不足
焊缝技术直接影响产品的质量以及整体钢结构的业务流程。钢结构产品被应用到了几乎所有领域，了解焊接的相关技术是对技术操作人员的基本规定。要求操作人员熟练掌握自身业务水平是对其的最起码的要求。而我国的焊接技术人员对业务水平了解的太少，与对行业需求存在非常大的距离。
3我国焊接技术的发展前景
为了积极促进我国焊接技术的发展，使其满足我国市场发展的需求，通过分析我国焊接技术的发展现状，能够推断出我国焊接技术主要会从以下几个发展方向进行。
3.1磁控焊接技术
磁控焊接技术属于新兴的焊接技术。它主要是通过磁场来实现焊接。它的投入成本非常低、装置也比较简单、耗能非常少、效益比较好。通过常年对磁控焊接技术的研究发现了磁控对电弧焊电弧状态的影响。外加磁场对焊接母材的熔化与焊缝的成形有非常大的影响。利用电磁搅拌技术能够改变金属结晶过程中的热量传递过程，进而使结晶方向发生变化。通过组织的细化作用，能够使焊缝的一些力学特点提升的更加明显。除此之外还能降低焊接过程中缺陷的敏感性。鉴于磁控焊接技术的优点，这必定是其中的发展方向之一。
3.2低温焊接技术
由于我国地理环境的特殊位置，冬季寒冷时节持续时间相对较长，这就考验着低温环境下焊接技术的性能。近些年来，各个相关学术组织都在积极的解决应对冬季低温焊接的问题以及施工的临界温度的取值问题。
例如我国在冬季完成了“鸟巢”万吨级以上的刚结构件的焊接工作。冬季进行焊接作业时影响焊接的因素主要有操作员的工艺水平、焊机的效率、材料的性能、焊法的熟练程度以及环境的作用。仅仅考虑这些因素中的某一项或某两项是不全面的，是无法做出正确评价的。综合考虑这些因素的影响，“鸟巢”在低温作业环境下取得了显著成果，并以此确定了低温焊接的临界温度为150°C。低温焊接能够缩短工期，为企业带来巨大的经济效益。由“鸟巢”焊接任务中获得的低温焊接经验技术必将应用于实践。
3.3建立合理的焊工资格认证体系
现代钢结构件的焊接过程具有工程量复杂、焊接对象多样化、施工环境多变、市场竞争白炽化等特点。进行焊接作业时涉及到焊接工艺的编写、工程技术参数的评定、焊接件的检修等多种情况。除此之外，焊接过程的焊接点比较多、焊接面比较广、战线比较长。因此，这就对焊接人员的技术提出了严格的要求。使其发挥聪明才智和自主创造性向管理人员提出了巨大的挑战。培养焊接技术方面的专业性应用人才具有重要的现实意义。这就要求社会机构各方面建立完善的焊工资格认证体系。认真的培养焊工人才，同时加强焊工的资格认证对我国的焊工人才培养是一个正确的人才培养模式。同时这也是社会发展的必然趋势。这种制度的建立在一定程度上能够促进焊接技术的迅速发展、提高焊接工艺的整体水平。
3.4电子焊接技术将被激光焊接取代
激光束经过聚焦后，激光焦点处的能量密度高达10～100W/cm并且加热的范围甚至小于1mm。如果将此技术应用于焊接方面，那将会给焊接工业带来巨大的变革。一方面可以提高焊接的速度，另一方面还可以减小接头处的变形以及减小应力集中。激光焊接术达到的焊接精度比较高，是比较理想的焊接技术。激光焊接的一个显著特点是可以进行长距离的焊接，因为激光具有直线传播的特点。除此之外与电子束相比较而言，激光束的优势显而易见。第一，激光焊接不需要真空环境，节约了设备上的成本投入；第二，激光束不会产生X射线，对人体不会造成伤害，不需要专门的防护用具；第三，激光焊接的生产效率比较高。因此，激光束在不久的将来应该会取代电子束成为焊接主流技术。
4结束语
我国焊接技术水平同国外发达国家相比差距仍然比较巨大。这就要求我国焊接技术人员积极探索、总结经验，积极加强焊接技术的学习与创新。一方面要提高焊接的质量，另一方面更要加强焊接自动化水平技术的提高。只有这样我国的焊接技术才能领超世界强国，排于前列。在新时期我们要坦然面对我们自身的不足，寻找自身的发展特点和方向。我们要积极沿着磁控焊接、高温焊接等先进焊接工艺的目标发展。争取焊接技术的更大进步，为我国的现代化建设贡献无穷的力量。
焊接技术发展篇2
关键词：压力容器焊接；自动化技术；发展
0引言
中国在压力容器焊接技术上渐渐获得了极大地进步，焊接设备也在不断的更新换代。焊接质量的优劣能够直接影响到压力容器的应用寿命，所以压力容器焊接自动化技术不但能够提升焊接质量、事故的发生减少，还能够使人员运用率提高、改善劳动条件，在压力容器焊接工作中的运用有着特别关键的意义。
1压力容器焊接自动化技术的意义
从目前中国压力容器的焊接技术水平来看，受传统原因影响相对严重，压力容器焊接自动化技术依然停留于发展初期，不能适应行业的发展要求，尤其是压力容器的适用区域广，硬件设备的生产量已获得初步成果，比如：逆变焊接设备极强的适应性，简单的操作，工作时间长，功能优良，是压力容器焊接自动化技术的效果。同时，逆变焊接自动化技术模式在中国没成熟，不能和西方发达国家相比美。所以需要有关技术人员，使对于压力容器焊接自动化技术的关注程度加大，资金投入扩大，切入点为信息化技术，完成自动化处理，持续研发“焊接机器人”发展焊接自动化技术。同时，持续加强自身研发水平，主动引进合理的研发理念，开发相关的焊接运用流程，把目前的焊接自动化技术的不足之处找出，对市场双方的一起成长有利，不但促进现代科技的发展，还为以后的研究奠定夯实基础。
2现阶段压力容器焊接自动化的技术应用
2.1焊接方法
现阶段压力容器焊接的关键工艺方法是埋弧自动焊,在封头拼板焊缝、筒节纵环焊缝等运用,让焊接的时候自动化与机械化变成实际。可是现在我国埋弧自动焊的控制体系大部分依然使用单一的模拟电路,有待进一步提升整体功能。关键用于厚壁压力容器焊接的堆焊技术,当中带极埋弧堆焊因为母材熔深浅而且相对平均,对工件表面质量需求低,变成国内外压力容器内壁堆焊的关键方法。这几年研制出的高速带极堆焊法,和带极埋弧堆焊比较,堆焊层边界晶粒细小,杂质含量较少,是一种经济性相对好的堆焊方法。对厚壁压力容器能实施全位置焊接的窄间隙焊接技术,容易完成焊接经过的自动化。现在,这技术完成了焊前预置参数、自动稳定焊接电压、电流与速度,而且具备高度与横向自动跟踪体系,完成焊缝的自动焊接。气体保护焊具备电弧热量集中,熔池小,结晶快和焊接的时候没有熔渣等优势,关键用于全位置与薄板焊接,对完成焊接过程的机械化和自动化有利。TIG焊接技术关键用于对焊缝密封功能与力学功能要求高的压力容器,可以对熔深体积与形状实施精确的控制,能相对好的完成压力容器的全位置焊接。激光自动焊接技术因为具有非常高的能量密度,其HAZ区极小的特征,可以焊接差不多全部的金属,能够实施全位置焊接,已向厚壁压力容器焊接发展,但因为昂贵的价格而且设备笨重,在压力容器的运用前景有待观察。
2.2焊接自动化技术的应用
建设在计算机技术与焊接技术基础之上的一种新型焊接形式是焊接自动化技术，把有关的焊接工艺与参数的流程输入到计算机体系上，从而完成自动化焊接，通过运用高科技的焊接技术，既可以使锅炉压力容器焊接的质量提高，并且还可以使劳动力减少，焊接的效率提升。开环控制自动化体系是现阶段在中国焊接自动化技术中运用最多的自动化技术，通过焊接自动化，让焊接的操作流程完成自动化操作。假如在焊接的时候遇到相对困难的焊接环境，经过闭环自动控制体系就可以使焊接的难度降低，确保焊接质量，通过凭借高科技装置、多功能焊机和相配套的软件流程，使压力容器的自动化焊接完成。现在中国焊接自动化技术的发展已经可以完成零件成型、坡口制备、定位夹紧、焊后清理等操作流程的自动化操作。
3压力容器焊接自动化技术的未来发展
现在，在国际上压力容器焊接自动化技术已经得到了广泛运用。为了使压力容器生产过程的自动化焊接最大限度地完成，使制造压力容器的水平提高，还有待进一步提高其焊接自动化技术的运用研究。气体保护焊接具备安全环保的功能，在焊接的时候也更加清洁，不会导致太多的焊接废渣。同时所释放出的保护气体也通过严格的筛选控制，在作用上提高进步的同时成本也获得了有效控制，一定会变成将来的主体发展方向。焊接自动化技术获得重视后，每一个生产厂商也在对之前的体系实施改造，选取高效清洁的自动化控制技术。
在发展中技术还会更好的互相融合微计算机控制体系，完成每一个控制体系之间的参数互相共享运用。对于体系内的参数运算时间，在设计期间也会使用控制方法来防止影响到压力容器生产，中国在焊接自动化技术方法因为起步相对晚，详细运用过程中依然面对着非常多需要解决的问题，能够借鉴国际上的优秀的技术方法，同时增强对自主研究的关键程度，完成技术和能源上的互相促进，研制出新的焊接技术，来处理陈旧焊接方法中所出现的问题。同时在焊接材料上也会主要的讨论创新，对于常见的技术性方法，增强体系研究方案能够帮助改善方法中存在的运用问题。但处理自动化焊接技术运用弊端问题，要从现实要求和功能上能够补充完善的部分来实施，重点针对功能不足的部分来使用加强措施，防止影响到体系的应用安全性，这样也能够更好的处理常见问题，帮助优化好每一个体系之间的配合能力，优化资源运用的同时在技术方面也可以互相完善补充。
4结语
压力容器焊接自动化技术牵涉到了很多范围，要想让需要多门学科的紧密合作综合运用进一步的提高。明显提高中国的压力容器汗液的焊接自动化和焊接工艺，对中国的锅炉工业发展供应了一个优良的基础。可是中国锅炉行业的发展和国外的优秀水平仍然存在着一定的距离，为此我们仍然需要增强同国外先进水平和先进技术的交流和合作，一起推动中国锅炉压力容器焊接自动化水平的提高。
参考文献：
[1]刘鉴方.如何做好压力容器焊接自动化的技术[J].中国质量技术监督,2015(03):52-53.
[2]杜涛.浅谈锅炉压力容器焊接技术[J].企业技术开发,2015(08).
焊接技术发展篇3
关键词：汽车制造;激光焊接;趋势
汽车的出现改变了人们的出行方式，为人们节省了时间，同时也推进了社会的快速发展，大力发展汽车制造业成为当今世界各国的重要关注的对象。激光焊接科技凭借穿透深、适应性好、能量密度高、精度高等优势成为当前汽车行业最重要的技术之一。通过激光将几块具有一定性能、材质以及厚度差异的薄板拼焊在一起，然后进行冲压成形。不仅减少了材料的废弃，还减轻了整体重量，提升了综合力学性能。在汽车发展的80多年历程里面，激光焊接技术在汽车制造领域中的应用，受到激光焊接技术本身的优越性与汽车制造行业的整体发展趋势以及市场需求的改变等多方面的影响。因此，发展激光焊接技术对推动汽车行业有着十分积极的意义。
1激光焊接技术的特点
享有“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”等美誉的激光是指受激光发射的辐射光放大。激光焊接指将具有高功率聚焦的激光束为热源，把材料融化并形成高质量的焊接接头，这种焊接方法不仅效率高，而且精度非常精确[1]。在汽车制造行业中，根据激光焊接技术的差异，可以把激光焊机分为两大类：YAG激光焊机与CO2激光焊机。在制造汽车过程中的主打标工序一般由YAG激光焊机操作的，而表面处理、切割、打孔、焊接等处理过程一般是采用CO2激光焊机完成。由于YAG激光器技术的改善，也会在焊接和切割方面有所运用。激光焊接具备下列特点：（1）应用范围比较广。（2）可用来对那些加工材料非常脆弱、硬度极大、高熔点或者相对薄的高效率加工。（3）热影响区与热变形都很小，焊接缝质量高。（4）加工速度快，节省材料，污染少，噪音低，劳动强度低。（5）其设备功能齐全，操作非常简便；具备计算机数控系统，可以进行高精度的立体加工。
2激光焊接技术在汽车制造方面的应用现状
一汽大众企业是最先使用激光焊接技术的企业之一。大约是90年代的时候,一汽大众企业就在300多台汽车使用了激光焊接技术，大多应用在底盘与车体的焊接上面。激光焊接技术在汽车制造领域的运用根据焊接方法的差异大致可以分为下列几种：
2.1激光焊接
齿轮在汽车制造占较大的比重，用激光焊接对变速器齿轮的焊接的运用开启了激光焊机在汽车制造领域运用的先河。变速器对齿轮质量以及转速的要求十分严格，不仅需要高效率的焊接，而且由于考虑到不准给齿轮增添过多的负载，必须采用高净度焊接方法[2]。因此最先把高效精准激光焊接运用到焊接变速器的齿轮上。1980年期间，以克莱斯勒为首的美国三大汽车制造公司相继把该焊接方式运用于汽车的制造行业。激光焊接技术在提升对传动部件的焊接的性能，同时大大节约了生产原料，为世界节能环保事业做出了贡献。近些年，随着汽车制造材质的不断演进，目前，由于材料的性能不够完善以及不能提升整车的美观等因素，限制了汽车制造业前进的步伐。多大数汽车制造公司引进环保节能的新型材料，例如，新型镁、铝等质量轻的材料。该型材料引进意味着需要更高水准的焊接类型，常规的点焊技术造成镁、铝材料生成了金属键化合物，它们缩短了焊接材料的使用寿命以及削弱了使用效果，而激光焊接的出现很好地避免了常规焊接技术引起的麻烦，因此激光焊接很快成为当今世界汽车制造行业中比较盛行的焊接技术。
2.2激光复合焊接技术
可以把激光复合焊接技术理解成在激光焊接技术基础上的改进——把电弧与激光的焊接技术进行合理的结合。一方面，激光复合焊接技术在焊接效率与速度方面均优于单一的焊接技术，而且具有较好的焊接稳定性。另一方面，单一的激光焊接技术在焊接时受热面积窄、焊缝深，这样对焊接材料多少有些损伤，而电弧焊接采用受热面大的导热焊接方式，不仅拥有较深的焊缝又保证了较为广泛的受热面，大幅度增加了焊接工作的质量与效率[3]。
2.3激光拼接
汽车车身制造的传统方法是先采用冲压技术再进行焊接。此类焊接技术的特点是在完成对每个部分冲压成型工作之后再逐一焊接在一起，以至于每个成型的部件难以较好地融合成一体，从而焊接成品不够完美。激光拼焊技术的研发很好地解决部件融合所存在的问题。激光拼焊改变了以往的车身制造顺序，可将厚度与材质相异或者经不同表面处理的钢板通过激光焊技术，焊接一个组件整体。
3激光焊接技术在汽车工业的发展趋势
与传统焊接组件相比激光焊接的组件费用略高，因此开发低成本、灵活、简便的激光焊接组件是汽车焊接领域的必经之路。目前，在汽车行业的焊接工艺中，对激光器的选择一般为大功率CO2激光器以及脉冲ZD:YAG激光器。在未来激光焊接技术的发展中，激光器的功力将达到1000W以上的有光纤激光器单光纤、单模光纤。在汽车制造业有贡献的将是二极管阵列激光焊接技术，运用其波长在近红以外区域的激光能量对汽车零件进行焊接[4]。此外，采用激光加热与其它热能相结合的方式为焊接过程提供多重热量的方式，弥补激光单热源在激光焊接技术方面的不足。近年来，广泛运用在汽车制造业方面的焊接技术的复合热源焊接技术有激光与电弧、感应热源复合焊接、双激光束焊接等技术。另外，焊接机器人得到了广泛的发展，行动灵活，变化多样，自动化水平高、都是焊接机器人所具备的优点。焊接质量优越、动作敏捷、反应迅速、机动性好，不存在安全问题等等。
4总结
现在激光焊接技术发展的程度已非常高端了，汽车工业已经步入到一个柔性化的生产链，对相应的技术要求也更高了，加大研发激光焊接技术和相关的激光加工技术对大力发展汽车行业尤为紧迫。近年来，中国制造业在激光焊接技术方面获得了重大突破，然而国内的激光焊接设备制造能力还十分有限，需要借助国外的力量。我国制造行业的首要任务是大力提升在焊接技术领域的研发能力，逐步完成对激光焊接技术设备的制造与生产。
参考文献：
[1]王广勇.车身焊接技术现状及发展趋势[J].汽车工艺与材料,2015(03):16-22,27.
焊接技术发展篇4
[关键词]焊接机器人；系统；发展趋势
中图分类号：TP242文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）27-0018-01
一、前言
随着国内外对科学技术的不断重视，机器人研究水平也是科技水平中非常具有代表性的一种。焊接机器人在国内外的应用越来越广泛，越来越受到重视。
二、国内外工业机器人的发展
机器人技术作为先进制造技术的典型代表和主要技术手段，它在提升企业技术水平、稳定产品质量、提高生产效率、实现文明生产等方面具有重大作用。大工业革命曾使人沦落为机器的奴隶，而机器人的诞生和广泛推广应用又重新使人类恢复了尊严。
美国是最早出现工业机器人的国家，1954年美国的G.C.戴沃尔发表了“通用重复型机器人”的专利论文，第一次提出“工业机器人”和“示教再现”的概念。1959年美国Unimate公司推出第一台工业机器人。1967年日本从美国引进Unimate和Versatran等类型的工业机器人以后，结合国情，面向中小企业，采取一系列鼓励使用工业机器人的措施，率先在汽车制造业的喷涂、焊接、装配等重要工序中得到应用。并以此为契机，向其它产业渗透。
在我国，人工焊接仍然占据焊接作业的主导地位，人工施焊时焊接工人经常会受到心理、生理条件变化以及周围环境的干扰。在恶劣的焊接条件下，操作工人容易疲劳，难以较长时间保持焊接工作稳定性和一致性，而焊接机器人则工作状态稳定，不会疲劳。随着国外及国内对工业机器人在焊接方面的研究应用，我国也开始了焊接机器人的研究应用。在引进国外技术的基础上，中国于20世纪70年代末开始研究焊接机器人。1985年哈尔滨工业大学研制成功我国第一台HY-1型焊接机器人。1989年北京机床研究所和华南理工大学联合为天津自行车二厂研制出了焊接自行车前三脚架的TJR-G1型弧焊机器人，为“二汽”研制出用于焊接东风牌汽车系列驾驶室及车身的点焊机器人。上海交通大学研制的“上海1号”、“上海2号”示教型机器人也都具有弧焊和点焊的功能。20世纪节式机器人。1999年北京机械工业自动化研究所机器人中心研制的AW-600型弧焊机器人工作站，采用PC工控机控制和PMAC可编程多轴控制系统，于1999年4月通过了国家机械工业局的鉴定。1999年7月15日，国家863计划智能机器人主题专家验收通过了由“一汽”集团、哈尔滨工业大学和沈阳自动化研究所联合开发的H-100A型点焊机器人。
三、我国焊接机器人应用现状
我国目前的焊接机器人以引进为主，尤其是弧焊机器人，大约占95%左右，而国产弧焊机器人由于元器件质量及配套技术等诸多因素，一直未能主导国内焊接机器人市场。因此在焊接机器人应用技术中反映出的问题，基本上源于进口焊接机器人的特定背景。在80年代后期开始引进的第一批弧焊机器人的厂家，基本上是零星购进，由于经验不足，国内基础技术条件不成熟，缺乏配套的机器人周边设备，技术人员素质较低以及缺乏科学和有效的管理，致使在焊接机器人引进初期，在实际生产中未能充分发挥作用的现象比较普遍。
经过几年的摸索实践，进入90年代初期以来进臼焊接机器人的大多数厂家基本上注意到了这些问题，大都随机器人本体购置了比较完善了的设备，如变位机、移动回转装置以及部分传感系统，并注意到购进后与厂商维持技术服务、人员培一训、管理方法等基本环节。同时开展与国内科研院、所及高等院校的技术合作，委托或配合进行焊接机器人设备的功能开发、软件编程等工作，使得近年来的焊接机器人应用具有一定的成效和积极影响。
焊接机器人系统的操作编程开发。这里主要是指对焊接机器人系统的操作性与离线编程功能的开发。大部分应用单位都已注意到熟练操作焊接机器人并尽可能地通过软件编程开发其功能的重要性。对于初次引进焊接机器人的单位，进行这项工作的实际而有效的途径是首先要充分利用制造厂商的售后技术服务，抓住本单位操作技术人员的培训环节，仔细研读随机技术文件，熟练实际操作。同时注意与有经验、有开发实力的厂、所及高校联合，缩短机器人的安装调试周期，使其尽快投入正常运行。这些作法在许多较为成功的引进开发使用单位都具有深刻体会。如北京永茂塔机塔架铰点焊接开发应用实践。
四、焊接机器人系统研究
1.系统结构
系统控制器由计算机控制、PLC控制和机器人控制器控制等方式组成。除了控制机器人动作外，还进行输人输出控制等。主控部分按照示教盒提供的信息生成工作程序，并对程序进行运算，算出各轴的运动指令，交给伺服驱动，伺服驭动部分将从主控来的指令进行处理，产生伺服驭动电流。驱动伺服电机，KUKA采用内置PLC，其主要进行输人输出控制，控制在机器人进行作业的时候，通过输人输出接口，给焊机发出焊接指令，并监控焊机的工作情况，同时还可对周边装置进行控制。
2.控制原理分析（驱动系统）
驱动系统采用机电一体化设计、所有轴都是由数字化交流伺服电机驱动，交流伺服驱动系统有过载、过流、缺相、超差等各种保护，性能安全可靠先进的设计令机器人能够高速、精确、稳定的运行，并易于维护。机器人运动的孰迹十分精确、重复定位精度小于0.5mm。机器人手臂的每个关节都可当作一个简单的伺服机构，每个关节控制都有一个伺服环，以提供位置误差信息。机器人采用了独立关节的PID伺服控制。机器人具有非线性特点，即惯性力、关节间的耦联及重力均与机器人的位姿或速度有关，是变化的，但伺服系统的反馈系数是确定不变的，因此这种控制方法难于保证在高速、变速或变载荷情况下的精度。由于工业机器人在工业环境下，对其快速性与变载负荷都有严格要求，固在控制方法上仍采用传统的单关节PID控制，从设计方便考虑，我们选择相应的集成驱动芯片，实现单性可逆驱动，利用单片定时器产生PWM脉冲调制信号，检测元件为旋转变压器，检测信号转换后送入关节控制器，并与控制器中的设定参数比较，产生偏差信号，控制驱动器驱动电机。
如果要让一个以上的关节同时运动，那么各运动关节的力和力矩会产生互相作用，而且能对每个关节适当地应用位置控制器、速度控制器、加速度控制器。因此，要克服这种相互作用，就必须附加补偿。要确定这种补偿，就需要分析机器人的动态特征，对各关节间的耦合和补偿。
五、焊接机器人的发展及趋势
据不完全统计，服务于焊接加工领域的焊接机器人占全世界在役的工业机器人中的一半左右。其实，焊接机器人就是在焊接生产过程中，代替焊工从事焊接任务的工业机器人。这些焊接机器人中，只有少数是专为某种焊接方式设计的，而大多数的焊接机器人就是在通用的工业机器人装上某种焊接工具而构成的。在多任务环境中，一台机器人并不仅仅完成焊接作业，甚至还可以完成包括焊接在内的取物、搬运及安装等多种任务。编程人员可以向机器人输入相应的程序指令。机器人可以根据程序指令自动更换机械手上的工具来完成相应的任务。因此，从某种意义上来说，工业机器人的发展历史就是焊接机器人的发展历史。
六、结束语
焊接机器人技术的发展极大程度的解放了人工劳力，也保护了人们的安全，更是科技发展进步的体现，但是该技术还需要进一步完善和提高。
参考文献
[1]王锐.焊接机器人控制系统研究分析.电子世界.2013年3月，第2期，166-168.
焊接技术发展篇5
关键词：弧焊机器人；激光焊接；双丝高速焊；焊缝跟踪
中图分类号：TP242.2文献标识码：A文章编号：1674-7712（2014）12-0000-01
一、焊接机器人国内外应用现状
我国在20世纪70年代末开始进行工业机器人的研究，经过二十多年的研究与发展，在技术和应用方面都取得了长足的发展，对国民经济以及提高生产率及质量起到了积极的推动作用。据不完全统计，最近几年我国工业机器人出现了爆炸式增长，平均每年的增长率都超过40%，在弧焊和点焊领域的增长率都超过了60%。在2005年顶峰过后，2006年世界市场下降11%，数量在112209台。不过，在三大工业区，欧洲，美洲，亚洲的发展差异很大。亚洲和美洲的销量于2006年急剧下降。欧洲却收回了之前的失地，2006年销往汽车行业的数量同比下降17%，机器人销往金属制品，化工及食品行业的销量大幅度上升。2006年超过61700台机器人销售到亚洲地区，比2005年减少了19%。中国是亚洲第三大机器人市场，新装5800台机器人，比2005年增加了29%。汽车工业仍是工业机器人的主要用户，但橡胶，塑料和电子工业同样获取利润。在美洲，机器人投资下降了18%，大约17900台。尽管机器人销售到化工工业，包括橡胶和塑料工业，增加显著，这部分增加不足以弥补汽车行业急剧下降的部分。销往欧洲的工业机器人增加了11%，31500台。总的累计年销售量，自从1960年底工业机器人被引入工业领域后，截至2006年底数量已超过1750000台。许多早期的机器人，已经被淘汰，实际投入使用的工业机器人的库存因此降低。工业机器人的全世界的市场计划从2006年的112200台增加到2007年的123100台。从2008年开始，将以每年4.2%的速度增加到2010年的139300台。在2007年，世界范围的工业机器人的供应量将增加10%，汽车工业的投资也将比2006年增长很多。欧洲，增加的需求已显露出来，特别是在中欧，东欧，意大利，瑞典和德国。北美，汽车工业的竞争将导致机器人购买的增加。亚洲汽车厂商增加了大量投资在海外及国内市场，中国的需求也将适度增长。
二、激光焊接技术
激光焊接是指用激光作为焊接热源的焊接方法。激光焊接的特点是能量高度集中，温度可达几万度，熔化和冷却都很快，不用气体保护，适用于难熔金属和非金属焊接。它不受磁场的影响，不需要真空条件，可透过透明窗孔进行焊接。汽车工业中，激光技术主要用于车身拼焊、焊接和零件焊接。激光拼焊是在车身设计制造中，根据车身不同的设计和性能要求，选择不同规格的钢板，通过激光截剪和拼装技术完成车身某一部位的制造，例如前档风玻璃框架、车门内板、车身底板、中立柱等。激光拼焊具有减少零件和模具数量、减少点焊数目、优化材料用量、降低零件重量、降低成本和提高尺寸精度等好处，目前已经被许多大汽车制造商和配件供应商所采用。激光焊接主要用于车身框架结构的焊接。激光焊接技术是上海大众多次提到的汽车车身制造技术。上海大众之所以将激光焊接技术作为产品的卖点之一，是因为激光焊接与传统的点焊相比可以大幅提高车身刚度，令车身整体结构更加坚固。从制造商方面考虑，传统的点焊需要将焊接的两块部件互相搭接，无形中增加了钢材的消耗量。激光焊接的其它好处是可以减少材料用量、提高尺寸精度与降低成本等（以往认为的激光焊接会增加成本的观点是比较片面的）。焊接系统由主控PLC、激光焊接机器人、焊接工装夹具、激光发生器、循环水冷却器和送丝机构等组成，其中主控PLC负责与激光焊接机器人、工装夹具之间的通信及协调配合及整个系统的安全保护，机器人则主控激光发生器、循环水冷却器、送丝机构之间的通信、协同工作。
三、焊接机器人技术的发展趋势
（一）多传感器信息智能融和技术近年来，随着机器人系统中使用的传感器种类和数量越来越多，各种新型传感器不断出现。例如，超声波触觉传感器、静电电容式距离传感器、基于光纤陀螺惯性测量的三维运动传感器，以及具有焊接工件检测、识别和定位功能的视觉系统等。
（二）虚拟现实技术。虚拟现实技术是一种对事件的现实性从时间和空间上进行分解后重新组合的技术。这一技术包括三维计算机图形学技术、多功能传感器的交互接口技术以及高清晰度的显示技术。
（三）多智能焊接机器人系统。多智能机器人系统是近年来开始探索的又一项智能技术，它是在单体智能机器发展到需要协调作业的条件下产生的。
（四）焊接机器人控制系统。机器人控制系统将重点研究开放式、模块化控制系统。计算机语言、图形编程与人的交流界面更加友好。机器人控制器的标准化和网络化，以及基于PC机网络式控制器已成为研究热点。编程技术除进一步提高在线编程的可操作性之外，离线编程的实用化将成为研究重点。
四、总结与展望
（1）随着科技的发展，工业机器人的性能更完善、价格会更低，其应用将越普遍，神秘感消失。
（2）在我国从制造大国向制造强国转变的过程中，工业机器人的需求将快速增加，机器人数量将成为衡量一个国家、一个企业加工能力的一个标志。
（3）未来的工业机器人将集成更多的功能，具有感知环境变化的适应能力，智能水平大幅提高。
（4）随着我国核工业、航天技术等的发展，以机器人为核心的遥控焊接成为新的研究热点。
参考文献：
[1]林尚扬，陈善本，李成桐.焊接机器人及其应用[M].北京：机械工业出版社，2000.
[2]王伟.2003年世界机器人统计数据[J].机器人技术与应用，2005.
焊接技术发展篇6
关键词：焊接技术；机械制造；高强度焊接；无铅焊接材料；数值模拟
中图分类号：TF124.3文献标识码：A
焊接技术是指通过物理或者化学方法，使原本分离的器件重新产生分子间或者原子间的作用力，形成一种具有某种属性的整体结构。焊接技术是现代工业中一种重要的连接方式和一种广泛使用的机械制造生产技术，其应用领域在汽车制造、机械制造、轮船制造、粉末冶金、微电子和航空航天等都得到了广泛的应用。焊接技术的全力发展对我国的机械制造行业及其密切相关的行业都很重呀，对我国的我国由制造大国走向制造强国其在关键作用。
1焊接技术的发展过程
在进入二十一世纪以后，焊接的主要对象还是以钢铁为主，那么我们的作业对象将还是钢铁材料，但是钢铁材料现在要求也越来越高，在逐步走向高强度、高的纯净度、超细晶粒化和微合金方向发展。这样的发展就给焊接技术提出了更高的要求：第一、焊接的焊缝金属要求更加的纯净；第二、需要研发新的焊缝材料来满足新的焊接要求。
首先我们来介绍钎焊，钎焊是在电子工业用运用较多的一种焊接技术，这也是电子封装和电子焊接最适应的一种焊接方法。但是由于其中带有有害物质铅使得其对人的身体有害，所以现在国际上已经禁止钎焊来生产电子产品，那么用无铅的材料来代替原来的焊接材料是大势所趋，现代我们已经使用SnCu来代替原来的焊接材料将电子原件制造为无铅电子原件，无铅装备等等。另外随着越来越多的新的结构材料的使用，例如铝合金，钛镁合金等等的轻金属化合物的大量应用，扩散焊、钎焊和压焊等焊接技术的应用越来越广。
其次电弧熔化焊仍然是现在焊接应用最多的也是最基层的焊接技术。这都是得益于其制作产品优质，制作高效，成本较低的特点。现在以激光束、等离子束、电子束为热源的熔化焊渐渐地在焊接领域取得了一席之地，其可以大大地提高生产效率，还可以产生高强度、细晶粒的焊接接头，甚至还可以制造出不开坡口的高质量对接接头，尤其是激光-电弧复合焊在汽车制造、船舶制造等行业都的到了快速的发展
智能自动化焊接是提高焊接效率和提高焊接质量的重要方法，其利用电弧、光、机械三者结合方法对焊件的焊接过程实施控制，是在自动焊接的基础上增加智能化控制的结果。其可以直接分析焊件的焊接条件后模拟焊工进行焊接，其在起重机、核电站和航空设备方面已经有了一定的应用。焊接机器人也在汽车制造、铁路、船舶制造、航空航天等领域得到了广泛的应用。
二.焊接新材料的发展和应用
1高质量的焊接材料
传统的焊接材料都是在焊接过后焊缝的强度和韧性都远远低于母材的强度，随着制造行业的发展对制造的工件的整体力学性能越来越高，焊缝已经不能作为强度下降的突破口，那么发展新型的焊接材料是焊接新一代高质量钢铁材料必经之路，那么其焊接材料需要有焊接材料原始的纯净度一定要高；在焊接的过程中一定要利用钢铁等材料的冶金反应尽量较少焊缝和母材中的有害元素的含量；然后控制焊缝金属的组织情况，在焊接过程中就主要要生产超细晶粒来获得高强度高韧性的焊接组织。并且在这过程中合理地控制焊缝中杂质的数量及大小，更要防止焊接缺陷的产生
2无铅焊接材料
钎焊由于是电子组装过程以及其封装过程中唯一的焊接方法，但是由于其含有对人体和环境有害的物质铅使得这个焊接方法被淘汰，那么无铅焊接材料就成为替代钎焊材料的必须发展方向。这时全世界都将科研集中在无铅焊接材料的研发上，我国的科学家对无铅焊接技术也做出了重大的科研贡献，目前替代铅的材料已经研发出来并得到了广泛的推广，这就是SC钎焊材料，另外我国科研人员还发现了第四添加的钎焊材料，都得到了业界的大力推广，其不仅满足了钎焊的需求，而且使提高了钎焊的长期力学的持久性，提高了焊接接头的可靠性。目前中国的无铅钎焊材料的专利已经超过数十个。打破了原来无铅钎焊材料全进口状况。
三、焊接技术发展方向及展望
高平直的焊接材料的发展方向为提升生产装备的水平，使高质量的焊接材料可以量产，这样对焊接的发展是跨越性的发展；焊接生产与钢材生产企业联手制作出符合标准的高纯净、细晶粒的焊接焊丝，为焊接出高纯净度、高强度的焊件提供可能性；加强焊接生产和科研部门联系，使实验室出的新的焊接技术能够尽快地投入到生产中去。另外，高能激光焊接技术将会大量的出现在现代的焊接生产中，特别是在航空航天行业、船舶制造行业、航洋平台、汽车制造等出现，到目前为止，西方国家和日本等发达国家已经开始在造船行业大量使用激光焊接技术，未来使用激光焊接技术还会在激光切割方面、焊接机器人使用方面、激光-电弧复合焊接方面、研制大功率的激光焊接设备可能对焊接将会是革命性的突破[1]；焊接数值模拟是现代焊接发展的一个新的趋势，其将焊接条件按顺序变成数值参数输入大型计算机进行模拟计算，在原先知道结果的情况下去焊接所需焊接部位。
总之，我国焊接技术已经在制造业的位置非常重要，如何使焊接技术更加科学、高效、高质量地位制造业提供服务使我们积极努力研究的方向。
