自動化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中的應(yīng)用

裴琳

摘 要：現(xiàn)階段，隨著我國科技水平的不斷提升，自動化技術(shù)更加成熟，自動化焊接設(shè)備隨之出現(xiàn)，并實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造領(lǐng)域中的高效應(yīng)用。將自動化焊接設(shè)備應(yīng)用于工程機(jī)械制造中，能夠更好的保障機(jī)械制造效率及質(zhì)量，提升焊接工藝精度，助推工程機(jī)械制造業(yè)自動化發(fā)展。本文探討了自動化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自動化焊接;焊接設(shè)備;機(jī)械制造

市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，工程機(jī)械制造業(yè)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。工程機(jī)械制造業(yè)發(fā)展中，自動化焊接設(shè)備的應(yīng)用，取代了傳統(tǒng)的人工焊接操作模式，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化、批量化以及精準(zhǔn)化生產(chǎn)制造，滿足行業(yè)發(fā)展需求，推動了經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與進(jìn)步。

1自動化焊接設(shè)備基本概念

自動化焊接設(shè)備是順應(yīng)著工程機(jī)械制造行業(yè)的需求而出現(xiàn)的一種新型的機(jī)械技術(shù)。所謂工程機(jī)械制造可以從兩個方面來考慮，從廣義上來看，工程機(jī)械制造不僅包含了施工中所需要的所有的機(jī)械設(shè)備的制作過程，還包含了設(shè)備的研發(fā)和使用過程。而從狹義的方面來看，工程機(jī)械僅僅包含了設(shè)備的制造過程。

工程機(jī)械制造企業(yè)想要提升行業(yè)競爭力和市場地位，關(guān)鍵在于提升工廠產(chǎn)品的質(zhì)量，并降低機(jī)械制造的成本。具體到焊接技術(shù)領(lǐng)域，則需要通過自動化和部分實(shí)現(xiàn)智能化，替代傳統(tǒng)的人工焊接工藝，加快生產(chǎn)周期。雖然在人工焊接向自動化焊接轉(zhuǎn)變的過程中，短時間會大幅提升焊接的成本并增加了設(shè)備引入的投入，但是隨著自動化焊接設(shè)備的使用，焊接的精度和效率都會不斷提升，并最終覆蓋前期投入。

2自動化焊接設(shè)備的主要特點(diǎn)

2.1 科學(xué)智能化

因為自動化焊接設(shè)備在工作中全程使用的是自動化操作，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，操作人員可以在通過電腦控制自動化焊接設(shè)備的方向?qū)崿F(xiàn)智能化操作，更加清晰直觀地進(jìn)行機(jī)器部件的焊接，相對于傳統(tǒng)的人工焊接來說，自動焊接的焊接效果精度更高。技術(shù)人員通過測量和計算焊接部分的尺寸，并結(jié)合焊接技術(shù)參數(shù)，編制自動焊接的控制程序，提升了自動化焊接精度和效率，能夠開展更加復(fù)雜和細(xì)致的焊接任務(wù)。一方面降低了人工作業(yè)強(qiáng)度，降低了焊接成本;另一方面提升焊接效率和焊接質(zhì)量，提升了企業(yè)競爭力。

2.2 高精準(zhǔn)度

傳統(tǒng)手工焊接的精度控制一般在1mm范圍內(nèi)，自動化焊接的精度控制可提升至0.5mm以上，對于保證焊接質(zhì)量具有積極意義。與此同時，自動化焊接可根據(jù)焊接材料的不同和焊接質(zhì)量的需求，通過計算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)焊接精度的精細(xì)化控制。高精度焊接不僅能夠提升產(chǎn)品的合格率和焊接質(zhì)量;還能夠提升焊接的適應(yīng)性，對于機(jī)械制造企業(yè)而言，能夠極大的增強(qiáng)企業(yè)競爭力。

3 自動化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中的應(yīng)用

3.1 控制系統(tǒng)的應(yīng)用

隨著自動焊接技術(shù)的應(yīng)用和不斷成熟，工程機(jī)械制造商越來越多的引入自動焊接機(jī)器人，替代原有的人工焊接工作。一個完整的自動焊接機(jī)器人包括自動焊接設(shè)備本體和控制系統(tǒng)，大部分的自動焊接機(jī)器人使用6軸關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，使用該結(jié)構(gòu)的自動焊接機(jī)器人具有更高的承載能力，同時系統(tǒng)剛性也得到了明顯提升，受用壽命可維持在15年以上。

借助于測量系統(tǒng)和定位系統(tǒng)，自動焊接機(jī)器人能夠在實(shí)際應(yīng)用中保持精準(zhǔn)的定位，相較于傳統(tǒng)的手工作業(yè)，能夠在保證焊接精度的同時，提升重復(fù)定位的效果，始終保持焊接精度誤差在設(shè)定范圍內(nèi)。與此同時，自動焊接設(shè)備可使用數(shù)字化控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)自動控制和手動控制的轉(zhuǎn)換，在必要時可通過電子控制終端操控機(jī)器人的焊接動作。最后，自動化焊接設(shè)備可搭載防電磁干擾系統(tǒng)，屏蔽外界干擾信號，保證系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜電磁環(huán)境下的高精度焊接。綜合來看，在控制系統(tǒng)中，自動化焊接設(shè)備操作簡便、操作精度高、抗干擾能力強(qiáng)，具有較為明顯的競爭力。

3.2 焊接電源應(yīng)用

自動化焊接設(shè)備的電源不僅是自動化焊接設(shè)備的功能組件，同時也是保證焊接設(shè)備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、穩(wěn)定焊接的重要保證。在自動化焊接設(shè)備的設(shè)計與搭建過程中，除了科學(xué)選擇焊接部分和控制部分，也應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注焊接電源。調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，部分具有一定科研基礎(chǔ)的工程機(jī)械制造企業(yè)，在引入和使用自動化焊接設(shè)備過程匯總，已經(jīng)開始對焊接電源進(jìn)行改造和升級，以增加設(shè)備與現(xiàn)有生產(chǎn)線的匹配度，增加生產(chǎn)線的整體經(jīng)濟(jì)效益。但是，在焊接電源的應(yīng)用過程中，應(yīng)交由專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊完成，科學(xué)規(guī)劃焊接電源特性和改造放線，保證焊接電源的使用參數(shù)。

3.3 龍門架的應(yīng)用

龍門架屬于自動化焊接設(shè)備外部行軸的一部分，是自動化焊接設(shè)備擴(kuò)展操作空間的重要影響因素，現(xiàn)階段在工程機(jī)械制造中使用的自動化焊接設(shè)備都需要在工作站外設(shè)置行走框架，行走框架的控制也集成在控制中心中，實(shí)現(xiàn)了自動化焊接設(shè)備的一體化控制目標(biāo)。通過保證外部軸運(yùn)動與自動化焊接設(shè)備本身運(yùn)動的一致性，提升控制和焊接的精度控制。

3.4 軟件及傳感系統(tǒng)應(yīng)用

自動化焊接設(shè)備的軟件和感應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計要求較高，部分自動焊接機(jī)器人內(nèi)部集成了激光定位和實(shí)時跟蹤組件。在傳感系統(tǒng)運(yùn)行過程中，通過對焊接電流和焊接電壓的跟蹤監(jiān)測，能夠?qū)崿F(xiàn)電弧的跟蹤，并結(jié)合自動修正手段，實(shí)時調(diào)整焊接過程中的偏差，提升了焊接設(shè)備的抗干擾能力。

3.5 其他機(jī)具的應(yīng)用

在自動焊接設(shè)備中使用焊接變位器的主要目的是保證焊接設(shè)備在工作過程中，能夠始終保持平焊的位置關(guān)系，為此，需要保證回轉(zhuǎn)軸與自動化焊接設(shè)備的協(xié)調(diào)運(yùn)動。在設(shè)置變位機(jī)安裝高度時，應(yīng)綜合考慮變位機(jī)的組裝和拆卸需求，同時兼顧焊接過程中的行程變化。最后，在自動化焊接設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)將工件裝卸的空間作業(yè)需求納入其中。

4結(jié)束語

新時期，工程機(jī)械制造中傳統(tǒng)人工焊接技術(shù)已經(jīng)逐漸無法滿足行業(yè)發(fā)展需求。自動化焊接設(shè)備的出現(xiàn)，為工程機(jī)械制造業(yè)發(fā)展帶來了巨大的機(jī)遇。因此要重視自動化焊接設(shè)備和工程機(jī)械制造業(yè)的融合發(fā)展，充分發(fā)揮自動化焊接設(shè)備的價值作用，提升工程機(jī)械制造自動化水平，促進(jìn)工程機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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