高速和高效化焊接是現(xiàn)代焊接的發(fā)展趨勢，是實現(xiàn)現(xiàn)代化焊接的必由之路。數(shù)字化焊機是高效焊接和焊接自動化焊接的基礎。數(shù)字化作為數(shù)字信號處理技術(shù)與弧焊工藝結(jié)合的產(chǎn)物，引起了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。數(shù)字化焊接的概念及其特點、數(shù)字化焊機的實現(xiàn)方式及數(shù)字化焊機對整個焊接生產(chǎn)工藝起著一定的推動作用。數(shù)字化技術(shù)日益成熟數(shù)

高速和高效化焊接是現(xiàn)代焊接的發(fā)展趨勢，是實現(xiàn)現(xiàn)代化焊接的必由之路。數(shù)字化焊機是高效焊接和焊接自動化焊接的基礎。數(shù)字化作為數(shù)字信號處理技術(shù)與弧焊工藝結(jié)合的產(chǎn)物，引起了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。數(shù)字化焊接的概念及其特點、數(shù)字化焊機的實現(xiàn)方式及數(shù)字化焊機對整個焊接生產(chǎn)工藝起著一定的推動作用。

數(shù)字化技術(shù)日益成熟

數(shù)字化焊接技術(shù)發(fā)展的扼要情況。

數(shù)字化焊接技術(shù)是指用計算機技術(shù)來控制焊接設備的運行狀態(tài)，使其滿足和達到焊接工藝所提出的要求，以得到完全合格的焊縫。 

數(shù)字化焊接技術(shù)起始于上世紀80年代的焊接機器人。它用工控機來控制焊槍或焊鉗的運行軌跡、焊槍姿態(tài)及焊接規(guī)范。對于復雜的空間曲線焊縫（如馬鞍型焊縫）,通用的自動焊接設備是無法完成的，而焊接機器人卻能勝任此項任務。另外在一些危險的作業(yè)環(huán)境中（如高溫、輻射）只能由焊接機器人往完成某項焊接作業(yè)。示教方式是焊接機器人用得最多的編程方式。它在離線的狀態(tài)下把焊槍沿著要預定完成的焊縫作業(yè)軌跡上走一遍，從而把運行軌跡及其他參數(shù)記錄到工控機中。在線時即由工控機控制焊槍的運行軌跡、焊槍姿態(tài)及焊接規(guī)范，以完成焊接作業(yè)。

可以這樣說，數(shù)字化焊接技術(shù)的核心就是焊機的數(shù)字化。和其它專業(yè)領(lǐng)域一樣，焊接技術(shù)的發(fā)展同樣得益于數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展。

自1982年瑞典ESAB公司率先推出晶閘管弧焊逆變器產(chǎn)品，美國的Lincoln Miller Powcon、芬蘭的Kemppi、瑞士的ELTRON和日本的大坂變壓器公司等國際著名的焊接設備公司都相繼推出了各自的弧焊逆變器產(chǎn)品。

這標志著焊接電源主電路從模擬到數(shù)字化的跨越。對于焊接專業(yè)領(lǐng)域來講，這是一項革命性的技術(shù)跨越。主電路的數(shù)字化，使焊接電源的功率損耗大大減少，效率達90%以上。由于工作頻率的進步，回路輸出電流的紋波更小，響應速度更快，焊機可以獲得更好的動態(tài)響應特性。

1998年奧地利Fronius全數(shù)字化焊機進進市場，標志著控制電路數(shù)字化焊機的實用化，將傳統(tǒng)逆變焊機的模擬控制發(fā)展為數(shù)字化控制，極大地進步了焊機對電弧的控制品質(zhì)。

近些年，焊機數(shù)字化技術(shù)發(fā)展越來越快，不斷的有更加先進、功能更加強大的數(shù)字化焊機推出，數(shù)字化的人機交互系統(tǒng)得到深進的開發(fā)，這是很值得重視的一個數(shù)字化焊機技術(shù)發(fā)展的最新的動向。

眾所周知，隨著數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化技術(shù)的發(fā)展，使數(shù)字化焊接技術(shù)，包括焊接電源數(shù)字化、焊接過程數(shù)字化和焊接制造數(shù)字化等方面得到了突飛猛進的發(fā)展。

焊接制造數(shù)字化是一種全新概念的先進焊接制造技術(shù)，它集先進焊接技術(shù)、先進數(shù)控和計算機技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)、先進材料技術(shù)、先進檢測技術(shù)為一體，可以制造預定外形的零件，也可以使損壞的零件復原到原有尺寸，而且性能達到或超過原基材料水平。因此焊接制造數(shù)字化技術(shù)，實際是一門新的光、機、電、計算機、數(shù)字化、材料綜合交叉的先進焊接制造技術(shù)。

數(shù)字化控制使焊接電源具有很好的系統(tǒng)靈活性。由于模擬系統(tǒng)的配置和增益是由阻容網(wǎng)絡硬件所決定的，一旦確定就很難改變，而在數(shù)字化控制系統(tǒng)中，只要改變軟件，則很輕易實現(xiàn)柔性控制。 在焊接過程數(shù)字化控制中，焊接電源的能量控制由電流、電壓、時間的協(xié)同方式來完成，具體表現(xiàn)為輸出波形的數(shù)字化。在CO2氣體保護焊數(shù)字化控制中，實現(xiàn)了一種智能化自尋優(yōu)控制方法。在脈沖MIG焊接Synegic控制法中，根據(jù)送絲速度自動匹配電流脈沖參數(shù)，使熔化速度和送絲速度相適應。為解決系統(tǒng)對弧長擾動的恢復，QH－ARC103控制法采用多折線外特性，實現(xiàn)了弧長的閉環(huán)控制。同時，還有在保持單元電流脈沖能量恒定的條件下，對弧長和送絲速度同時控制的綜合控制法。

20世紀90年代末。奧地利Fronius公司推出了全數(shù)字化焊機。近幾年德國EWM、芬蘭Kemppi、日本松下和OTC等公司也陸續(xù)推出了相應的產(chǎn)品。其發(fā)展趨勢必將引起一場焊接設備的數(shù)字化革命，必將推動整個焊接設備行業(yè)的技術(shù)進步?？梢灶A見數(shù)字化技術(shù)將促使焊接設備向智能化、高可靠性、低本錢方向快速發(fā)展。

高效、節(jié)能并能夠自動調(diào)節(jié)焊接參數(shù)的智能型數(shù)字化逆變焊機將逐漸取代手弧焊機和普通可控硅焊機，而且以后焊機的操縱趨向于簡單化、智能化，以符合當今淡化操縱技能的趨勢，擺脫對焊接操縱者技能的依靠。

隨著世界上科學技術(shù)的飛速發(fā)展，焊接技術(shù)也一定會緊密地與當代高科技（電子、微電子、信息技術(shù)）相結(jié)合。而在步進當今信息化微電子時代，展覽會上的所有產(chǎn)品幾乎都融進了信息技術(shù)、智能數(shù)字化技術(shù)的新成果，從而將焊接技術(shù)進步到一個前所未有的水準上。

黃石生先生： 高速、高效、優(yōu)質(zhì)和自動、智能化是現(xiàn)代焊接技術(shù)的主要發(fā)展方向，研發(fā)和推廣應用數(shù)字化焊機是它的基礎, 也是實現(xiàn)現(xiàn)代化焊接工藝的重要標志。

近年來，隨著大規(guī)模專用集成電路ASIC（Application Specific Integrated Circuit）、數(shù)字信號處理器DSP（Digital Signal Processor）及復雜可編程邏輯器件CPLD（Complex Programmable Logic Device）、現(xiàn)場可編程門陳列FPGA（Field Programmable Gate Array）的發(fā)展，使焊接電源設備與工藝的控制電路, 已經(jīng)過過往的分立元件、簡單集成電路發(fā)展到以單片機、工控機,DSP、CPLD/FPGA為核心的數(shù)字化控制電路，即向數(shù)字化方向發(fā)展?，F(xiàn)代焊接電源設備,特別是逆變式的, 具有控制周期短，動態(tài)響應快，能夠進行精確控制等上風,與數(shù)字化信號處理和控制技術(shù)相結(jié)合，有如虎上添翼,可實現(xiàn)兩個目的：一是使用數(shù)字化技術(shù)迅速解決焊接電源設備自身題目；二是用數(shù)字化技術(shù)提升它的功能和性能，滿足先進制造技術(shù)的需求。

DSP以其強大的指令系統(tǒng)及接口功能顯示出功能強、速度快、編程和開發(fā)方便等特點而廣泛應用于通用數(shù)字信號處理.近年來DSP在焊接自動控制領(lǐng)域也獲得愈來愈多應用。

隨著電子設計自動化（EDA）技術(shù)的進步和軟件開發(fā)系統(tǒng)的日趨完善，應用CPLD和FPGA進行電子系統(tǒng)設計已經(jīng)成為發(fā)展主流，并開始應用于焊接。

FPGA是近年來迅速發(fā)展起來的集PLD器件現(xiàn)場可編程的設計靈活性和門陳列高密,度于一體的新型ASIC器件,它的出現(xiàn)引起數(shù)字系統(tǒng)設計方式的突破性變革，成為當今ASIC電路發(fā)展中一個異軍突起的新型電路.推動了數(shù)字化控制技術(shù)的發(fā)展, 數(shù)字化焊接技術(shù)的發(fā)展,它從應用于弧焊電源,.到氣保焊整機;到電阻焊,等離子弧焊;從小功率到大功率埋弧焊;從單絲焊到多絲焊,到機器人焊接. 它以極快的速度向焊接領(lǐng)域縱深發(fā)展.

數(shù)字化焊接日漸完善

數(shù)字化焊接技術(shù)發(fā)展主要包括哪些方面的內(nèi)容？

隨著逆變技術(shù)的發(fā)展，單片機或數(shù)字微處理器已經(jīng)廣泛應用到焊接電源中。逆變技術(shù)是將工頻（50HZ）市電整流成直流再由大功率電力電子器件（IGBT或CMOS）逆變成20KHZ左右的中頻電壓給變壓器以傳遞功率，這樣變壓器及濾波電抗器的體積、重量大大減少；系統(tǒng)的頻帶寬，動態(tài)反應速度快。數(shù)字微處理器（單片機）的作用就是能在數(shù)微秒級的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)大功率電力電子器件通斷的脈寬比（PWM），以控制焊接電源的電流、電壓，滿足焊接工藝的要求。

所謂專家系統(tǒng)是將眾多的焊接規(guī)范以數(shù)據(jù)庫的形式存儲到計算機中，這些焊接規(guī)范都是成功的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。每一條數(shù)據(jù)都包含諸多信息，如：焊接方法、被焊材料、板厚、坡口外形、焊絲直徑、送絲速度、焊接電流、焊接電壓等等。當操縱者輸進某幾項參數(shù)后就可以查詢到最佳的焊接規(guī)范，通過A/D或D/A把這焊接規(guī)范轉(zhuǎn)換成焊機的給定信號以控制焊接設備的運行。

焊接機器人焊接的專家系統(tǒng)裝在工控機中；大型成套專用焊接設備的專家系統(tǒng)裝在上位機PC機中，PC機與焊接電源內(nèi)的數(shù)字微處理器備可以進行數(shù)據(jù)通訊交換；小型成套專用焊接設備可以把焊接規(guī)范直接存儲到數(shù)字微處理器中。

焊接設備的運行狀態(tài)是要隨時監(jiān)控檢測的。指針式或數(shù)字式儀表只能做到即時檢測而無法做到實時檢測。數(shù)字化檢測就是把焊接設備運行時的電流、電壓及其它參數(shù)輸進到計算機中；也可以用高速攝影儀拍攝的熔滴過度圖像或CCD攝像儀拍攝的焊縫軌跡圖像輸進到計算機中，這樣在計算機屏幕上就可以實時觀察到焊接設備運行時的電流、電壓波形或熔滴過度圖像、焊縫軌跡圖像。數(shù)字化檢測的最大優(yōu)點不但可以實時觀察、控制焊接設備的運行狀態(tài)，而且還具有強大的存儲功能，可以對焊接設備運行狀態(tài)作離線分析和數(shù)據(jù)治理。

以數(shù)字化檢測作為測試手段的設備通稱為電焊機虛擬儀表，國家電焊機檢測中心（成都電氣檢驗所）已經(jīng)有貿(mào)易化的產(chǎn)品，這對我國焊接設備行業(yè)產(chǎn)品的出廠試驗、型式試驗以及國家電焊機產(chǎn)品質(zhì)量的檢測、檢驗工作都具有偉大的現(xiàn)實意義。

網(wǎng)絡監(jiān)控可以把成套專用焊接設備運行狀態(tài)的諸多參數(shù)實時輸進到PC機中，通過網(wǎng)關(guān)和路由器把PC機接進Internet網(wǎng)，并且申請一個該機的IP 地址。這樣就可以通過Internet網(wǎng)遠程實時監(jiān)控焊接設備運行狀態(tài)。

數(shù)字化焊機技術(shù)主要包括三個方面：

主電路的數(shù)字化，即從模擬式焊接電源到開關(guān)式焊接電源、逆變式焊接電源主電路，發(fā)展到現(xiàn)在大量應用的是IGBT、MOSFET或雙極性晶體管式弧焊逆變器。而且涉及的焊接方法和材料范圍越來越廣，功率越來越大，相對體積越來越小。

控制電路的數(shù)字化，這方面的技術(shù)應用發(fā)展是非?？斓?。就控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)而言，數(shù)字化焊接電源的控制部分由單片機和DSP（數(shù)字信號處理器）共同構(gòu)成，對給定信號流、參數(shù)反饋流和網(wǎng)壓信號流作綜合處理與運算、控制，達到焊接電源的數(shù)字化、信息化、柔性化的控制。

人機接口技術(shù)，人機交互系統(tǒng)是人機最直接的操縱界面，是操縱者向計算機輸進信息、發(fā)出指令及觀察現(xiàn)場參數(shù)和信息的窗口，具有友好性、靈活性、功能性、明確性、一致性、可靠性等特點。國外已有焊機將液晶顯示和鍵盤操縱相結(jié)合，進行焊接方法、焊接工藝參數(shù)設置和信息顯示等的人機交互過程。焊接小車和送絲拖動系統(tǒng)的數(shù)字化控制，伺服拖動已經(jīng)得到了應用。產(chǎn)業(yè)機器人和專機與焊機的數(shù)字化接口技術(shù)。隨著機器人和專機在生產(chǎn)中大量應用，與焊機數(shù)字化接口技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。

以日本OTC公司最新推出的數(shù)字化焊機DP350為例，這是一種全數(shù)字控制脈沖逆變焊機，可以焊接各類碳鋼和低合金鋼、不銹鋼、鋁及鋁合金等。適應MIG/MAG/CO2等多種焊接方法。主要性能：最新的數(shù)字化脈沖波形控制技術(shù)；數(shù)字化飛濺及熔滴過渡控制；恒弧長控制、熔深控制技術(shù)；可以儲存100個焊接條件；與機器人控制器或者PC的通訊接口；伺服拖動的四輪送絲機；數(shù)碼顯示焊接電流及電壓。

在國外已有數(shù)字化焊接電源產(chǎn)品，最具有代表性的如奧地利FRONIUS公司生產(chǎn)的TRANSPLUS SYNERGIC系列TPS2700/4000/5000全數(shù)字化焊接電源。它的心臟部分是一個數(shù)字信號處理器（DSP），由它集中處理所有焊接數(shù)據(jù)，檢測和控制整個焊接過程，焊機具有引弧、精確控制電弧、專家系統(tǒng)、一機多功能、焊接數(shù)據(jù)接口和評價系統(tǒng)等功能。焊機的操縱界面友好，一臺數(shù)字化焊機上實現(xiàn)了脈沖MIG、直流MIG、手弧焊、TIG焊等多種工藝方法的不同材質(zhì)、不同焊絲直徑的焊接功能，多功能性可見一斑。同時，參數(shù)的給定旋紐只有1個，這樣極大的方便了操縱者。又如，德國EWM公司生產(chǎn)的INTEGRAL系列數(shù)字化焊接電源，數(shù)字處理系統(tǒng)處理所有焊接數(shù)據(jù)，控制整個焊接過程，同樣具有專家系統(tǒng)、一機多用、計算機或網(wǎng)絡通訊、模塊化設計、焊接數(shù)據(jù)的存儲和分析系統(tǒng)等功能。Panasonic等公司也推出了數(shù)字化焊接電源產(chǎn)品，并相繼進進中國市場。

在國內(nèi)，數(shù)字化焊接電源尚處于研究階段，一些高校和科研機構(gòu)已在這方面開展了工作。但目前國內(nèi)數(shù)字化焊接設備的研究基本處于實驗室研究成果或中試階段，成功用于焊接生產(chǎn)示例的較少。

數(shù)字化焊接電源的發(fā)展與電力電子技術(shù)、信號處理技術(shù)及計算機控制技術(shù)的發(fā)展是密不可分的。從控制電路的角度看，數(shù)字化電源借助DSP技術(shù)實現(xiàn)了模擬PID控制器和PWM信號發(fā)生電路的數(shù)字化，隨著模擬電路和數(shù)字電路有機結(jié)合的混膜電路的出現(xiàn)，預計不久的將來分立式的模擬電路將逐步為高度集成的數(shù)字化混膜電路所取代。

伴隨著新型的功能強大的數(shù)字信息處理器（DSP）的出現(xiàn)，數(shù)字化焊接電源實現(xiàn)了柔性化控制和多功能集成，具有控制精度高、系統(tǒng)穩(wěn)定性好、產(chǎn)品一致性好、功能升級方便等優(yōu)點。同時數(shù)字化焊接電源接口兼容性好，可以方便地與外部設備建立數(shù)據(jù)交換通道如機器人焊接系統(tǒng)的建立，焊接生產(chǎn)的網(wǎng)絡化治理與監(jiān)控等等。

最新開發(fā)的數(shù)字化逆變式焊接電源具有程序控制、參數(shù)預置、單旋扭一元化協(xié)調(diào)控制專家系統(tǒng)，可任意調(diào)節(jié)脈沖和非脈沖參數(shù)及多特性輸出多用途等功能，適用于CO2氣體保護焊、MIG/MAG焊、 脈沖MIG/MAG焊和手工電弧焊等。

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，在焊接領(lǐng)域突現(xiàn)了薄板焊接的需求，市場迫切需求一種簡便的手持式（便攜式）焊接技術(shù)。我所從事研制開發(fā)便攜式節(jié)能型的新型焊機（它介于固定焊機和懸掛式焊機之間）并密切關(guān)注國外動態(tài)。我們留意到國外有關(guān)便攜式焊機的報道甚少，參展的廠商也僅有少數(shù)幾家，品種規(guī)格也未幾。說明在這個焊接領(lǐng)域的舞臺上正有我們可用武之地，我們既然做到了引“狼”進室就必須預備與“狼”共舞，只有練好內(nèi)功，自我加壓才能跳好“獨步舞”。

數(shù)字化焊接技術(shù)主要利用數(shù)字信號處理和微機控制具有的三個基本功能, 即數(shù)值計算\數(shù)值分析和實時控制, 實現(xiàn)數(shù)字化焊接,把軟硬件融合在焊接工藝中,進步它的穩(wěn)定性、精確度,生產(chǎn)效率、質(zhì)量和減少飛濺，使可實現(xiàn)熔滴過渡和弧計算\數(shù)值分析和實時控制, 實現(xiàn)數(shù)字化焊接,把軟硬件融合在焊接工藝中,進步它的穩(wěn)定性、精確度,生產(chǎn)效率、質(zhì)量和減少飛濺。

奧地利Fronius公司結(jié)合逆變技術(shù)和數(shù)字信號處理器技術(shù)，推出全數(shù)字化TPS系列（TPS2700/TPS4000/TPS5000）焊機。該系列焊機是數(shù)字化控制的弧焊逆變器. 其控制系統(tǒng)采用DSP芯片監(jiān)控焊接過程，實現(xiàn)程序化引弧和收弧、智能化調(diào)節(jié)參數(shù)，簡化了操縱。焊機具有MIG/MAG、TIG、手工焊和MIG釬焊等多種功能，可實現(xiàn)熔滴過渡和弧長變化的精確控制。

數(shù)字化焊接日趨發(fā)展

數(shù)字化焊接對焊接設備、焊接材料、焊接工藝、焊接輔具等技術(shù)和產(chǎn)品有哪些新的要求？

數(shù)字化焊接應用于對焊縫要求較高的場合，這些場合的焊接設備中焊接電源必須是逆變型的，才能對實在行數(shù)字化控制。假如焊接電源是晶閘管相控型甚至是純電工產(chǎn)品的焊接變壓器，數(shù)字化控制就毫無實際意義。

數(shù)字化焊接技術(shù)的發(fā)展涉及到焊接技術(shù)領(lǐng)域的方方面面。數(shù)字化焊機的出現(xiàn)，對焊接領(lǐng)域的各個方面都提出了一些新的要求。

由于數(shù)字化焊機技術(shù)的發(fā)展，焊機本身更加高速、高效化、對熔滴過渡和熔深的精細控制等特點，要求焊接材料主要是焊絲同樣適應高速、高效的焊接特點。同樣的焊接工藝方面也呈現(xiàn)這個特點，由此帶來的對變形和應力的控制要求更高，尤其對焊接質(zhì)量智能化提出了更高的要求。

數(shù)字化焊接的高自動化特點，對工裝夾具等焊接輔具的自動化水平帶來了更高的要求。全自動化的以適應數(shù)字化焊接高效要求的工裝夾具成為發(fā)展趨勢。

在發(fā)展數(shù)字化焊接和生產(chǎn)數(shù)字化焊接設備方面，我國很多科研院所已經(jīng)做了大量的工作并取得了較好的成果。但是不得不承認在國內(nèi)的焊接生產(chǎn)重要領(lǐng)域，仍大量采用國外數(shù)字化產(chǎn)品。我們的數(shù)字化控制產(chǎn)品在技術(shù)成熟度、穩(wěn)定性、功能、可靠性方面以及在多電弧高速焊中的協(xié)調(diào)控制方面尚需要進一步完善。在以數(shù)字化控制模式、特性進行建模、仿真，對相應的關(guān)鍵技術(shù)與開發(fā)應用，包括數(shù)字化控制的技術(shù)方案（單純的DSP、DSP-MCU雙機、ARM嵌進式）比較分析綜合應用方面進行更加深進研究。

數(shù)字化焊接電源的不斷發(fā)展將推動整體焊接技術(shù)的進步，將促使焊接技術(shù)向著焊接工藝高效化、焊接質(zhì)量控制智能化、焊接生產(chǎn)過程機器人化的方向發(fā)展。隨著數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展，尤其是數(shù)字信號處理器（DSP）的廣泛應用，使得數(shù)字化焊接電源的波形控制能力更為精確，為廣大焊接工作者提供了方便的新型焊接工藝研發(fā)手段，使新工藝、新設備的更新?lián)Q代成為可能。例如：多年來CO2氣體保護焊接工藝方法大量用于產(chǎn)品的焊接生產(chǎn)過程，但焊接過程飛濺較大一直是人們急于解決的題目。數(shù)字化焊接電源可以實現(xiàn)焊接電壓、電流波形在線快速檢測并計算短途經(jīng)渡特征參數(shù)，進行自適應最優(yōu)控制，用現(xiàn)代控制理論算法使特征參數(shù)和焊接規(guī)范始終調(diào)整于最佳范圍內(nèi)，使焊接電弧處于穩(wěn)定、動態(tài)性能最佳的工作狀態(tài)。對短途經(jīng)渡電流波形的上升時間、燃弧時間及下降時間以及各時段的電流峰值進行精確控制、以達到進一步減小焊接飛濺、改善焊接性能及焊接質(zhì)量的目的。

我所將節(jié)能電阻焊機系列產(chǎn)品全面實現(xiàn)了微機化更新。品種由單一品種發(fā)展成四大系列26個品種的節(jié)能點焊機體系，即DNJ便攜式焊機系列、氣動便攜式兩用焊機系列、懸掛式焊機系列以及固定焊機系列；焊機控制技術(shù)從模擬控制發(fā)展到電子數(shù)字集成控制并終極形成微機化程序控制，產(chǎn)品普遍采用了計算機CPU技術(shù)對焊接規(guī)范參數(shù)進行數(shù)字化的。優(yōu)化調(diào)節(jié)和匹配、對焊接電流波形進行程序化控制與調(diào)節(jié)、對焊接全過程進行監(jiān)控實現(xiàn)直觀的數(shù)字顯示:；機電系統(tǒng)從分立發(fā)展到機電一體化，專用機械由單一模式逐漸走向電磁、氣動聯(lián)動模式，解決了一些過往單機難以攻克的焊接困難。如：大型油浸變壓器散熱片的專用深點焊機；汽車發(fā)電機轉(zhuǎn)子引出線的高速熔焊機；汽車燃油分配器成套多臺專用焊機以及半自動平面點焊機等等。

首先要求焊接電源必須具有快速動態(tài)反應特性；便于獲得任意的外特性曲線外形; 主電路功率管的控制驅(qū)動功率要小,可控性好,以便適應數(shù)字化高速高效優(yōu)質(zhì)焊接的工藝需求. 根據(jù)這一要求,在機械\電磁\電子型等三大類控制的焊接電電源中，電子控制型是合適的,特別是以極小功率進行電壓控制的IGBT逆變式焊接電源，更多是最佳拍檔；要求改造現(xiàn)有常用的送絲\行走機構(gòu)\輔具等晶閘管式驅(qū)動控制電路；要求送絲\行走機構(gòu)\輔具等進步制造質(zhì)量\精度\可靠性,改善慣性，以便在進步焊速過程中,保持穩(wěn)定和焊縫成形均勻性；對焊接工藝條件要求更高，包括坡口加工精度和表面狀態(tài)，保護氣體質(zhì)量，同時要求焊材質(zhì)量有保證，最好開發(fā)性能質(zhì)量更優(yōu)的新材料；對研發(fā)高層次人才和操縱員的素質(zhì)和水平要求更高，要能理解和把握數(shù)字化焊接技術(shù)原理和性能特點，才能充分其上風。

數(shù)字化發(fā)展勢在必行

發(fā)展數(shù)字化焊接和生產(chǎn)數(shù)字化焊接設備，我國重點應從哪些方面做起？

焊接設備的可靠性是首要因素。經(jīng)過20多年的努力我國的焊接設備制造業(yè)有了長足的進步，逆變型焊接電源比重在逐年進步，并為市場所接受。但是與進口的同類產(chǎn)品相比其可靠性方面還有不小的差距。我國大多數(shù)逆變焊接電源的IGBT仍處于硬開通、硬關(guān)斷狀態(tài)，這是一個極大的安全隱患。只有把軟開通、軟關(guān)斷技術(shù)成功地應用于逆變型焊接電源中，焊接設備的可靠性才有保證。焊接設備的可靠性進步了，數(shù)字化焊接工作才會有堅實的基礎。

大功率電力電子器件長期依靠進口和非晶態(tài)鐵磁材料的價格高昂是制約逆變技術(shù)發(fā)展的又一因素。我國應該盡早解決這一題目。

我國的科技和工程技術(shù)職員，多年來在數(shù)字化焊接技術(shù)方面的研究，取得了一定的成果。尤其在實際工程應用方面逐漸成熟，但和國外焊接設備發(fā)達的國家比較，仍有一定的差距，這種差距是全面的。正由于此，我們發(fā)展數(shù)字化焊接技術(shù)一定要突出重點，現(xiàn)有的發(fā)展重點仍然應放在焊機主電路和控制電路的數(shù)字化技術(shù)方面，打好基礎，加強科技成果的產(chǎn)業(yè)化工作。

在發(fā)展數(shù)字化焊接和生產(chǎn)數(shù)字化焊接設備方面，除對數(shù)字化焊接設備中電力電子器件與磁性器件性能的研究和優(yōu)化匹配、數(shù)字化電源功率換能性能、主電路拓撲結(jié)構(gòu)和PWM控制優(yōu)化、大功率逆變式數(shù)字化電源電磁兼容性以及數(shù)字化電源的建模、仿真等科學進行深進的研究探討之外，更重要的是打破體制與機制的束縛，通過產(chǎn)學研結(jié)合的方式進一步加強應用性的試驗研究，這樣才能推動焊接技術(shù)數(shù)字化的持續(xù)發(fā)展。

目前，產(chǎn)業(yè)發(fā)達國家的焊機制造廠商幾乎全部進進逆變焊機時代。這是由于逆變焊機對大幅度節(jié)省原材料（銅、硅鋼片），降低制造本錢，大幅度減少電耗和明顯改善焊接性能等方面都有突破性的意義，是電焊機產(chǎn)品發(fā)展的必然，也是我國電焊機制造業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代的必由之路。

由于近幾年國家從基金攻關(guān)課題的角度經(jīng)費投進較少，行業(yè)中原有的科研院所、大專院校新技術(shù)、新產(chǎn)品研發(fā)能力明顯減弱。而有一批新興的企業(yè)團體逐步發(fā)展壯大。呼吁這些有實力的企業(yè)團體，要看到我國明天的焊接市場需求，瞄準國際焊接技術(shù)的發(fā)展方向，投進人力、物力，不惜重金把握先進技術(shù)。在我國焊接行業(yè)中逐步形成多家大型企業(yè)團體，以進步國內(nèi)焊接企業(yè)在國際市場的競爭力。例如：華崴團體在逆變焊接電源領(lǐng)域瞄準國際尖端技術(shù)，不斷開發(fā)焊機中的高檔精品，與焊接界同仁共同努力，將國產(chǎn)逆變式焊接電源產(chǎn)品推向國際先進水平，在逆變焊接電源領(lǐng)域達到強國地位。

在實現(xiàn)微機化的基礎上，我所最近又進一步提出了“智能化”的奮斗目標：未來的焊機將包含：對各種信息、數(shù)據(jù)、圖像和邏輯的處理和綜合；對焊接規(guī)范的智能化設計；對焊接規(guī)范曲線的程序化設定和視屏編程；對各種焊接工藝參數(shù)（即專家系統(tǒng)）的存儲和選用；對焊接質(zhì)量的檢驗和判定；對廢品的剔除和合格質(zhì)量水平的認定，對機電一體化系統(tǒng)的編程控制和多語言的操縱系統(tǒng)等等。使操縱者“傻瓜化”，做到真正意義上的高質(zhì)、高速、高效、高益、走節(jié)能可持續(xù)發(fā)展的路。

數(shù)字化焊接技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵在人才，面向21世紀的焊接專家應把握數(shù)字化技術(shù)為核心的控制技術(shù)，既懂焊接又懂數(shù)字化控制.高層次的人才應以寬厚的基礎知識為底功，高出發(fā)點、高水平跟蹤數(shù)字化技術(shù)，研發(fā)數(shù)字化新技術(shù).低中層次人才應以熟練應用操縱化新技術(shù)。低中層次人才應以熟練應用操縱為培養(yǎng)目標，以適應現(xiàn)代焊接的需要,同時充分利用數(shù)字化焊接技術(shù)功能和潛力，并取得最佳焊接效果。