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焊接自动化
welding automation
控制焊接过程中的各种参数，实现焊接工序自动化，可以减轻劳动强度、改善劳动条件。简单的焊接自动化系统通常采用开环控制。这种系统借助各种自动焊接机使焊接工序自动进行。复杂的焊接自动化系统通常采用闭环控制(见闭环控制系统)，它借助自动化装置、自动生产线或多用焊接机使焊接工序以及与之配套的前后工序，如零件成形、坡口制备、组件装配、定位夹紧、焊后清理、工件装卸和搬运工作等部分地或全部地自动进行。焊接自动化系统主要分为电弧焊自动化系统、电阻点焊自动化系统、微型计算机控制的焊接自动化系统和焊接机器人。
电弧焊自动化系统 它包括氦氖激光器、光导纤维（简称光纤维）、图像传感器、图像处理装置、伺服机构和监控电视等。激光束照射在焊件上，图像传感器借助透镜和光导纤维将焊缝形状传送到图像处理装置去进行处理，然后向伺服机构发出控制信号，使其拖动电弧焊头跟踪焊缝（见图[利用激光跟踪焊缝示意图]）。电弧焊自动化系统能使：①电源与各种焊接参数自动配合以提供一定的热功率，保证焊接电弧稳定燃烧；②电弧以一定的焊接速度移动，使填充金属以一定的送丝速度和给定方式过渡到熔池中去，保证焊缝良好成形；③焊嘴沿规定的路线移动,保证得到位置合乎要求的焊缝;④使保护气体或焊剂按要求覆盖焊接区，以便冶金反应顺利进行，获得化学成分合乎要求的焊缝金属。为此，需要克服电源电压、焊件厚度、坡口尺寸、焊嘴与焊件相对位置等因素的波动对焊接过程所造成的干扰。在控制过程中，首先要克服干扰所引起的弧长波动，这可以通过恒速送丝和利用电弧自身调节等办法来达到，这种方法适用于焊丝直径为2～3毫米以下。利用电弧电压作为反馈信号对送丝速度进行调节，同样也可使弧长保持不变,这种方法适用于焊丝直径为2～3毫米以上。其次,为了解决焊缝跟踪问题，已研制成功用激光传感器构成的跟踪系统。为了保证焊缝的形状和尺寸合乎要求，适应控制系统在焊接自动化中也获得了应用，它不断检测足以反映成形情况的一些参数（如熔池附近的温度、等离子弧焊时的尾焰亮度、熔滴过渡频率等），以此作为控制焊接电流的信号，使焊缝成形合乎要求。
电阻点焊自动化系统 它能使加压和通电时刻适当配合,保证预压、焊接、锻压依次进行在电源电压、焊件厚度有波动时，焊接电流或通电时间能适当调节，以便获得尺寸合乎要求的点核。为了保证焊接质量，现已广泛利用电极位移、焊接过程中动态电阻的变化量或焊接区发出的声波作为反馈信号，对通电时间或焊接电流进行控制。
微型计算机控制的焊接自动化系统 它主要由微型计算机、拖动装置和机械装置构成。焊接操作程序预先存储在微型计算机中,焊接时由微型计算机执行程序,控制机械装置进行焊接。它的功用是：通过更改程序来改变焊接操作顺序，使焊机的适应能力提高；分时控制多种参数，根据工艺要求使某些参数按预先规定的程序变化；根据模拟工艺过程的数学模型精确控制焊接过程中的各种参数。
焊接机器人 它是产业机器人的一种。最初在汽车工业中使用点焊机器人，后在电子束焊接和电弧焊接方面也都相继采用了机器人（见彩图[焊接机器人]）。机器人有点位控制和轮廓控制两种，前者只控制点到点的起止位置，对移动路径无要求，多用于点焊（见点焊机器人）；后者则要求移动路径严格与焊缝位置吻合，多用于电弧焊（见弧焊机器人）。具有示教功能的机器人在焊接中也已获得应用。当操作者对标准焊件进行一次示范焊接操作后,它便“学会”并“记住”操作程序,能自动对同样的焊件重复进行焊接。随着传感技术和人工智能的发展，已开始出现具有触觉、视觉的焊接机器人。
参考书目
巴顿等著，王邦健等译：《工业机器人》，机械工业出版社，北京，19
81。（．． ， ，，，，1977。）
．．， ．．, ,-，，1982．
陈幼松
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