摘 要：焊接技术作为工业器械装备的重要技术，实现数字化是其发展的大趋势。对于焊接技术的数字化来说，其主要结合互联网络、数字信号处理技术、传感器感知、工业智能机器人、数据库以及CAD/CAPP等技术来运作的相关技术。本文基于此，重点探讨了数字化焊接技术的研究现状以及趋势，由此来明确该技术的发展线路，为后续的研究指明方向。
关键词：数字化 焊接技术 发展现状 发展趋势
前 言
当前随着工业化生产要求的提升，传统的焊接技术越来越难以满足设计要求，而随着信息技术的快速发展，数字化方式的焊接技术被不断拓展开来，从而推动行业快速发展。信息化技术的核心就是数字化技术，其能够通过两化融合来实现数字化技术同焊接工艺技术相结合起来，构建出一类符合当前发展需求的现代焊接技术。对于当前及未来发展的焊接技术主要涵盖焊接设备数字化、焊接工藝数字化应用技术、车间级焊接技术等。这些技术是当前发展并不断推进的关键性技术成为推动产业发展的重要技术基础，由此显著提升焊接过程的稳定性、安全性、可靠性等提供保障。在满足这些基本性能的前提下，开展有效的焊接工作对于推进整体工作有着至关重要的好处 ，因此本文就此展开相关探讨。
1.焊接装备单元级数字化技术
1.1数字化焊接设备。对于这一焊接设备来说，主要为数字化焊接机，其承接与逆变焊机，并以数字控制技术为依托，以数字化信号处理单元为核心部件组成的重要焊接设备。对于这一技术而言，其能够在精度、高效性以及绿色环保等方面有着更高的发展前景。当前数字化焊接机能够很好的配置电源、机器人、冷却系统等环节，从而极大地拓宽了使用途径，并提供便捷高效性能。此外这一焊接设备中采用了智能化技术，能够实现焊接相关的操作优化，由此保证焊接工艺品质。当前该类数字化焊接机能够实现故障诊断、修复，焊接记录记载等个性化功能，由此能够使得这一类技术相关的作用能够显著发挥出来。这一类技术还在发展之中，未来其对应的功能会更加完善，对应服务细节会被进一步优化，从而提升整体系统的优良性能，使得其能够被更加广泛地应用于工业生产中。
1.2焊缝跟踪技术。焊缝技术作为一类重要的智能化技术单元，其是当前数字化焊接技术组成的一个重要方面。这一类技术具体能够被分解为电弧自传感跟踪和激光-CCD跟踪，由此能够以一种灵活、方便、适应面宽广、跟踪效果好发展要求来进行技术拓展。对于电弧自传感跟踪技术来说，其主要应用于熔化极气保焊，对应的焊枪摆动会引起弧长的有规律晃动，由此引发电流的剧变，从而能够获得焊枪同坡口之间的偏差，并实现有效的自动调整，能够显著消除盲区，并能够滞后误差等。激光-CCD是当前最新的成果，其主要利用弧光本身来照亮接缝，从而避免出现超前检测误差，当然这一类技术未来必然会朝着高速化、微型化、多功能化以及网络化发展。
1.3熔池视觉技术。熔池视觉技术作为一类利用察觉差的技术，其主要依托熔池的形貌视觉变化来自适应调整焊枪姿态，由此优化焊接过程。当前对于熔池来说，其在运作过程会存在弧光和飞溅等问题，其对于熔池的传感效果有着显著影响，比如采用脉冲激光器来显著改善上述问题，并实现熔池图像的清晰传输，从而实现焊缝成型控制。当前在此基础上国内外对此展开了非常具有深度的研究，其采用了阴影恢复技术来实现了熔池三维形貌，并能够显著提升计算处理速度，当然后期的重点在于如何能够在飞溅和弧光的影响下进行高分辨的三维熔池面貌。
2.焊接工艺数字化技术
2.1焊接工艺自动化设计系统。焊接工艺数字化技术作为一类重要的自动化焊接技术，首先一个具体的技术环节就是焊接工艺自动化设计系统构建，这一方面的关键在于系统数据库构建，对此，欧美国家走在了世界的前沿，我国在长期的发展中正在迎头赶上。当前，我国的哈工大同哈尔滨锅炉厂研发出了锅炉以及压力容器的数据库系统，其成为了我国在相关行业发展的重要标志。此外南京理工大学针对重型车辆开发了焊接工艺计算机辅助设计以及品质评价系统，其主要包含了焊接接头的信息输入，焊接工艺自动化设计等，实现了多参数、多规则约束的自动工艺求解，从而有力的推动了我国在相关领域的发展。未来我国会在相关领域开展更加深入的研究，构建出完善的数据库系统，为实现焊接工艺自动化设计系统进一步完善提供基础支持。
2.2机器人焊接智能规划技术。焊接机器人焊接智能规划技术作为焊接工艺数字化技术的另一方面的重要技术形式，其已经在长期的发展中有传统的可视化转向智能化方向发展，并将这一过程转化为了参数规划问题。当然路径规划其可以通过数学建模、CAD制图设计，并依托对应的视觉系统来实现，从而能够实现无碰撞矫正。当然对应焊枪姿态可以通过其当前对应的位置和条件进行自适应调节姿态，由此获得焊缝质量的有效改善。对于焊接工艺规划来说，其主要依托CAD、CAPP以及离线编程技术来实现。法国方面主要构建对应的焊接机器人离线编程软件，能够实现自编程过程，从而优化了机器人工作过程。对于这一技术方面，其重点在于做好规划和编程方面的控制，由此能够为整体优化局面的改善以及实践效果和广度的提升提供基础技术支持。
3.车间级焊接数字化技术
3.1焊接物联网络与工艺参数在线传感系统。车间级焊接数字化是焊接数字化技术的一个发展大方向，也是对于这一焊接过程效果显著提升的一个方面。对于这一方面，焊接物联网络与工艺参数在线传感系统构建就是一个具体的技术环节，其通过物联网络以及工艺参数的传感能够有助于提升焊接工艺参数的自适应调整。对此松下公司依托焊接机群组优化管理为基础并依托无线局域网络实现了对焊接数字信息的有效监控，从而能够系统化地管理来自各个环节所采集的数据，从而能够实现对焊机的数据、品质、维护、生产以及成本等方面提供焊接设备中的电流、电压以及气体、焊丝等环节的相关参数的综合管理。当前时代科技通过CAN总线技术实现各个设备之间的有效通信，从而能够为对应环节提供有效数据，从而推动产业发展。
3.2焊接过程与焊缝质量数字评价技术。焊接过程与焊缝质量数字评价技术车间级焊接数字化技术中的一类具体技术，其主要侧重于焊接过程。当然焊接过程作为一种复杂的理化变化过程，其相应的性能被涵盖在各个参数的调整之中，做好相关的数字评价就是为所执行的技术提供一个对比的可能标准，由此为相关技术选取提供指南。对此，很多学者对此进行了研究，早期的Refeldt利用汉诺塔质量分析仪实现对GMAW焊的段落过度周期分布、燃弧时间等相关参数的研究，由此能够实现焊接过程的稳定性提升。当然相关的技术创新性研究还有很多，其均为依托特定的需求进行展开，对此未来该类技术的研究重点在于需求分析方面，做好相关工作即能够实现相关工作的推进。
4.结语
焊接技术数字化是当前焊接技术发展的大趋势，本文基于此重点探讨了焊接技术数字化的细节，主要在焊接装备单元级数字化技术、焊接工艺数字化技术以及车间级焊接数字化技术等三类技术上展开。针对第一类技术，其主要从数字化焊接设备、焊缝跟踪技术、熔池视觉技术等三个方面进行具体阐述，对于第二类技术来说，本文重点探讨了焊接工艺自动化设计系统、机器人焊接智能规划技术等具体的数字化技术，而对于第三类则主要探讨了焊接物联网络与工艺参数在线传感系统、焊接过程与焊缝质量数字评价技术等两个非常重要的技术，由此为明确技术发展路线提供基础支持。
参考文献
[1] 钟嘉伟. 汽车门板焊接柔性生产线的三维数字化设计与仿真研究[D].华南理工大学，2018.
[2] 左健，张晓宇，杜岩.工程机械焊接工艺的发展现状和趋势[J].科技展望，2016，26（15）：49.
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