摘要：随着智能制造技术的不断发展，传统的制造业正面临着巨大的挑战和机遇。我国科技水平的提高，人工智能技术被广泛应用到机械加工作业中，大幅提升了机械设备的产品质量和技术指标。人工智能技术在焊接领域的应用促进了焊接机器人、焊缝追踪、焊接质量控制与预测、焊缝质量检测等技术的快速发展，极大改善了焊接作业环境、焊接质量稳定性和生产效率，并衍生了众多研究方向。伴随人工智能技术的进步，焊接装备及工艺控制朝着更高水平发展。

关键词：人工智能；焊接装备；工艺

引言

伴随着人工智能在焊接装备及工艺控制技术中的应用，焊接技术的自动化程度、控制精度、质量稳定性及其在极端特殊环境下的应用均得到了一定程度的提升。应用于焊接技术的人工智能涉及到专家系统、模糊控制和神经网络等研究方向，形成了焊接机器人、焊接工艺评定专家系统、焊接工艺智能设计系统、焊缝跟踪及柔性焊接等技术，促进了焊接机器人、焊缝追踪、焊接工艺控制、焊接工艺辅助设计和评定、焊接质量预测和评估等技术的快速发展。

1人工智能技术概述

人工智能技术简称AI，目前被广泛应用在各个领域，利用此技术，不仅可以实现直接在计算机系统中完成复杂计算的任务，在某些领域还能够代替传统人工操作，极大地避免了因操作失误所带来的安全事故等问题。近年来，人工智能在各行各业中的发展促进了产品科技水平的提升，利用此技术，可以快速处理相关数据信息，其处理速度和结果的准确性相比于电脑操作效率更高，更具有优势。因此，相关工作人员应积极学习人工智能技术方面的知识，从而在遇到问题时可以运用此技术结合以往的工作经验去解决问题。除此之外，人工智能技术包括人工智能技术器和外部环境共同组织，需要加强对此技术的适用研究，以便于促进科学技术的全面提升。

2焊接机器人在现代制造业中的重要性

随着制造业的不断发展和进步，焊接机器人在现代制造业中的重要性越来越凸显，不仅能提高生产效率和质量，降低人工成本，还能提高生产环境的安全性和产品的稳定性，同时也具备较高的灵活性和适应性，是现代智能制造的重要组成部分。

2.1提高生产效率和质量

焊接机器人能自动完成焊接过程，减少人工操作的介入，提高生产效率和一致性。并且，焊接机器人能准确控制焊接参数，实现稳定、精确的焊接过程，保证焊接质量的稳定性和一致性。

2.2降低人工成本

使用焊接机器人可以降低人工成本，减少人力资源的浪费，提高效率和效益。相较于传统的手工焊接，焊接机器人能自动完成焊接过程，减少人工介入，从而降低人工成本。而且，焊接机器人具备较高的生产效率和一致性，能在短时间内完成大量焊接任务，提高生产效率和效益。因此，使用焊接机器人是一种非常有效的降低人工成本、提高生产效率和效益的方式，已经被越来越多的制造企业所采用。

2.3提高生产环境的安全性

焊接机器人能代替人工完成危险或不适宜人工操作的焊接任务，提高生产环境的安全性。在传统的手工焊接过程中，工人需要长时间暴露在高温、高噪音、高尘等危险环境中，容易导致职业病和安全事故的发生。而且，有些特殊的焊接任务，如高空焊接、水下焊接、有毒有害物质的焊接等，更是对工人的身体健康和生命安全构成了极大的威胁，而焊接机器人能代替人工完成这些危险或不适宜人工操作的焊接任务，避免了工人长时间暴露在危险环境中的风险。焊接机器人的操作人员只需要在远离危险区域的安全位置进行监控和控制，提高了生产环境的安全性和稳定性。

2.4提高产品质量

焊接机器人能实现精确控制焊接参数和焊接质量，避免焊接中出现缺陷和质量问题，提高产品质量和稳定性，并且可以根据不同生产需求和焊接任务灵活调整和配置，提高生产的灵活性和适应性，并且计算机控制系统能够实现对焊接过程中各项数据的实时监测和记录，方便生产管理和质量控制。

3人工智能技术在焊接装备及工艺控制中的应用

3.1专家系统在焊接装备及工艺控制中的应用

3.1.1专家系统应用于焊接工艺控制

专家系统应用于焊接技术，一般包括3个主要方面的内容：知识系统、开发环境和操作环境。知识系统是实现专家系统知识表达和智能推理作用的基础。知识系统通过数据库收集基础焊接工艺参数、设计规则、评定法规、母材信息、焊接材料、接头形式等基础数据，结合现有焊接专家经验和知识，通过计算机编程技术模拟人工进行分析推理，辅助技术人员进行工艺设计和评定，形成了焊接工艺评定专家系统、设计专家系统等技术。

3.1.2专家系统应用于焊接装备

伴随焊接装备多样化、自动化和复杂化，焊接装备的故障管理和日常维护需要更加专业的焊接及设备相关知识。为了规范和简化上述工作，专家系统也逐渐被应用于焊接装备故障管理技术，以便提高焊接装备的可维护性。

3.2神经网络技术在焊接装备及工艺控制中的应用

神经网络与专家系统、模糊控制等技术相结合，应用在焊接技术中解决了焊接装备智能控制系统如何学习和操作的问题，实现了焊接工艺过程和焊接质量智能控制的目的。神经网络是模仿人类思维的数学模型，适合多场复合的焊接工艺工程建模，可用于焊接工艺参数辅助设计、焊缝成形控制、电弧跟踪控制、焊接质量评估和预测等技术分支。

3.3模糊控制技术在焊接装备及工艺控制中的应用

模糊控制技术在焊接装备及工艺控制中的应用始于20世纪80年代，涉及模糊自适应控制、自调整、自组织、自学习和模糊神经网络等研究方向，应用于焊接过程控制、接头性能预测和焊接缺陷检验等方面[20-22]。在焊接技术领域应用较多的为模糊常规比例积分微分（PID）控制技术，其特点是不需要掌握被控制对象原理和数学模型，通过比例、积分和微分3种控制方式获取良好的控制效果。

4发展趋势与未来展望

4.1精密化、高效化

随着我国工业的快速发展，对机械设备的综合性能的要求越来越高。自动化焊接技术在提升机械设备的产品质量和技术指标方面起着至关重要的作用，未来自动焊接技术将进一步朝着精密化、高效化的方向发展。

4.2智能化、网络化

目前，自动焊接技术在焊接机器人和自动焊缝跟踪系统中的成功应用，已充分体现出其在兼容性上优势。随着人工智能技术、信息技术、5G技术、物联网技术的飞速发展，自动焊接技术的智能化、网络化升级已是大势所趋。通过与人工智能技术的融合，可以进一步优化整个自动焊接流程，进一步提高自动化作业水平；通过与5G技术、物联网技术的融合可以实现对自动焊接作业过程的远程控制。

结束语

人工智能应用于焊接领域，促进了焊接机器人、焊缝追踪、焊接质量控制及预测、焊缝质量检测技术的快速发展，极大改善了焊接作业环境、焊接质量稳定性和生产效率，并衍生了众多研究方向。伴随人工智能和新材料技术的进步，智能焊接技术也在朝着更高的水平发展。人工智能与新型焊接技术的结合，提高相关控制精度，加快新型焊接技术的应用，进一步降低设备及作业成本。

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