自動化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中的應(yīng)用探討

（哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司,黑龍江 哈爾濱 150042）

在機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展與升級的背景下，焊接設(shè)備的革新與發(fā)展也取得了非常顯著的成效、進(jìn)步。通過將自動化技術(shù)與焊接設(shè)備的結(jié)合，能夠使焊接工藝精度更高，焊接過程更加可控，焊接效果更為理想。同時，加大自動化焊接設(shè)備的應(yīng)用與推廣力度還能夠使整個機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更具前景，發(fā)展方向更加明確。

一、自動化焊接設(shè)備概述

焊接機(jī)器人和焊接專機(jī)是自動化焊接設(shè)備的主要設(shè)備，通過這些設(shè)備可以提高工程機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。自動焊接設(shè)備有很多優(yōu)點(diǎn)，包括提高生產(chǎn)效率、對技術(shù)操作比較低、降低生產(chǎn)中對空氣的污染、降低了生產(chǎn)成本，并且這些設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)成本都很低適合長期使用。隨著科技的不斷進(jìn)步，自動化焊接設(shè)備的功能和性能也得到完善，有利于提高工程機(jī)械制造的品質(zhì)，實現(xiàn)產(chǎn)品流水線生產(chǎn)的要求。

二、自動化焊接設(shè)備的主要特點(diǎn)

（一）設(shè)備體積大，功能性強(qiáng)

現(xiàn)在機(jī)械制造企業(yè)中，已經(jīng)研制出了多種大型自動化焊接設(shè)備，主要應(yīng)用于大型或者是中型焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)當(dāng)中，并且自動化焊接設(shè)備在不斷進(jìn)行發(fā)展，使用功能根據(jù)升級換代而變的更加全面，可以進(jìn)行多種功能的組合，改變了現(xiàn)階段機(jī)械制造行業(yè)中生產(chǎn)設(shè)備有時候會以生產(chǎn)線的方式大規(guī)模進(jìn)行生產(chǎn)。

（二）數(shù)字化與智能化

對于自動化焊接而言，焊接的質(zhì)量以及焊接的精度是衡量自動化焊接的重要指標(biāo)，不僅僅需要保證焊接的誤差滿足焊接質(zhì)量的要求，而且對于焊接形狀而言也是衡量焊接質(zhì)量以及焊接精度的一大關(guān)鍵指標(biāo)。因此，在自動化焊接中引入了高精度傳感技術(shù)，通過高精度傳感技術(shù)以及各種傳感器元件對焊縫以及焊接軌跡進(jìn)行跟蹤，另外還結(jié)合計算機(jī)軟件系統(tǒng)對自動化焊接軌跡以及參數(shù)進(jìn)行反饋優(yōu)化控制，保證自動化焊接的質(zhì)量。

（三）高質(zhì)量和高精度

正常情況下，焊接機(jī)器人與焊接操作機(jī)在行走機(jī)構(gòu)的定位精度是在0.1毫米左右，而焊接機(jī)器人同焊接機(jī)器人配套焊接變位機(jī)在定位精度上是在0.05毫米左右。由此可見，自動化焊接設(shè)備在大型的工程機(jī)械制造中作用還是有目共睹的。

（四）管控一體化

利用多種計算機(jī)軟件，通過局域網(wǎng)將生產(chǎn)、制造的管理系統(tǒng)實現(xiàn)自動化控制，實現(xiàn)脫機(jī)工作和遠(yuǎn)程監(jiān)控等，在出現(xiàn)故障時，也可以通過自動化的管控實現(xiàn)診斷和維修。

三、自動化焊接專機(jī)在工程機(jī)械制造中的應(yīng)用

（一）自動化焊接專機(jī)的結(jié)構(gòu)

自動化焊接專機(jī)主要用于自動化生產(chǎn)，是由焊接系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)組成，要求人工或者機(jī)械手上下工件，焊接工裝夾具自動將工件固定、定位、自動啟動焊接電源的電弧，自動送絲和焊槍或工件的自動移動，焊接完成后自動退回。焊接系統(tǒng)包括焊接電源及焊槍；機(jī)械系統(tǒng)包括床身機(jī)構(gòu)、工裝夾具及工件輔助支撐機(jī)構(gòu)、焊槍微調(diào)機(jī)構(gòu)、焊接工件或焊槍移動構(gòu)件等；電氣系統(tǒng)包括控制夾具的裝夾和定位、焊機(jī)的啟動和停止、焊槍或工件的運(yùn)動、輸送裝置的進(jìn)出等。

（二）焊接電源的應(yīng)用

焊接電源必須選用先進(jìn)品牌，如芙蓉牌全數(shù)字逆變脈沖焊接電源。對于一些擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的企業(yè)，也可以利用自主開發(fā)的焊接電源來提高產(chǎn)品的匹配性，但需要注意和控制系統(tǒng)接口的匹配。焊接電源需要專家參數(shù)系統(tǒng)，便于以數(shù)字形式反映焊接參數(shù)。主要數(shù)據(jù)可在焊接過程中隨時在線更正，通過講師輸入主要數(shù)據(jù)。同時，先進(jìn)產(chǎn)品收弧成功率高，保證了焊接表面不鼓包、不填滿弧坑?？梢杂行У馗采w焊接斷點(diǎn)。借助平行擺動功能，可以快速識別和填充焊縫。同時，火炬內(nèi)無電、油泄漏。對于焊絲的選擇，一般采用盤形或筒形焊絲，以保證送絲速度，速度范圍為0-24m/min，在選擇電源規(guī)格時，臨時負(fù)荷率應(yīng)為100%。

（三）傳感系統(tǒng)

在自動化焊接設(shè)備中，傳感系統(tǒng)的配置應(yīng)當(dāng)實現(xiàn)電弧跟蹤、激光跟蹤、以及焊絲接觸尋位這三個基本功能。其中，電弧跟蹤傳感器應(yīng)當(dāng)實現(xiàn)的功能是：在焊接期間焊槍于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)擺動，通過對焊接加工電流、電壓參數(shù)變化的檢測，實現(xiàn)對實際焊縫與編程位置偏差的在線、自動修正；激光跟蹤應(yīng)當(dāng)實現(xiàn)的功能是：對自動化焊接設(shè)備在運(yùn)行環(huán)境中可能受到的煙塵、飛濺、高頻電磁、反光等干擾性因素進(jìn)行有效控制；焊絲接觸尋位傳感器應(yīng)當(dāng)實現(xiàn)的功能是：在自動化焊接設(shè)備焊接加工過程中尋找各條焊接接縫的起始點(diǎn)位，且應(yīng)當(dāng)在尋位過程中剔除工件表面油漆等因素的影響，確保起始點(diǎn)位定位的準(zhǔn)確與可靠。

結(jié)束語：

在社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展中，焊接加工工藝和自動化程度已經(jīng)實現(xiàn)了更高的突破，在工程機(jī)械制造領(lǐng)域中也得到了更好的應(yīng)用，能夠滿足當(dāng)前工件焊接工作的實際需要。在工程機(jī)械制造中，將焊接技術(shù)與自動化技術(shù)進(jìn)行緊密的結(jié)合，就能夠確保工程機(jī)械制造的質(zhì)量，不斷的提升生產(chǎn)效率。