【導(dǎo)讀】Kyu-KabCho*,Jung-GuySun,Jung-SooOh. Abstract. 1.Introduction. .Systemframework

　　

【正文】 From=not Assembly Base Part) (PartTo=not Assembly Base Part) THEN (Welding Posture=V) 小部件的例子在圖 ４ 中列出。這里有五部分 ， 部件基體部分是 A和 B。這些部分之間的關(guān)系在表格 1中列出，這些例子確定焊接 位置 的結(jié)果將在表格２中列出。 . 決定焊接 位置 的第二組類水平 在第二組類水平 , 決定焊接 位置 的情況同小部件水平是一樣的。 其他的焊接 位置 取決于非部件基體間的部件。如果存在翻轉(zhuǎn)加工，部件基體的方向是以 180186。的角度變化，焊接 位置 也同樣地變化。 適合于第二組類水平的例子規(guī)則的如下： (1) IF (Part Level=not SmallAssembly) (Connection Type is 0) (Direction of Assembly Base Part=Connection Direction) (PartFrom=not Assembly Base Part) (PartTo=not Assembly Base Part) THEN (Welding Posture=H) (2) IF (Part Level=not SmallAssembly) (Connection Type=0) (Direction of Assembly Base Part=not Connection Direction) (PartFrom=not Assembly Base Part) (PartTo=not Assembly Base Part) THEN (Welding Posture=V) . 焊接方法的確定 按規(guī)則根據(jù)焊接 位置 此模數(shù)決定焊接方法。根據(jù)焊接接頭的連接類型和焊接過(guò)程[7]，此論文中使用的焊接方法被歸納于表格３中。 通常 ,有若干焊接技術(shù)比如釬焊、壓力焊、氣保焊、電阻焊接、感應(yīng)焊接、電弧焊以及特種焊接?？紤]船舶建造的特色，被用于這造船廠的焊接方法是電弧焊接法。 電弧焊是由工件和電極間電弧產(chǎn)生的熱而獲得的接合法。 電弧焊根據(jù)焊接機(jī)構(gòu)被分為若干類型，例如保護(hù)金屬極電弧焊（ SMAW），藥芯焊絲電弧焊（ FCAW），埋弧焊（ SAW）和氣體保護(hù)電弧焊（ EGW）。 保護(hù)金屬極電弧焊是其中最老的，最簡(jiǎn)單的，最 靈活多變的焊接方法。目前大約 50％的工業(yè)焊接采用這種方法，但是在大多數(shù)造船廠中這種加工方法的使用大約小于 5%。在藥芯焊絲電弧焊，在外形上管狀電極是使用的，必要時(shí)，焊縫橫截面面積被二氧化碳保護(hù)。在埋弧焊，焊接電弧被由石灰、硅石、氧化錳、氟化鈣及其他材料組成的顆粒狀熔劑遮擋。焊劑是靠重力流過(guò)焊縫進(jìn)入焊接區(qū)的。 氣體保護(hù)焊主要適合于焊接型鋼的邊緣，（對(duì)接式） [9]。 建立這一知識(shí)庫(kù)適合于焊接方法的確定。知識(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)是從焊接手冊(cè)和專家取得。此模數(shù)的輸入信息是由 CAD系統(tǒng)和焊接位置提供的幾何信息，焊接位置由焊接位置確定模 數(shù)確定。數(shù)據(jù)由準(zhǔn)則代替。確定焊接方法的準(zhǔn)則例子如下： (1) IF (Connection Type=0) (Groove=none) (Welding Posture=O) (6≤ Thickness t ≤ 50) THEN (Welding Method=SMAWMANUALBUTT) (2) IF (Connection Type=1) (Leg Length≥ ) (Welding Posture=O, H, V) THEN (Welding Method=FCAWFILLET) . 焊接設(shè)備的確定 此模數(shù)按規(guī)則，根據(jù)有關(guān)焊接位置和焊接方法的信息選擇適當(dāng)?shù)暮附釉O(shè)備。表格４顯示焊接方法和焊接設(shè)備之間的關(guān)系。利用表格 4列舉的情況，在確定焊接方法后，焊接設(shè)備被自動(dòng)地選擇。 . 焊接材料的確定 根據(jù)焊接位置、方法和設(shè)備的有關(guān)情況，此模數(shù)按規(guī)則確定最適當(dāng)?shù)暮附硬牧?。通常、被用?lái)作分組裝配作業(yè)的鋼材是低碳鋼和高強(qiáng)度鋼。 低碳鋼是軋制鋼板，其抗拉強(qiáng)度小于 50 kg f / mm2。高強(qiáng)度鋼是低碳合金鋼、其抗拉的強(qiáng)度大于 50 kg f / mm2，屈服強(qiáng)度超過(guò) 30 kg f / mm2。低碳鋼有四個(gè)等級(jí)： A, B, D，和 ：AH, DH, 和 EH [ 9]。下面是確定焊接材料的例子。 (1) IF (Welding Posture＝ D) (Welding Methods＝ FCAW FILLET) (Welding Equipment＝ LN7 or LN9) (Steel Grade＝ (Mild Steel A,B,D,E) HightensileSteel AH,DH) THEN (Welding Material＝ MX200H) (2) IF (Welding Posture=D) (Welding Methods=SAW Bothside BUTT) (Welding Equipment=SW41) (Steel Grade=Mild Steel A,B,D,E) THEN (Welding Material=L8xs707EF H14XS705EF L8XNSH52) ⒊ 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和討論 為了證明和檢驗(yàn)用作于分組裝配作業(yè)的自動(dòng)焊接操作計(jì)劃系統(tǒng)，位于原油運(yùn)輸船上甲板一部分的部件被試驗(yàn)。圖５顯示樣本部件的結(jié)構(gòu)，圖６表示它的分級(jí)結(jié)構(gòu)。圖５樣本最 后的部件列出有雙機(jī)組部件 ,中間的部件、 15小部件，和 169組合零件。用于單元組件裝配的最終焊道操作在圖７中列出。利用在裝配車間實(shí)際部件的實(shí)現(xiàn)和專家實(shí)施，結(jié)果被證實(shí)。 ⒋ 結(jié)論 由四模數(shù)組成（焊接位置、焊接方法、焊接設(shè)備、和焊接材料）的自動(dòng)焊操作系統(tǒng)的研制是利用將靈敏元件當(dāng)做專家系統(tǒng)工具來(lái)實(shí)現(xiàn)的。利用實(shí)際的部件和其在分段裝配車間的實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)被證實(shí)。 感謝 此研究科研經(jīng)費(fèi)由 hyundai重工業(yè)有限公司提供。 參考文獻(xiàn) ： [1] H. Nakayama, Expert process planning system of CIM for shipbuilding, Proceedings of International Conference on Computer Applications in Shipbuilding, 1994, pp. － . [2] Ship and Ocean Foundation, Research Report on Shipbuilding CIMS Pilot Model Development, Japan, 1991. [3] . Cary, Summary of puter programs for welding engineering, Welding Journal 70 (1) (1991) 40－ 46. [4] . Barborak, . Dickinson, . Madigan, PCbased expert system and their applications to welding, Welding Journal 70 (1) (1991) 29－ 38. [5] J. Weber et al., Welding expert focus on the future, Welding Journal 69(7) (1990) 37－ 46. [6] . Cho et al., An automatic process planning system for block assembly in shipbuilding, Annals of the CIRP 45 (1) (1996) 41－ 44. [7] J. Gustafsson, M. Heinakari, Experiences with CIM in shipbuilding, Welding Journal 70 (3) (1991) 27－ 35. [8] . Amstead et al., Manufacturing Processes, 8th ed., Wiley, New York, 1987, pp. 156208。157. [9] S. Kalpakjian, Manufacturing Engineering and Technology, 3rd, AddisonWesley, Reading, MA, 1995, － 870.