主办单位:中国机械工程学会焊接学会
            中  国  焊   接  协  会
   总    期:第30期 20021
   发行份数:1541份(2002/1/15)
   编    辑:晓  晔      瑷  珉  
   电子邮件:cwa@public.hr.hl.cn
 
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行业信息
 
关桥院士等三人参加日本焊接学会第七届国际焊接学术会议
 
    中国航空工业总公司一集团第六二五研究所关桥院士、武洪臣研究员和董春林博士,一行三人于2001年11月18日至12月4日,参加了由日本焊接学会主办的第七届国际焊接学术会议。
    2001年11月20日至22日,日本焊接学会为庆祝JWS成立75周年,在神户国际会议中心举办了第七届国际焊接学术会议。会议的主题为"焊接-连接科学技术的今天与明天"。大会期间,关桥院士代表中国焊接学会赠送一个礼品盘,祝贺日本焊接学会成立75周年,须清修造理事长代表日本焊接学会接受了中方的礼物(见图1)。
    在于11月20日举行的开幕式上,关桥院士被授予日本焊接学会荣誉会员称号,日本焊接学会理事长须清修造博士亲自颁发荣誉会员证书(见图2)。此次获得日本焊接学会荣誉会员称号的国际焊接专家共有四位,其他三位分别是英国焊接研究所(TWI)所长R. E. Dolby博士,瑞典ESAB公司副总裁兼总师Bertil Pekkari先生和美国俄亥俄州立大学教授David G. Howden博士。在第七届国际焊接学术会议上,关桥院士受日本焊接学会邀请,做专题报告"Efforts to Eliminating Welding Buckling Distortions-- from Passive Measures to Active In-Process Control"(见图3),董春林博士在"Sensing and Control"专题组,宣读了论文"Arc Light Sensing of Keyhole Behavior in PAW Process"。
    会后,一行三人参观了大阪大学接合科学研究所、松下焊接株式会社、名古屋大学工学部、产业技术综合国家研究所、在电子束及激光束加工领域享誉日本的东成电子束公司和位于筑波科学城的物质·材料国家研究所。
 
 

图1 关桥院士代表中国焊接学会祝贺JWS成立75周年
(从左至右依次为董春林博士、须清修造理事长、关桥院士和武洪臣研究员)
 
 


图2 日本焊接学会授予关桥院士荣誉会员称号
 
 


图3 关桥院士在JWS第七届国际焊接学术会议上做专题学术报告
 
北京航空工艺研究所 董春林 供稿)

 

 中国焊接协会修改新章程草案获国家经贸委批准

 
 

中国机械联合会于200111月转发了国家经贸委行业协会办关于协会分支机构复查登记工作安排的通知。通知要求:
    ⑴协会制定关于所有分支机构、代表机构的内部管理规定,认真开展自查工作。
    ⑵协会填写《分支机构、代表机构登记表》,并出具审查同意的文件,送审时还需携带分支机构、代表机构在民政部存档的备案材料证明。为了作好这项工作,中国焊接协会秘书处正在积极准备,并发函及统一表格要求各专业(工作、分)委员会积极配合作好上报工作。

按国家经贸委要求,中国焊接协会秘书处上报了社会团体章程表和社会团体负责人备案表。200112月,国家经贸委对中国焊接协会第四次会员代表大会修改章程进行了审查批复,同意中国焊接协会修改的新章程。                                                               (中国焊接协会秘书处 提供)   


 
专家视点
焊接智能化技术现状与发展
 
上海交通大学焊接工程研究所          陈善本  教授(博导)
哈尔滨工业大学焊接国家重点实验室    吴  林  教授(博导)
 
    由于焊接技术是基于多学科交叉融合的产物,随着现代科学技术成果的不断涌现,必将推动焊接技术更新发展。除了物理、化学、材料、力学、冶金、机械、电子学等学科的新发展将会推动焊接新材料、新工艺的不断出现外,计算机、控制理论、人工智能等信息科学领域的新进展将进一步将焊接工艺实现的手段推进到自动化、机器人化和智能化的新阶段,进而实现几代焊接人的梦想-用机器来代替人焊接。
 
1 焊接智能化技术的学科范畴
 
    本文关于焊接智能化技术的提法含义如下:利用机器模拟和实现人的智能行为实施焊接工艺制造的技术。 就实现技术而言,焊接智能化技术包括采用智能化途径进行焊接工艺知识、焊接设备、传感与检测、信息处理、过程建模、过程控制器、机器人机构、复杂系统集成设计的实施,可见焊接智能化技术是综合的系统集成技术。
 
2 焊接过程的传感技术
 
    要实现焊接自动化、机器人化及智能化,传感技术是关键环节之一。焊接过程的传感,是实现焊接过程质量控制的。焊接传感器按其使用目的可分为测量和检测操作环境、检测和监控焊接过程两大类。在传感原理方面,主要分为声学、力学、电弧、光学传感等。
2.1  焊接区直接视觉信息传感
    直接视觉传感在焊接中的应用包括离线确定被焊工件的位置;在线补偿由于固定精度、机器人各部分的容差、焊接过程中的焊件变形引起的焊接路径偏差;焊接过程控制中的焊接接头和熔池几何形状的实时传感;熔滴过渡形式的监测等。
    (1)利用辅助光源的主动式视觉检测方法。
    (2)无辅助光源的被动式直接视觉传感。
2.2  脉冲GTAW焊熔池正反面视觉图象同时同幅传感系统
    对熔池正反两面视觉图象进行同时同幅传感,经过图象处理提取出熔池正反两面的特征信息。实现对焊缝的熔透状态和反面焊道稳定成形质量控制的目的。
    (1)堆焊熔池正反面同时同幅成像。
    (2)填丝脉冲GTAW熔池图象:焊接过程中填充焊丝熔池表面凸出和下塌,部分熔透和全熔透状态下的图象。
    (3)由熔池图象恢复熔池表面高度。
    在填丝脉冲GTAW过程中,为实现熔池形状动态控制,如熔池反面宽度和正面高度的控制,需要提取出熔池正面高度参数。根据获得的焊接熔池图象,通常只能获得关于熔池的二维形状信息。由单目图象恢复物体表面高度算法-由阴影恢复形状算法获取熔池表面高度的方法是最新研究方向。
 
3 焊接动态过程的建模
    本文以脉冲GTAW熔池动态过程为例探讨焊接过程的建模问题。
    (1)脉冲GTAW熔池几何特征尺寸参数的提取。
    (2)脉冲GTAW熔池正面尺寸神经网络动态模型。
    (3)脉冲GTAW熔池反面尺寸神经网络动态模型。
 
4 焊接动态过程的智能控制技术
 
4.1  模糊推理与控制在焊接过程中的应用
    (1)脉冲GTAW对接过程模糊控制规则的提取。
    (2)脉冲GTAW平板堆焊模糊逻辑控制系统与实验。
4.2  脉冲GTAW 平板堆焊神经元自学习PSD控制
    (1)脉冲GTAW单神经元自学习PSD控制系统。
    (2)脉冲GTAW平板堆焊神经元自学习PSD控制实验(略)。
4.3  脉冲GTAW对接过程单变量自学习模糊神经网络控制
    (1)脉冲GTAW对接过程自学习模糊神经网络控制器(FNNC)。
    (2)脉冲GTAW对接FNNC闭环控制实验(略)。
4.4  脉冲GTAW对接过程双变量智能控制
    (1)脉冲GTAW对接过程双变量智能控制器设计。
    在单变量模糊神经网络控制器的基础上,加入一个成形闭环反馈专家控制系统,用来调节焊接速度,组成了脉冲GTAW对接过程模糊神经网络和专家系统相结合的双变量智能控制系统。实现焊缝成形的闭环智能控制。
    (2)脉冲GTAW对接过程双变量智能控制实验。
    圆弧形试件脉冲GTAW双变量智能控制实验结果表明熔池形状和大小均得到很好的控制,与单变量控制系统相比焊缝成形质量明显提高。
4.5  填丝脉冲GTAW对接熔池的双变量自适应模糊控制
 
5 焊接工艺专家系统与质量检测的智能化手段
5.1  专家系统及其在焊接中的应用状况
    焊接领域ES的开发研究始于80年代中期,美、英、日等国都开展了这方面的研究工作。国外开发的焊接ES主要涉及工艺设计或工艺选择(包括单因素的焊接材料选择或焊接方法选择),焊接缺陷或设备故障诊断,焊接成本估算,实时监控,焊接CAD(疲劳设计,符号绘制),焊工考试等,几乎包括了焊接生产的所有主要阶段及主要方面。英、美已有很多商品化的ES。目前就总体水平来看,世界各国焊接领域中,专家系统的应用已开始从研究阶段和试用阶段向商品化阶段迈进。
    国内焊接ES研究始于1988年,最早见于报道的是南昌航空工业学院的焊接方法选择ES。哈尔滨工业大学、清华大学、天津大学、甘肃工业大学、天津焊接研究所等单位都先后进行了焊接ES的开发。在焊接专家系统方面研究已逐步走向成熟,部分系统已经商品化。
5.2 质量检测与分析的智能系统
    (1)人工智能的点焊质量多参量综合监测系统(略)。
    (2)基于神经元网络的智能化超声缺陷模式识别与诊断系统(略)。
 
6  机器人焊接智能化技术与系统
 
    (1)机器人焊接智能化系统技术组成。
    (2)视觉焊缝跟踪传感系统(略)。
    (3)机器人焊接智能化复杂系统控制与优化技术。
    (4)焊接柔性加工单元/系统(WFMC/S)及其优化设计。
    根据WFMC中各子系统作业的特点,我们将其分为两级:工作站级和执行级。中央监控计算机属于前者,其余子系统属于后者。整个系统具有如下功能:弧焊机器人柔性加工单元各组成部分之间能实现信息的实时交互;中央控制计算机在不同子系统的计算机间形成通讯链路,实现网络信息的管理与监控。
    研究弧焊机器人柔性制造系统的集成建模技术,基于离散事件的焊接柔性制造系统(单元)应用设计,建立相应的Petri网模型,在此基础上研究系统的调度和优化管理技术,是实现焊接过程柔性化和敏捷化的重要发展方向。弧焊机器人柔性加工系统由于在物料流及信息流上都具有离散的特性,使基于Petri网的建模与控制研究具有良好的前景。
应用Petri网理论设计WFMC集成系统有如下的特点:
    (1)以网形方式描述焊接柔性制造系统,使复杂系统形象化,利于理解;
    (2)可以分层建立Petri网图,适用于描述WFMS的分布式递阶结构;
    (3)具有一套较严密的数学解析理论,可以十分方便地分析WFMS  的各个运行特征;
    (4)不仅可以描述WFMS的静态,而且可以描述WFMS的动态运行情况;
    (5)既描述了系统内部的数据信息流,又描述了系统内部的物流(如被焊工件的流动状况);
    (6)采用迁移发射的形式,可以描述焊接柔性制造系统内部的并发性、竞争性等性质;
    (7)Petri网模型可以较方便地与人工智能技术相结合,开发相应的焊接柔性制造专家系统。
 
7  遥控焊接技术
 
    (1)主从遥控焊接系统。
    (2)基于共享控制和分布控制方法的遥控焊接系统。
    遥控焊接系统以工业机器人作为操作器,以六维力、力矩传感器和二维操纵杆为控制输入设备,以个人计算机配合相应硬件作为控制主体。
    在该系统上进行了全自主控制、全手工控制、共享跟踪、共享避障、共享调整焊枪姿态、共享调整焊接速度、分布式跟踪控制、分布式避障控制等广泛的研究,而且完成了实际焊接实验。
 
8  21世纪焊接技术展望:可持续发展的智能化焊接制造技术
 
    (1)焊接柔性化与智能化的单元集成:焊接工艺与过程的智能化; 机器人焊接的智能化; 智能化的焊接机器人。
    (2)焊接智能制造的系统技术以智能焊接机器人为单元构成的多机协调的焊接柔性智能制造生产线、网络系统、敏捷制造工厂。                                       摘自《第十次全国焊接会议论文集》)



焊接史话

                          焊接史上的里程碑(一)
1836年:Edmund  Davy 发现乙炔气。

1856年:英格兰物理学家James Joule 发现了电阻焊原理。

1862年:Woehler 用二碳化钙生产出乙炔气。

1876年:美国人 John A. Tobin 获得了被称为托宾(Tobin的高强钎料专利。其成分为铜—锡—锌合金。

1881年:法国人 De  Meritens 发明了最早期的碳弧焊机。

1881年:美国的R. H. Thurston 博士用了六年的时间,完成了全系列铜-锌合金钎料在强度与延伸性方面的全部实验。

1882年:英格兰人Robert A. Hadfield发明并以他的名字命名的奥氏体锰钢获得了专利权。

1885年:美国人Elihu Thompson 获得电阻焊机的专利权。

1885年:俄罗斯人 Benardos Olszewski 极大地发展了碳弧焊接技术。

1889—1890年:美国人C. L. Coffin首次使用光焊丝作电极进行了电弧焊接。

1890年;美国人C. L. Coffin提出了在氧化介质中进行焊接的概念。

1890年:英国人Brown 第一次使用氧加燃气切割进行了抢劫银行的尝试。

1892年:美国人Willson Morehead制造出了二碳化钙。

1895年:巴伐利亚人 Konrad  Roentgen 观察到了一束电子流通过真空管时产生X射线的现象。

1895年:法国人 Le Chatelier 获得了发明氧乙炔火焰的证书。

1896年:据报道在美国俄亥俄州克利夫兰市生产出第一条电焊管道。
1900年前后:Goldschmidt AG West  Germany(Orgotheus Inc.USA
公司的Hans Goldschmidt 发明了通过外部热源使铝粉和金属氧化物开始放热反应进行焊接的方法既铝热剂焊。

1900年:法国人 Fouch Picard制造出第一个氧乙炔割炬。


 

林苏译至《 JEFFERSON S 焊接百科全书》(未完待续)



会员天地

                              中国焊接协会会员单位介绍

     2002年起,我们将在每期焊接快讯上陆续刊登中国焊接协会会员单位情况,目的是介绍本企业产品,同时为其他会员单位提供一些信息。

企业名称:天津大桥集团有限公司
  企业地址:
天津市河西尾太湖路17号 邮政编码:300210  联系人:张红军 话:022-28300293  : 022-28307638

天津大桥集团有限公司是天津市40强企业之一,中国最大的焊接材料生产企业之一,公司享用自营进出口权。焊接材料主要有碳钢、低合金钢、不锈钢、堆焊、铸铁和特殊用途电焊条以及埋弧焊丝,CO2气体保护焊丝,药芯焊丝和焊剂等。
   
公司主要产品通过了美国、法国、中国、挪威、德国、英国、日本船级社的工厂认可,企业通过了
ISO9002质量体系认证。天津大桥集团有限公司集科、工、贸为一体,具有很强的科研开发能力,可应顾客要求为您开发所需要的产品。公司除“大桥牌”焊材之外、同时生产经营钛铁粉、焊剂、化工产品、建筑材料等。
   
“大桥牌”焊材,以其品种齐全、工艺先进、质量稳定、施焊高效、操作应手、焊缝美观而闻名遐尔,深受顾客青睐。


企业名称:唐山松下产业机器有限公司
  企业地址:河北省唐山市高新技术开发区 邮政编码:063020   话:0315-3206066、3206060  真:0315-3206018
  
企业网址:www.tsmi.com.cn           E-Mail:mailto:sales@tsmi.com.cn

唐山松下产业机器有限公司(简称TSMI)是由日本松下电器产业(株)、松下产业机器(株)及唐山市电子设备厂共同投资,在河北省唐山市高新技术开发区兴建的中日合资企业。
   
公司占地面积17450平方米,建筑面积11754平方米,公司及主要部门负责人均由日方出任,公司完全采用日本松下的管理和技术,使用世界一流的制造、调试及检测设备,年产商标为panasonic的各种CO2/MAG气体保护焊机、交直流氩弧焊机、切割机、交直流弧焊机、电阻焊机、焊接机器人及相关产品3万台,其中25%出口。
   
公司在全国各主要大中城市设有60多家专卖店、代理店和数百家销售店进行产品销售、部件供应和售后服务。
   
唐山松下产业机器有限公司于97年11月取得ISO9001质量体系认证。于98年11月通过ISO14001环境管理体系认证。



焊接培训与资格认证
 
第八期国际焊培工程师培训班在哈尔滨举办获得IWE资格证书的人员及证书编号如下:
 
姓  名 新证书号码                     姓 名    新证书号码
房廷海 CNIWE00291/A01                周旭南 CNIWE00308/A01
张  云 CNIWE00292/A01                林世忠 CNIWE00310/A01
蔡  珂 CNIWE00293/A01                罗  震 CNIWE00311/A01
崔培祥 CNIWE00294/A01                钟纪伟 CNIWE00312/A01
李友瑜 CNIWE00295/A01                王春义 CNIWE00313/A01
韩  萍 CNIWE00296/A01                胡广群 CNIWE00314/A01
徐  珍 CNIWE00297/A01                李贵忠 CNIWE00315/A01
卿胜前 CNIWE00298/A01                吴执中 CNIWE00316/A01
饶有发 CNIWE00299/A01                元哲石 CNIWE00317/A01
赵  慧 CNIWE00300/A01                孙立巍 CNIWE00318/A01
殷世强 CNIWE00301/A01                李振峰 CNIWE00319/A01
江  华 CNIWE00302/A01                刘文彬 CNIWE00320/A01
雷振华 CNIWE00303/A01                马凤辉 CNIWE00321/A01
魏新宇 CNIWE00304/A01                李厚兴 CNIWE00322/A01
彭尚宇 CNIWE00305/A01                李立新 CNIWE00323/A01
蔺  宁 CNIWE00306/A01                潘永明 CNIWE00324/A01
薛红伟 CNIWE00307/A01                                     
 

 (哈尔滨焊接技术培训中心  供稿)