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激光焊接機的發(fā)展歷史

在20世界70年代以前,由于高功率連續(xù)波形(CW)激光器尚未開發(fā)出來,所以研究重點集中在脈沖激光焊接(PW)上。早期的激光焊接研究實驗大多數(shù)是利用紅寶石脈沖激光器,1ms脈沖典型的峰值輸出功率Pm為5KW左右,脈沖能量為1~5J,脈沖頻率就小于等于1赫茲。當時雖然能夠活的較高的脈沖能量,但這些激光器的平均輸出功率P卻相當?shù)停@主要是由激光器很低的工作效率和發(fā)光物質(zhì)的受激性狀決定。激光器由于具有較高的平均功率,在它出現(xiàn)之后很快就成為點焊和縫焊的優(yōu)選設備,其焊接過程是通過焊點搭接而進行的,直到1KW以上的連續(xù)功率波形激光器誕生以后具有真正意義的激光縫焊才得以實現(xiàn)。

 

焊接自動化技術(shù)的現(xiàn)狀與展望
隨著數(shù)字化技術(shù)日益成熟,代表處動地接技術(shù)的數(shù)字焊機、數(shù)字化控制技術(shù)業(yè)已穩(wěn)步進入市場。三峽工程、西氣東輸工程、航天工程、船舶工程等國家大型基礎(chǔ)工程,有效地促進了先進焊接特別是焊接自動化技術(shù)的發(fā)展與進步。汽車及零部件的制造對焊接的自動化程度要求日新月異。我國焊接產(chǎn)業(yè)逐步走向“高效、自動化、智能化”。我國的焊接自動化率還不足30%,車架專用打碼機 同發(fā)達工業(yè)國家的80%差距甚遠。從20世紀未國家逐漸在各個行業(yè)推廣自動焊的基礎(chǔ)焊接方式——氣體保護焊,來取代傳統(tǒng)的手工電弧焊,已初見成效??梢灶A計在未來,國內(nèi)自動化焊接技術(shù)將以前所未有的速度發(fā)展。
高效、自動化焊接技術(shù)的現(xiàn)狀
20世紀90年代,我國焊接界把實現(xiàn)焊接過程的機械化、自動化作為戰(zhàn)略目標,已經(jīng)在職各行業(yè)的科技發(fā)展中付諸實施,在發(fā)展焊接生產(chǎn)自動化,研究和開發(fā)焊接生產(chǎn)線及柔性制造技術(shù),發(fā)展應用計算機輔助設計與制造;藥芯焊絲由2%增長到20%;埋弧焊焊材也將在10%的水平上繼續(xù)增長。其中藥芯焊絲的增長幅度明顯加大,在未來20年內(nèi)會超過實芯焊絲,最終將成為焊接中心的主導產(chǎn)品。
焊接自動化技術(shù)的展望
電子技術(shù)、計算機微電子住處和自動化技術(shù)的發(fā)展,推動了焊接自動化技術(shù)的發(fā)展。特別是銘牌打標機、柔性制造技術(shù)和信息處理技術(shù)等單元技術(shù)的引入,促進了焊接自動化技術(shù)革命性的發(fā)展。
(1)焊接過程控制系統(tǒng)的智能化是焊接自動化的核心問題之一,也是我們未來開展研究的重要方向。我們應開展最佳控制方法方面的研究,包括線性和各種非線性控制。最具代表性的是焊接過程的模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制,以及專家系統(tǒng)的研究。
(2)焊接柔性化技術(shù)也是我們著力研究的內(nèi)容。在未來的研究中,我們將各種光、機、電技術(shù)與焊接技術(shù)有機結(jié)合,以實現(xiàn)焊接的精確化和柔性化。用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)焊接工藝裝備,是提高焊接自動化水平淡的根本途徑。將數(shù)控技術(shù)配以各類焊接機械設備,以提高其柔性化水平,是我們當前的一個研究方向;另外,焊接機器人與專家系統(tǒng)的結(jié)合,實現(xiàn)自動路徑規(guī)劃、自動校正軌跡、自動控制熔深等功能,是我們研究的重點。
(3)焊接控制系統(tǒng)的集成是人與技術(shù)的集成和焊接技術(shù)與信息技術(shù)的集成。集成系統(tǒng)中信息流和物質(zhì)流是其重要的組成部分,促進其有機地結(jié)合,可大大降低信息量和實時控制的要求。注意發(fā)揮人在控制和臨機處理的響應和判斷能力,建立人機圣誕的友好界面,使人和自動系統(tǒng)和諧統(tǒng)一,是集成系統(tǒng)的不可低估的因素。
(4)提高焊接電源的可靠性、質(zhì)量穩(wěn)定性和控制,以及優(yōu)良的動感性,也是我們著重研究的課題。開發(fā)研制具有調(diào)節(jié)電弧運動、送絲和焊槍姿態(tài),能探測焊縫坡開頭、溫度場、熔池狀態(tài)、熔透情況,適時提供焊接規(guī)范參數(shù)的高性能焊機,并應積極開發(fā)焊接過程的計算機模擬技術(shù)。使焊接技術(shù)由“技藝”向“科學”演變輥實現(xiàn)焊接自動化的一個重要方面。本世紀頭十年,金屬激光打標機將是焊接行業(yè)飛速發(fā)展的有利時期。我們廣大焊接工作者任重而道遠,務必樹立知難而上的決心。抓住機遇,為我國焊接自動化水平的提高而努力奮斗。
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