基于物联网技术的焊接过程质量能力提升研究

王允生

摘要：随着信息技术的发展，新兴技术已经影响到人们生活的方方面面，基于此，本文额论述了物联网技术下传统焊接存在的问题，当前自动化焊接的难点以及如何做好焊接施工。

关键词：物联网;焊接;质量;自动化

随着科学技术的发展，人工智能AI技术、物联网技术、虚拟现实技术、大数据分析、云计算等诸多新兴技术正逐渐影响并改变着制造业的格局。

一、传统焊接存在的问题分析

在人工焊接时代，设备相对简单，每台设备需配备操作员工进行焊接，焊接设备的参数调控频次相对较低。随着焊接机器人的大规模应用，上汽大众大部分车身工厂的车身点焊设备自动化率可达90%以上。在大幅提升劳动生产率的同时，人为监控管理设备的难度也大大提高，对于焊接过程质量控制来说，主要存在以下问题：（1）由于质量数据的可获得性较差，质量数据亦未得到加工分析，造成过多的事后返工，形成一定的质量风险;（2）无法对每天产生的大量过程生产数据进行有效统计分析，从而形成质量控制和改善的盲区;（3）现场焊接控制器无法互通，形成一个个“信息孤岛”，质量数据的传递和获取效率极低。

二、自动化焊接技术难点

（一）数据收集难点

对于目前的机械自动化技术来说，在自动化焊接的应用环节上，最为困难的就是数据收集。从自动化焊接的角度来看，无论是数据的汇总，还是机械化制造的技术优化，都存在着比较困难的方面。由于自动化的数据提取技术可以说是实现自动化技术的关键所在，因此对于数据的收集整理应该成为重中之重。从当前的数据收集情况来看，自动化焊接在数据收集方面还有着不小的提升空间，需要在今后做进一步的完善。

（二）大型自动化机器人难点

理解和纠正机器人伸展问题、机器人尺寸要求、焊枪配置、夹具间隙和其他变量，需要进行仿真工程模拟，在构建集成系统之前预测自动焊接过程，模拟自动化系统，可改善内部设计流程、增强协作、加快测试，在系统设计开始之前，深入研究自动化概念，优化产品和流程，把一些复杂的流程简化。

三、基于物联网的焊接技术分析

（一）智能化焊接技术

采用机器人进行机械焊接工作，是焊接自动化技术的主要方式之一，具备较高经济实力的企业可以购买智能焊接设备，将一些具有较高危险性的机械焊接工作交给机器人来完成，机器人在高温环境下仍旧可以长时间运行，在一定程度上能够降低焊接工作人员的工作难度，提高机械焊接的工作效率，使得机械焊接朝着智能化、科学化、专业化的趋势发展。工作人员运用现代化的网络技术、信息技术、传感技术对焊接整个过程进行实时掌控，依据各项焊接基础数据，评估机械焊接效果，提前在自动化设备中设置机械焊接工作流程，让机器人完成机械焊接整个工作流程，工作人员负责监督管理工作，确保机械焊接能够正常运行，从而确保机械焊接的速度以及精准度。

（二）焊接精确度

近年来，现代工业的发展，使各种机械设备在科学技术的带动下，其设备结构的精密度不断提高，这也使机械设备的制造难度大幅提高。为了满足这些精密化设备的制造要求，就必须要对传统的焊接技术进行改进，将自动化技术结合起来，以此创新焊接技术，并在自动化焊接技术的应用下，提高精密化设备的制造质量。通过自动化焊接新技术的应用，可有效避免人为因素给焊接质量带来的不利影响，杜绝人为失误问题的出现。尤其是激光焊接技术，其不仅应用灵活，而且具有极高的焊接精确度，这使其在精密化机械设备制造中具有极高的应用价值。

（三）远程操控技术

尽管自动化技术己经运用到机械焊接工作当中，但是自动化设备需要人工进行操作，工作人员可以远程操控机器人进行焊接工作，当监控数据中的信息超出正常标准时，工作人员及时暂停自动化设备运行，依据相关信息科学分析造成焊接失误的根本原因，积极探索问题的解决方案，调整自动化设备运行数据，确保机械焊接工作能够正常运行。自动化设备是机械焊接自动化的硬件设施，其质量直接影响机械焊接的工作效率，当自动化设备出现故障时，焊接工作人员依据自身的工作经验判断机械故障的发生部位，及时与专业的维修工作人员联系，向维修工作人员讲解故障发生时机械运行状态，维修工作人员采取观察法、实验法等方式，诊断诱发机械故障的根本原因，并制定相应的维修方案，当机械维修工作结束之后，焊接工作人员进行检测，确保自动化设备能够正常运行。

（四）按照要求选择合适的焊接组织形式

另一个需要采取的措施是按照要求选择合适的焊接组织形式。焊接组织形式包括固定式焊接与移动式焊接两种形式，二者在技术人员的配置以及区域位置上有着明显的区别，就技术人员配置来说，固定式焊接需要具有固定的技术人员，特别是进行集中固定式焊接工作时，由于其对焊接要求较高，因此需要具有专业资质的焊接人员来操纵自动化焊接设备，并按照焊接要求进行小批量的机械生产，同时利用计算机来连接整机焊机与加工零件，以便对焊接过程进行整体控制。而对移动式焊接来说，其焊接过程类似于汽车生产线，操纵自动化焊接设备的人员具有不固定性，此类方式适用于大批量的机械生产中，需要注意的是，在技术人员操纵自动化焊接设备进行焊接时，设备也需要随着焊接位置进行移动，以满足焊接要求。焊接组织形式主要针对焊接零件而言，技术人员在利用自动化焊接设备进行焊接时，不仅需要按照技术要求来设定焊接位置以及类型，节省焊接时间，并提高焊接效率。还需要根据焊接机械的不同选择相应的组织形式，从而保证工程机械制造符合设计要求。

四、结语

工程机械焊接企业应意识到自动化技术对企业未来发展的重要作用，依据自身经济实力、战略发展规划，购买质量较高的机械焊接自动化设备，加强对相关工作人员的培训力度，提高焊接工作人员的专业技能，提升机械焊接的工作效率，促进企业長久稳定发展。

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