焊接工艺数据库设计与实现

焊接自动化生产线工艺参数数据库管理与应用研究随着科技的不断发展和工业制造技术的进步，焊接自动化生产线在现代制造业中扮演着重要的角色。

为了提高焊接自动化生产线的效率和质量，工艺参数的管理和应用显得尤为重要。

本文将探讨焊接自动化生产线工艺参数数据库的管理与应用研究。

一、工艺参数数据库概述1.1 工艺参数的重要性焊接是将金属材料连接在一起的工艺过程，在焊接自动化生产线中，工艺参数的合理设置能够影响焊接质量和效率。

因此，建立一个科学、完整的工艺参数数据库具有重要的意义。

1.2 工艺参数数据库的定义工艺参数数据库是指将焊接自动化生产线所需的各种工艺参数进行整理、存储、管理，以供后续使用的数据库。

二、焊接自动化生产线工艺参数数据库管理2.1 数据库的建立与维护2.1.1 数据采集针对焊接自动化生产线，需要将各项关键参数进行采集，包括但不限于焊接电流、焊接电压、焊接速度等。

2.1.2 数据存储将采集到的数据进行整理和分类，并存储在数据库中。

数据库可以是本地的服务器或者云端。

2.1.3 数据更新与维护数据库需要定期进行数据更新和维护，保证其中的数据及时准确地反映焊接自动化生产线的实时状态。

2.2 数据库管理系统2.2.1 数据库设计和构建根据焊接自动化生产线的特点和需求，设计和构建一个适合的数据库系统，确定数据表的结构和关系模型。

2.2.2 数据安全与权限管理为了保护焊接自动化生产线的数据安全，数据库管理系统需要具备完善的权限管理机制，确保只有授权人员能够对数据库进行操作。

2.2.3 数据的备份与恢复为了避免数据丢失或损坏，需要定期对数据库进行备份，并建立数据恢复的机制，以防止数据丢失导致焊接自动化生产线的中断。

三、焊接自动化生产线工艺参数数据库应用研究3.1 工艺参数优化通过分析和研究数据库中的工艺参数，可以识别出优化的潜在机会，提高焊接自动化生产线的效率和质量。

3.2 过程监控与故障诊断利用工艺参数数据库中的历史数据，可以进行焊接过程的监控和故障诊断，及时发现并解决潜在问题，提高生产线的稳定性和可靠性。

干货推荐 | 以制造BOM为核心的制造工艺数据管理2017-09-28文/贾晓亮张振明田锡天许建新制造BOM可显示产品制造的阶层关系、工艺路线、工艺装备、材料等，是离散型制造企业重要的基础和生产数据。

对于制造企业信息化而言，建立以制造BOM为核心的产品数据流是一项核心工作。

本文基于对产品生命周期各阶段BOM的研究，分析了制造BOM的内涵、结构，提出以制造BOM为核心的制造工艺数据管理，并面向制造企业数据管理的需求，对以制造工艺数据为基础的制造数据管理进行了论述。

来源：互联网0 引言离散型制造企业在生产过程中，需要准确的产品结构、零件分类、工艺路线、工艺装备、材料定额和工时定额信息。

物料清单BOM（Bill of Material，BOM）是目前企业组织产品数据的重要形式，它可能包含产品设计信息和工艺信息等，是联系设计、工艺、生产等部门的重要纽带。

制造企业在生产中需要可显示产品制造的阶层关系、用料依据等的BOM，它是计算成本的重要基础数据。

由于BOM的复杂性，采用手工进行数据的汇总，不但费时、费力、易出错，而且很难满足应用的需求，这已成为制约企业实现信息化的瓶颈问题。

对于制造企业信息化而言，建立以BOM为核心的产品数据流是一项核心工作。

1 BOM的概念和内涵从概念上，BOM是指构成一个物料项的所有子物料项的列表。

所谓物料项是指所有在产品的制造过程中出现的物体形态实体，这些实体包括原材料、标准件、成品、零件、装配件、构型件、工装、工具和夹具等，它们是组织产品的设计、工艺、生产等所有与产品相关活动的依据。

每个物料项本质都是一个对象，具有属性和方法，属性包括产品数据的全部内容，并依赖于产品生命周期不同阶段和不同制造企业具体环境。

物料项之间的语义关系也十分丰富，如零件和数字模型及图纸的描述关系、零件和原材料间的加工关系、零件和工装夹具之间的基准依赖关系、子物料项与父物料项间的装配关系、功能相同的两个物料项间的互换关系等。

航天器焊接工艺优化系统知识库设计欧阳自鹏(上海航天精密机械研究所，上海 201600)祁明娟魏艳红(南京航空航天大学材料科学与技术学院，南京 211100)吴振勇（南京维尓德智能科技有限公司，南京 211100）摘要：根据焊接工艺优化系统的特点，研究了航天器焊接智能优化知识库的设计过程，论述了知识库设计过程中知识获取和表达的步骤和途径，通过专家系统推理方法设计知识库分层结构，并结合人工神经元网络积累和维护各种有用知识，使得知识库管理方便快捷，从而将焊接工艺优化知识库系统应用到专家系统与实际生产管理中。

关键词：航天器焊接知识获取专家系统工艺设计0 前言焊接作为一门连接加工技术，广泛应用于航空航天等制造领域。

在航天器制造中，焊接方法种类繁多，每个焊接方法涉及到各类不同的母材，因此，航天器制造的焊接工艺具有多样性和复杂性的特点。

由于焊接的复杂性，焊接工艺操作往往需要确定的各项参数指标。

为了获得更好的焊接接头性能，需要对工艺参数进行优化。

通常情况下，焊接工艺参数优化主要依靠操作技术人员的经验和反复的试验来确定。

专家系统与数据库技术已逐渐应用于焊接方向，通过专家系统技术实现焊接工艺参数智能优化是一个重要的研究方向。

1 焊接工艺优化焊接工艺参数是指焊接时为保证焊接质量而选定的各项物理参数，典型的有焊接电流、焊接电压、焊接速度和坡口形式等。

针对不同的焊接方法，焊接参数也有所不同，例如激光焊接需要考虑激光功率，而等离子焊则需选定离子气等。

焊接工艺复杂，易受环境影响，参数选择不当易导致焊接缺陷的生成甚至无法完成焊接，通常情况各项焊接参数均有一定的范围值，那么，选取范围内最优解即为焊接工艺优化。

企业内的焊接经验通常以文献资料的形式分散存放，并且掌握在少数工程师的脑中，因此，人工进行参数优化是一项复杂繁琐的工作。

工艺优化主要是通过经验知识的积累逐步达到最优，因此，需要对长期以来的工作经验及规范知识进行总结，那么，建立一个工艺参数优化知识库系统对实现焊接工艺智能优化是至关重要的。

智能制造背景下机械设计及自动化技术发展方向研究摘要：在智能制造背景下，我国机械设计及自动化技术发展被迅速落实，它已经呈现出了技术应用优势，未来技术发展方向为进一步减少人工干预，操作更精细化，适用的领域更加广泛。

智能化技术发展，是机械设计及自动化技术发展的基础，社会发展的需求，则呈现出机械设计及自动化技术发展方向关键词：智能化；机械设计；自动化技术引言智能制造，就是指智能化的技术应用于制造生产中，智能机械制造隶属于智能智造的范畴中。

智能机械制造是科学技术发展到一定阶段的产物，与先进的国家相比，我国的智能化机械设计及自动化技术发展还有一些不足，但是未来，我国的技术即有着极大的发展潜力。

1．智能制造背景下机械设计及自动化技术应用1.1智能化的管理系统搭建了MES、ERP、CRM、QMS、PLM等信息化管理平台，应用计算机系统对生产全过程进行智能化的管理。

开展了数字化智能制造车间，所有的机械制造设备都是数字化设备，人们能够应用标准化的接口与数字化计算机相连，由计算机控制数字化设备生产，并开展统一化的设备生产管理。

应用ERP系统开展智能化管理，人们能够在系统平台中了解车间的生产计划、采购库存、成本核算、产品销售、决策分析等管理工作；能够对生产的每个环节进行全程追踪，并给出动态化的管理过程；企业能够提供数据共享，让企业各部门及上下游企业及时获得相应的数据；能够了解设备管理情况等，在智能化的环境下，建立一体化的生产物流管理系统。

制造执行系统（MES）的建立，它是工厂ERP系统与底层自动化系统之间连接的枢纽。

它以全厂数据采集为基础，这一系统的建立能够让制造执行的整个过程可视化，人们可以了解生产制造的进度及调度存在的问题等。

产品设计辅助系统由机械设计、仿真模拟、电气设计等辅助软件，通过建立这套系统，人们能够分类管理产品生产和制造的全部设计图稿和相关资料，结合需求调阅产品制造早期从概念到生产的过程。

1.2智能化的机器人系统智能化的机器人以满足生产需求而应用。

数字化焊接技术研究现状与趋势摘要：随着电子技术、计算机技术的快速发展，数字化技术已经逐渐渗透到焊接的各个环节。

数字化焊接技术是多种技术的集成应用，包括机器人技术、传感技术、CAD/CAPP技术、网络技术、智能控制技术、数字建模技术等。

关键词：数字化；焊接工艺；发展趋势伴随着现代信息技术的应用，数字化概念越来越清晰的呈现在了人们面前。

所谓的数字技术通常主要是指根据计算机互联网为技术手段，根据信息的离散化程度以及传感和处理等学科理论方式为基础的集成技术。

数字化技术作为信息技术的核心，也是两化融合的关键，是发展最为迅速的信息化技术，数字化焊接技术主要是数字化技术和焊接工艺技术相互结合而成的一类数字化应用技术，主要是包括了焊接装备数字化以及焊接工艺数字化等方面。

一、焊接技术概述焊接技术是在高温或高压条件下，利用焊丝或焊条等相关的焊接材料焊接两块及以上的木材，将两块木材焊接成一个整体。

焊接技术是一种传统的制造业工艺。

焊接技术在工业中的应用时间尚短，但焊接技术发展速度较快。

当前，焊接技术已经成为促进我国经济发展的关键力量。

焊接技术正逐渐向数字化、智能化方向发展。

当前，焊接技术中最为突出的技术就是数字化技术。

所谓数字化技术特指利用互联网技术、计算机技术，通过信息离散化的方式，表述、传感、传递、处理、存储、执行和集成等信息科学理论及科学方法为基础的集成化焊接技术。

数字化焊接技术对于当代经济发展具有重要价值。

数字化化焊接技术一方面保证了焊接质量，提升了焊接工作效率，另一方面还改善了焊接工作环境，避免工作环境对工人的影响，减轻或消除了职业病的危害，同时也降低焊工的劳动强度，焊接自动化可以在恶劣的环境下进行焊接作业，比如各种爬行焊接机器人、水下焊接机器人等类型机器人的应用可以减轻或避免焊接人员在焊接过程中所面临的危险。

因为数字化焊接技术是通过计算机、互联网等电子系统进行控制，能够通过调整控制焊接的参数值。

因此，数字化焊接技术加工制造的质量是稳定而一致的，焊接水平也是恒定的。

基于数值模拟的焊接虚拟仿真实验教学软件设计与实现近年来，虚拟仿真技术在教学领域得到了广泛应用。

基于数值模拟的焊接虚拟仿真实验教学软件能够以直观形象的方式展示焊接过程，并进行实时的数值模拟，有助于学生理解焊接原理和技巧，提高实践操作能力。

本文将介绍基于数值模拟的焊接虚拟仿真实验教学软件的设计与实现方法。

首先，我们需要对焊接过程进行数值模拟。

焊接过程包括熔化、液池形成、焊缝形成和固化等过程，涉及到多种物理场如热传导、流体流动和相变等。

因此，我们需要基于有限元方法建立焊接过程的数值模型，并利用数值方法求解模型，得到焊接过程的数值模拟结果。

在数值模拟部分，首先需要建立焊接过程的几何模型。

通常，焊接过程可以简化为一个三维几何模型，包括焊头、焊接材料和焊接工件。

焊头可以根据实际情况进行建模，其形状和温度分布是影响焊接过程的重要因素。

焊接材料和焊接工件的几何形状对焊接过程也有一定影响，需要进行准确建模。

建立几何模型后，需要确定焊接材料的材料特性和焊接工艺参数。

焊接材料的热导率、热膨胀系数和熔点等是数值模拟中必须考虑的物理特性。

焊接工艺参数包括焊接速度、焊接电流和焊接电弧长度等，对焊接过程的运行状态有直接影响。

接下来，需要对焊接过程的物理场进行数值求解。

焊接过程中涉及到的物理场包括热传导、流体流动和相变等。

对于热传导问题，可以利用热方程进行求解，考虑热源、材料特性和边界条件等。

对于流体流动问题，可以利用流体动力学方程进行求解，考虑焊接材料的熔化和液相流动等。

对于相变问题，可以利用相变方程进行求解，考虑焊接材料的熔化和凝固等。

在数值模拟结果的可视化方面，可以采用计算机图形学的方法将焊接过程的数值结果可视化为三维图像。

通过调整视角和焊接速度等参数，可以观察焊接过程中液池形成、焊缝形成和固化等重要过程。

同时，可以对焊接过程的数值结果进行分析，比如温度分布、熔池形状和焊缝质量等。

除了数值模拟部分，焊接虚拟仿真实验教学软件还需要提供交互式的实验界面和相关功能。

信息化工业科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald7在焊接的过程中，焊接工艺评定占据着很重要的位置，它主要通过对实际的被焊接的材料等结构条件进行分析，并为其匹配出能够适应这些结构条件的焊接材料以及焊接工艺。

从而使得焊接人员能够获得满足焊接要求的相关参数。

但焊接工艺的评定是一个费事费力的劳动过程，这就要求通过对焊接工艺数据库管理系统的来发，来充分简化这个劳动过程。

1 焊接工艺数据库管理系统开发的必要性焊接工艺的评定是对于焊接工艺规范以及焊接材料进行评定的一个必不可少的过程，但是评定过程中往往会耗费大量的时间与精力，从而增加了整个焊接工程的劳动成本，而焊接工艺的规程也是把焊接工艺的评定当作基础，将具体的产品当作焊接的对象，来实现对于焊工操作工艺的详细说明。

一般的生产厂家在进行新产品的设计制造时，通常会有专业的工作人员通过焊接方式、母材等现有条件来人工查找相关的焊接工艺，这样的做法费事发力，还有着查询不到的可能性，这种人工查询的局限因素，使得整个焊接工艺的规程有时候需要重复的进行编译，从而需要比工艺评定高出几倍的焊接工艺规程。

2 焊接工艺数据库以及管理系统的结构现有的焊接工艺数据库管理系统，主要是运用V i s u a l B a s i c 6.0开发工具，并且根据《钢制压力容器焊接工艺规程》作为标准的情况下来编制的。

而用户们能够输入、存储以及查询修改各个焊接工艺数据库，还可以根据自身需求对所需参数或者各类报表进行打印。

这就使得焊接工艺的数据库具有了智能化的焊接工艺数据管理的功能。

图1为焊接工艺数据库系统的整个流程。

3 数据库系统的特性数据库系统发展始于20年代60世界，先后经历了层次型数据库、网络型数据库以及关系型数据库三个发展阶段。

而数据库系统有着以下几点明显的特点(1)数据共享性:在传统的文件管理中，数据文件是为了特定的应用所私有化的，而数据库则是从整体的层次上开进行数据的处理工作的。

焊接工艺参数化编程的设计与应用近年来，焊接技术得到了广泛的应用。

焊接技术是制造业的关键技术之一，也是工业生产体系中的一个重要组成部分。

在实际工作中，许多焊接工艺参数的设置需要消耗大量的时间和精力。

针对这一问题，焊接工艺参数化编程技术被提出。

一、焊接工艺参数化编程概述焊接工艺参数化编程指的是将焊接工艺中的各个参数进行标准化和系统化，然后通过计算机程序进行处理，实现焊接加工的高效优化。

焊接参数化编程能够对焊接工艺参数进行标准化，通过实际工作情况的反馈和数据分析算法，不断优化程序，以提高焊接质量和效率。

二、焊接工艺参数化编程的设计1. 建立焊接数据库建立焊接数据库是参数化编程的第一步。

将焊接过程中的各个参数进行标准化、系统化，并将数据存放在数据库中，以便后续的优化处理。

数据库中的数据应涵盖焊接材料、焊接方法、焊接区域、焊接线路以及焊接设备等方面。

2. 程序设计在编程之前，需要对焊接加工的过程进行详细描述。

在程序设计时，应当考虑焊接零件的几何形状、焊接位置、焊接材料、焊接位置、工件与电极的距离以及电流、电压等参数的选择。

在程序设计时，应当根据焊接零件和焊接方法的特点，设置相应的程序优化参数，如速度、维度、角度等等。

3. 程序验证通过程序验证，可以检查程序的正确性和可行性，并进行必要的修正。

在程序验证时，应首先执行焊接参数的选择和设定，然后进行实机操作，检查焊接参数是否正常，焊接过程是否符合规范等。

三、焊接工艺参数化编程的应用1. 自动化焊接自动化焊接是焊接工艺参数化编程的重要应用之一。

通过焊接工艺参数化编程的优化处理，实现焊接过程的自动化。

自动化焊接系统通常包括焊接设备、焊接程序和焊接控制系统。

焊接设备可以根据焊接控制程序的指示，自动执行焊接过程，并在焊接过程中对焊接质量进行监测。

自动化焊接可以大大提高焊接的生产效率和质量，减少人力投入和焊接工艺的不稳定性。

2. 质量检测焊接工艺参数化编程还可以用于焊接质量的检测。

铝合金焊接共享数据库系统设计在当今制造业中，铝合金因其良好的性能被广泛应用于航空航天、汽车、电子等众多领域。

然而，铝合金的焊接是一个复杂的工艺过程，需要精确的参数控制和丰富的经验积累。

为了提高铝合金焊接的质量和效率，建立一个铝合金焊接共享数据库系统具有重要的意义。

一、系统需求分析首先，我们需要明确这个数据库系统的主要用户群体。

它包括焊接工程师、技术人员、质量检测人员以及相关的研究人员等。

他们对于数据库的需求各不相同，但都围绕着获取准确、全面的铝合金焊接信息。

焊接工程师希望能够从数据库中查询到适合特定铝合金材料和焊接工艺的最佳参数，以指导实际生产。

技术人员可能更关注焊接过程中的问题解决案例，以便在遇到类似问题时能够迅速找到解决方案。

质量检测人员则需要获取有关焊接质量评估的标准和方法，以及过往的检测数据作为参考。

研究人员则期望通过数据库中的大量数据进行分析和研究，推动铝合金焊接技术的创新。

其次，数据库系统需要涵盖丰富的内容。

这包括铝合金材料的种类、性能参数，各种焊接方法（如 TIG 焊、MIG 焊、激光焊等）的工艺参数，焊接接头的力学性能、耐腐蚀性等数据，焊接缺陷的类型、成因及预防措施，焊接设备的信息，以及实际生产中的焊接案例等。

另外，系统还应具备良好的用户交互界面，方便用户进行数据的查询、录入、修改和分析。

同时，要保证数据的安全性和稳定性，防止数据丢失或被非法篡改。

二、系统架构设计为了满足上述需求，我们设计了一个基于 B/S（浏览器/服务器）架构的铝合金焊接共享数据库系统。

这种架构具有易于维护和升级、跨平台使用等优点。

系统分为三层：表现层、业务逻辑层和数据存储层。

表现层是用户与系统进行交互的界面，通过网页浏览器呈现给用户。

用户可以通过输入关键词、选择条件等方式进行数据查询，也可以进行数据的录入和修改操作。

表现层的设计要简洁明了，操作方便，符合用户的使用习惯。

业务逻辑层负责处理用户的请求，对数据进行逻辑运算和处理。

焊接新工艺、新技术简介(一) 焊接机器人焊接技术进步的突出的表现就是焊接过程由机械化向自动化、智能化和信息化发展。

智能焊接机器人的应用，是焊接过程高度自动化的重要标志。

焊接机器人突破了焊接自动化的传统方式，使小批量自动化生产成为可能。

焊接机器人大多为固定位置的手臂式机械，有示教型和智能型两种。

示教型机器人：通过示教，记忆焊接轨迹及焊接参数，并严格按照示教程序完成产品的焊接。

只需一次示教，机器人便可以精确地再现示教的每一步操作。

这类焊接机器人的应用较为广泛，适宜于大批量生产，用于流水线的固定工位上，其功能主要是示教再现，对环境变化的应变能力较差。

对于大型结构在工地上的小批量生产没有用武之地。

智能型机器人：可以根据简单的控制指令自动确定焊缝的起点、空间轨迹及有关参数，并能根据实际情况自动跟踪焊缝轨迹、调整焊炬姿态、调整焊接参数、控制焊接质量。

这是最先进的焊接机器人，具有灵巧、轻便、容易移动等特点，能适应不同结构、不同地点的焊接任务，目前实际应用很少，尚处在研究开发阶段。

焊接机器人中，点焊机器人占50%～60%，它由机器人本体、点焊系统和控制系统三大部分组成。

机器人本体的自由度为1～5个，控制系统分本体控制和焊接部分控制。

焊接系统主要包括：焊接控制器、焊钳和水、电气等辅助部分（水下焊接）。

（二）计算机软件的应用计算机软件系统在焊接领域中的应用主要有以下几个方面：1．计算机模拟技术包括模拟焊接热过程、焊接冶金过程、焊接应力和变形等。

焊接是一个涉及到电弧物理、传热、冶金和力学等学科的复杂过程。

一旦焊接中的各个过程都实现了计算机模拟，就能够通过计算机系统来确定焊接各种结构和各种材料时的最佳设计方案、工艺方法和焊接参数。

传统上，焊接工艺总是要通过一系列的实验或根据经验来确定，以获得可靠而经济的焊接结构，计算机模拟只要通过少量验证试验证明数值方法在处理某一问题上的适用性，大量筛选工作即可由计算机完成，省去了大量的试验工作，从而大大节约了人力、物力和时间，在新的工程结构及新材料的焊接方面具有很重要的意义。