智能化焊接技术与工程的探讨

文/于舰，沈阳煤业（集团）有限责任公司

1 导言

焊接是一种重要的工业方式，更是现代工艺的主要内容之一。在实际操作的过程中，由于工作环境较为恶劣，产生的弧光会伤害工人的眼睛，并且由于很多待焊的结构较为复杂，很难保证焊接的质量，所以迫切的需要将先进的技术应用在焊接工作中。经过技术人员的努力研究，智能化焊接技术应运而生中，从根本上改善了工作环境，并极大地提高了焊接的质量与效率。

2 智能化焊接技术国内外发展现状分析

进入二十一世纪之后，国内外的焊接企业开始针对焊接材料进行研发，我国已经针对钢材焊接材料进行了合理的分析，能够全面提升传统产品的质量，并开发与钢材料相互配套的焊接材料，能够创建合理的技术研发机制。但是，在实际发展期间，很多新型钢的配套焊接材料需要从进口途径湖区。高质量焊接材料中含有很多附加值，当前占有我国焊接材料总量的30%左右，形成了一定的发展趋势。且国外很多焊接材料生产企业开始争夺中国高端焊接材料市场，导致我国焊接生产工艺缺陷凸显。国外在智能化焊接的过程中，已经可以通过厂房密闭除尘换气的方式，针对焊剂进行熔炼生产，而我国在实际生产与发展期间，还在使用开放式的方式，对生态环境会造成较为严重的污染。在焊剂烧结的过程中，国外已经使用了自动化的机械设备进行生产，而我国很多生产企业还在使用传统的生产方式，不能保证焊剂颗粒强度。同时，我国在无铅焊接技术方面未能创建合理的可靠性与寿命评估机理，不能通过科学方式进行检测，且工作效率较低，无法利用科学方式创建现代化的管理机制，难以提升整体工作效果。

3 智能化焊接技术与工程的应用要点分析

3.1 焊缝跟踪与导引技术

在控制智能化焊接机器人的运行轨迹时，其核心的技术内容就是跟踪与导引技术，该项技术直接影响机器人的适应能力，实际上就是根据焊缝的位置，对机器人的运行方向、动作进行导引。为了提高焊缝跟踪与导引的质量，需要在元件上安装传感器以便接受各类信息，从而为工作人员提供数据作为参考，保证智能焊接位置的针对性、准确性。因此，只有不断完善智能化焊接机器人的跟踪、导引技术，才能够避免焊接工作发生误差而影响产品的质量，并且适应相对恶劣的工作环境。由此可以看出，智能化焊接机器人的焊缝跟踪与导引技术的优化、提升是未来智能化焊接技术的主要发展方向。

3.2 数据技术措施

在焊接工作中，应科学使用大数据技术方式，制定完善的管控方案。为了更好的进行车身焊接，应将智能化技术与大数据技术融入一体，提升车身质量，并创建设备监控系统，保证针对能源进行合理的管控。例如：在车身焊接的过程中，可使用薄板焊接技术方式，使用管焊等工作方法完成任务，在一定程度上，能够提升大数据技术在焊接工作环节中的应用效果。

3.3 自主规划技术

基于焊接智能技术，智能化焊接机器人主要是计算机技术为基础发展而来的新型技术，如果将其与传统的焊接技术相比，其优势较为明显。例如：在生产线中，由于智能化焊接机器人具有灵活性较强的机械臂，所以能够完成传统机器人无法完成的焊接工作，并极大地提高了焊接工作的柔韧性。以视觉信息为基础，规划传感器、获取焊缝信息、采集视觉传感等内容成为智能化焊接机器人的核心技术，并需要处理芯片的支持。通常情况下，智能化焊接机器人的关节为位置，大多会安装动感接收装置，为计算机编程、自动化焊接技术提供辅助支持，使其能够在感受红外线的状态下完成焊接工作。

就当前的智能化焊接机器人来说，在进行系统规划、编程的过程中，过度的依赖于CAD技术，同时由于机器人自身机械关节的数量较多，很难实现灵活的调节、变形。对此，为了能够提高智能化焊接机器人动作的效率性、精确性以及有效性，应该尽可能使机器人灵活、小巧，同时提高辨别不同工作环境的能力，进而实现自主规划的目的。

3.4 合理使用视觉传感技术方式

视觉属于人类在日常生活中感觉外部信息的功能，而焊工的感官，主要在焊接期间，接受视觉信息，并动态化的进行焊接处理，保证焊接工作质量。在此期间，可以使用计算机技术方式，针对人类视觉的理解与信息进行合理处理，通过焊接过程传感方式的支持完成工作任务。当前，我国计算机视觉技术已经得到了良好的发展与进步，可以使用视觉方式观察焊接熔池状态，并真实反映焊接期间金属熔化的动态行为，在此期间，可以使用图像的处理方式，获取熔池中几何形状信息数据，并针对焊接熔深信息、溶透信息等进行分析，开展动态化的焊接控制工作，提升整体工作效率与质量，满足当前的发展需求。

在此期间，可以使用脉冲GTAW技术方式开展工作，在熔池的正面与反面设置视觉传感系统，能够更好的获取熔池正面与反面图像，保证获取熔池图像的二维特征尺寸，并动态化的获取系统数据信息，更好的开展正面与反面传感信息研究工作，提升整体研究工作效果。在此期间，还可以使用合理的技术方式，对接填充焊丝无缝隙熔池图像中，可更好的提取三维特征，并进行科学的研究，了解在焊接期间是否出现熔池表面下塌或是凸出的现象，保证提升整体状态处理效果。同时，在实际工作中，需合理使用灰度分布反射图方程计算方式，获取熔池三维尺寸信息，更好的对其进行研究与分析，保证更好的提升技术的应用效果。在实际工作期间，还可以使用多方位熔池图像获取方式，根据熔池前端的图像，明确间隙的变化状况，解决工程中的间隙焊接焊缝问题，获取准确的传感数据信息，提升整体工作效果。另外，需开展铝合金熔池尺寸的控制工作，在动态化管理与控制的情况下，将视觉传感技术与实时控制技术融合在一起，通过科学方式解决问题，提升整体技术水平

4 结论

总之，在智能焊接技术实际发展与应用的过程中，需制定完善的技术方案，总结具体的技术经验与方法，并在实际工作中，协调各方面技术之间的关系，确保在新时期发展的过程中，提升焊接工程的建设质量与效率。