自動(dòng)化焊接新技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用研究

吳龍訓(xùn) 王建鑫

【摘要】隨著工程機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)質(zhì)量和產(chǎn)能的要求也越來(lái)越高，自動(dòng)化水平較高的自動(dòng)化焊接專(zhuān)機(jī)和焊接機(jī)器人由于其高質(zhì)量、高效率等優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越受到眾多工程機(jī)械制造企業(yè)的青睞和推崇，因此，自動(dòng)化焊接設(shè)備的推廣和普及是工業(yè)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前我國(guó)的焊接自動(dòng)化整體水平不夠，應(yīng)該在各個(gè)層面上推動(dòng)焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，這樣，工程機(jī)械的制造質(zhì)量會(huì)得到改善和加強(qiáng)?；诖耍疚姆治隽俗詣?dòng)化焊接新技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化焊接；新技術(shù)；機(jī)械制造；應(yīng)用

一、自動(dòng)化焊接技術(shù)在機(jī)械制造中的優(yōu)勢(shì)

工程機(jī)械焊接自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)是針對(duì)傳統(tǒng)焊接方式來(lái)說(shuō)的。傳統(tǒng)焊接方式生產(chǎn)效率低。由于工程機(jī)械自身的大型化和復(fù)雜化，傳統(tǒng)焊接方式有時(shí)無(wú)法滿(mǎn)足高精尖的作業(yè)要求。傳統(tǒng)焊接方式是一種勞動(dòng)密集型任務(wù)，大量的勞動(dòng)力需求也明顯得增加了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本?？傊?，傳統(tǒng)焊接方式削弱了企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力，使得企業(yè)不能面向市場(chǎng)對(duì)內(nèi)進(jìn)行制造改革，影響企業(yè)發(fā)展。

（一）低成本

焊接自動(dòng)化帶了手工作業(yè)，減少了對(duì)大量勞動(dòng)力的需求。雖然自動(dòng)焊接技術(shù)和自動(dòng)焊接設(shè)備需要一定量的資金投入，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度看，焊接自動(dòng)化大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，從而減少了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，為企業(yè)的擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模等規(guī)劃節(jié)約資金。

（二）不限工作環(huán)境

工程機(jī)械焊接有時(shí)對(duì)人體有直接的傷害，例如弧焊。人體由于生理原因，不能夠在特殊的工作環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，這也成為企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的障礙。相比于人工，自動(dòng)化設(shè)備具有持續(xù)性工作的優(yōu)越性，且不會(huì)因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境的惡劣而降低生產(chǎn)效率。

（三）精準(zhǔn)度高

工程機(jī)械隨著市場(chǎng)的要求而不斷發(fā)展，一步一步走向大型化和復(fù)雜化，這要求整個(gè)制造過(guò)程的精準(zhǔn)。焊接自動(dòng)化代替了傳統(tǒng)手工焊接，在生產(chǎn)中能夠使得焊接的精準(zhǔn)度滿(mǎn)足工程機(jī)械的生產(chǎn)要求。

二、自動(dòng)化焊接新技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

（一）機(jī)械焊接過(guò)程智能化控制

智能化控制焊接過(guò)程是機(jī)械焊接自動(dòng)化的重要內(nèi)容。隨著逐漸發(fā)展的智能控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及傳感技術(shù)在自動(dòng)化焊接過(guò)程中逐漸應(yīng)用，極大地提高了焊接控制的智能化程度，也能夠更好地滿(mǎn)足多樣化的生產(chǎn)要求。即使生產(chǎn)環(huán)境條件較為復(fù)雜，也能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量。但是，目前我國(guó)的智能化焊接技術(shù)和智能化焊接設(shè)備還存在一定的缺陷和不足，在焊接生產(chǎn)過(guò)程中還不能自行按照工藝要求完成操作。另外，焊接專(zhuān)家系統(tǒng)還存在問(wèn)題，還需要更加深入分析和研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專(zhuān)家系統(tǒng)等智能化控制過(guò)程。

（二）柔性化機(jī)械焊接自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

當(dāng)各項(xiàng)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)逐漸在機(jī)械焊接領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，焊接技術(shù)逐漸與電、機(jī)、光等技術(shù)有效融合，顯著提升了焊接過(guò)程的柔性化和精準(zhǔn)化。同時(shí)，機(jī)械焊接設(shè)備和技術(shù)可以通過(guò)微電子技術(shù)進(jìn)一步升級(jí)和改造，從而有效提升機(jī)械焊接自動(dòng)化水平。

（三）網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)集成應(yīng)用

人工操作會(huì)在一定程度上損壞操作人員的身體健康。為了減少損壞，就需要加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用。生產(chǎn)過(guò)程中，操作人員可以通過(guò)使用遠(yuǎn)程通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)完成。還可以實(shí)現(xiàn)自我檢查和自我診斷，以便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。通過(guò)集成網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，焊接系統(tǒng)的開(kāi)放程度將大大提升。操作人員在生產(chǎn)過(guò)程中可以利用數(shù)據(jù)庫(kù)中的焊接工藝數(shù)據(jù)，根據(jù)當(dāng)前的工藝要求生成相應(yīng)的焊接工藝參數(shù)。

（四）焊接機(jī)器人的應(yīng)用

焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)由諸多部分組成，分別為機(jī)器人本體及控制器、焊接電源及變位機(jī)、機(jī)器人外部軸行走機(jī)構(gòu)及夾具、操作軟件及弧焊軟件包、傳感系統(tǒng)等。焊接機(jī)器人工作站的重要結(jié)構(gòu)為機(jī)器人本體和控制器，通常表現(xiàn)為六軸關(guān)節(jié)型，有著較為強(qiáng)大的負(fù)載能力及較為堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，同時(shí)具有較長(zhǎng)的使用壽命。數(shù)字化控制這一技術(shù)作為機(jī)器人系統(tǒng)所采用的先進(jìn)技術(shù)，其利用數(shù)字總線將系統(tǒng)諸多部分進(jìn)行連接，從而避免其受到磁場(chǎng)的干擾。

三、自動(dòng)化焊接技術(shù)的發(fā)展

近十年來(lái)，自動(dòng)化焊接設(shè)備的類(lèi)型和種類(lèi)都有很大的發(fā)展，自動(dòng)化焊接技術(shù)也有了長(zhǎng)足進(jìn)步。從傳統(tǒng)的焊接操作機(jī)、座式變位機(jī)、滾輪架和翻轉(zhuǎn)機(jī)等，到如今系統(tǒng)化、智能化的焊接專(zhuān)機(jī)、焊機(jī)生產(chǎn)線和機(jī)器人設(shè)備。就焊接操作機(jī)而言，從傳統(tǒng)的立柱橫梁式操作機(jī)，到現(xiàn)在多種結(jié)構(gòu)形式的龍門(mén)式、門(mén)框式、臺(tái)式、側(cè)梁式等，可以發(fā)現(xiàn)，焊接操作機(jī)的種類(lèi)越來(lái)越多，規(guī)格越來(lái)越大型化，自動(dòng)化焊接設(shè)備不斷滿(mǎn)足人們的生產(chǎn)需求，在探索、實(shí)踐中不斷完善和進(jìn)步。自動(dòng)化焊接設(shè)備不但具有高效率、低成本的優(yōu)勢(shì)，還能夠有效地減少傳統(tǒng)手工焊接作業(yè)對(duì)工人的身體健康造成的危害。傳統(tǒng)手動(dòng)焊接作業(yè)很容易受到弧光和高溫的輻射，同時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度較大，不適合于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)操作。另外，自動(dòng)化焊接設(shè)備能夠滿(mǎn)足現(xiàn)代生產(chǎn)工藝對(duì)品質(zhì)的更高要求，對(duì)提升企業(yè)形象和核心競(jìng)爭(zhēng)力具有關(guān)鍵作用。

總之，機(jī)械制造技術(shù)在促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過(guò)程中有著突出的作用，并且在現(xiàn)階段科技發(fā)展程度已經(jīng)成為了衡量一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度等方面的關(guān)鍵指標(biāo)，在這種情況下機(jī)械制造相關(guān)技術(shù)的發(fā)展成為企業(yè)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步的主要目標(biāo)，并且在技術(shù)人員不斷的努力之下，在目前階段機(jī)械制造領(lǐng)域之中出現(xiàn)了自動(dòng)化程度較高的新型焊接技術(shù)，這一技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展有著較大影響，需要引起我們的重視重視，加強(qiáng)對(duì)其研究。

參考文獻(xiàn)

[1]鄒吉財(cái).焊接技術(shù)在工程機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用分析[J].科技展望，2016，26（23）：96.