自動化焊接設備在工程機械制造中的應用探討

劉士文

摘要：在社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展中，焊接加工工藝和自動化取得了更高的突破，也更好地應用于工程機械制造領(lǐng)域，能夠滿足當前工件焊接工作的實際需要。在工程機械制造中，焊接技術(shù)與自動化技術(shù)的緊密結(jié)合可以保證工程機械制造的質(zhì)量，不斷提高生產(chǎn)效率。在此基礎(chǔ)上，本文就自動化焊接設備在工程機械制造中的應用進行科學合理的研究與探討。

關(guān)鍵詞：自動焊接設備；工程機械制造；應用

隨著焊接加工工藝和自動化控制技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，工程機械制造領(lǐng)域原有的工作模式已不能適應本行業(yè)設備和工件焊接加工的實際需要。嚴重的滯后焊接技術(shù)使工程機械的生產(chǎn)效率大大降低，焊接質(zhì)量不能得到可靠的保證。焊接技術(shù)與自動化技術(shù)相結(jié)合的自動焊接設備自出現(xiàn)以來逐漸發(fā)展起。近年來，它在工程機械制造領(lǐng)域得到了廣泛的應用，取得了令人滿意的效果。在提高生產(chǎn)效率、取代傳統(tǒng)手工焊接方式、提高焊接質(zhì)量等方面具有突出的意義和價值。

1自動化焊接設備概述及特點

1.1自動化焊接設備概述

在工程機械制造行業(yè)，自動化焊接設備主要是指焊接專機和焊接機器人，自動化焊接設備能夠穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，保證焊接質(zhì)量的一致性；提高勞動生產(chǎn)率；改善工人的工作條件；減少了煙霧、弧光燈及飛濺對人體健康的危害。降低對工人操作技能的要求；減少對其他相應設備的投資；綜合成本較低。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，自動焊接設備的功能和性能不斷提高。它不僅能有效地完成傳統(tǒng)的手工操作流程，還能保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。

1.2自動化焊接設備的特點

（1）組合化和大型化?，F(xiàn)階段，對大型自動化焊接設備的研究更加的深化和具體，使得大量的自動化焊接設備在大中小型焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中得到應用。比如中重型厚壁容器焊接中心、集裝箱外殼組裝焊接中心、箱型梁焊接生產(chǎn)線等。很多大型的焊接中心在占地面積上不亞于車間。（2）數(shù)字化和智能化。焊接過程中的數(shù)字化、智能化的實現(xiàn)要復雜得多。數(shù)字化、智能化控制不僅需要考慮到焊件接縫裝配間隙的誤差，還要考慮到焊件的形狀和焊接過程發(fā)生的熱變形等，因此對傳感技術(shù)的要求特別高，同時還需要先進的自適應控制系統(tǒng)作為技術(shù)支持。針對復雜程度較高的焊接工作，甚至還需要計算機軟件的輔助。（3）高質(zhì)量和高精度。正常情況下，焊接機器人與焊接操作機在行走機構(gòu)的定位精度是在0.1毫米左右，而焊接機器人同焊接機器人配套焊接變位機在定位精度上是在0.05毫米左右。由此可見，自動化焊接設備在大型的工程機械制造中作用還是有目共睹的。（4）管控一體化。利用多種計算機軟件，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)脫機工作和遠程監(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。

2自動化焊接技術(shù)優(yōu)勢

2.1質(zhì)量水平高

機械組是自動焊接中非常重要的構(gòu)成部分，由數(shù)字電子系統(tǒng)對執(zhí)行程序進行全自動控制。在機械制造中，自動化焊接設備所使用的電流高、熱量集中，對提高電弧穿透性能以及增加焊接點額速度有重要意義，因此與傳統(tǒng)意義上的手動焊接模式相比，自動化焊接設備的應用能夠顯著提高焊接制造的生產(chǎn)效率。同時，由于整個焊接過程以及焊接設備的運行均通過自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)，因此焊接速度、焊接范圍的控制均非常理想，也可根據(jù)工程機械制造加工的實際需求自動調(diào)節(jié)焊接參數(shù)，得到質(zhì)量水平高的焊接成果。

2.2技術(shù)水平高

在當前的工程機械制造領(lǐng)域中，各種形式的非金屬材料、精密零部件材料等在焊接加工中應用于自動化焊接設備。自動焊接設備在激光焊接等先進的技術(shù)的支撐下，使得焊接加工的接縫寬度逐漸減小、而且深度較高，出現(xiàn)變形情況的頻率也逐漸降低，在對技術(shù)要求高的焊接工作中也能夠很好的適應。在此基礎(chǔ)上，在進行自動化焊接設備的加工中，電弧主要是在焊劑層的下方部位，熱量散失的風險也比較小，在實際的工作中能夠節(jié)省大量的原材料，也能夠起到節(jié)能減排的功效。

3自動化焊接設備在工程機械制造中的應用

3.1自動化焊接設備在工程機械制造中的應用

現(xiàn)階段，工程機械制造企業(yè)之間的綜合實力和生產(chǎn)能力之間存在一定的差異性，而且在自動化焊接設備的使用方面也存在一定的差距。在對工程機械制造企業(yè)的分析中，例如山推、太原重工等國內(nèi)的知名企業(yè)以及一些中小型企業(yè)，通過對比就能夠明顯的看出，我國自動化裝備在工程機械制造行業(yè)中的應用還不是很具體。在工業(yè)化生產(chǎn)水平的逐漸加快中，自動化焊接設備占據(jù)的比例也會不斷增加，特別對于大型工程機械制造企業(yè)來講，是焊接機器人等設備的主要使用者，相比而言中小型的機械制造企業(yè)就處于落后的狀態(tài)，在發(fā)展中要不斷的提升對自動化焊接設備的使用。

3.2自動化焊接設備的應用發(fā)展趨勢

總體來看，在工程機械制造過程中，自動化焊接設備的應用主要受機器人本體、控制器、傳感系統(tǒng)、焊接電源和外部機具的影響。由于工程機械制造對工件制作精度有嚴格要求，在應用自動化設備的過程中，應確保設備與工藝的匹配性，根據(jù)工程實際情況合理設置焊接參數(shù)，并充分利用其自診斷功能進行參數(shù)調(diào)整和修復。目前自動化焊接設備還有較大的提升空間，在未來的應用發(fā)展過程中，要集中解決焊縫實時跟蹤、尋位效率低、焊縫間隙大時需要人工打底、經(jīng)過自動化焊接后還要進行補焊等問題，從而進一步提升設備的自動化和智能化程度。

結(jié)束語

綜上所述，在科學技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，自動化控制技術(shù)也隨之發(fā)展起來。傳統(tǒng)的人工制造模式遠遠不能滿足工程機械制造的實際需要。為此，需要將自動化控制技術(shù)與焊接設備有效結(jié)合，并將其應用到工程機械制造中。它不僅有效地提高了焊接質(zhì)量，而且有助于提高工程機械制造的效率。因此，有必要加強對自動焊接設備在工程機械制造中的應用研究，以有效提高自動焊接設備的應用價值。