自動化焊接設(shè)備在工程機械制造中的運用分析

張志鵬 陳喬墨

【摘要】隨著自動化焊接設(shè)備的不斷推廣，其在工程機械制造過程中有廣泛的應(yīng)用，在提升工程機械制造水平上發(fā)揮極大作用。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械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更具前景，發(fā)展方向更加明確?；诖耍疚姆治隽俗詣踊附釉O(shè)備在工程機械制造中的運用。

【關(guān)鍵詞】自動化焊接設(shè)備；工程機械制造；運用

一、概述

（一）自動化焊接優(yōu)勢

在工程機械制造行業(yè)的加工中，在對各類材料進(jìn)行焊接加工時，普遍都是通過自動化焊接設(shè)備來完成的。自動化焊接設(shè)備在對薄壁材料、非金屬材料等進(jìn)行加工時，利用激光焊接技術(shù)，可縮小其中的接縫寬度，提高加工深度，并確保所加工的部件不會出現(xiàn)變形的情況。因此，一些對技術(shù)要求較高的零部件，就可利用自動化焊接設(shè)備來加工。此外，利用這類設(shè)備對工程機械制造中的零部件進(jìn)行加工時，由于電弧基本是聚集在焊劑層以下的，所以加工過程中散失的熱量比較少。由此可見，自動化焊接設(shè)備的環(huán)保性能比較好，且能夠減少原料的用量，節(jié)約成本。

（二）自動化焊接設(shè)備性能特點

在當(dāng)前的工程機械制造領(lǐng)域中，自動化焊接設(shè)備最為顯著的特點與優(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾個方面。

其一，應(yīng)用自動化焊接設(shè)備能夠使工程機械制造企業(yè)的生產(chǎn)效率水平得到顯著提高；其二，自動化焊接設(shè)備支持下整個焊接工藝過程的可操作性以及可控制性得到了顯著提升，從而有助于保障工程機械制造與生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定、可靠；第三，通過對自動化焊接設(shè)備的應(yīng)用能夠從根本上替代傳統(tǒng)的人工焊接模式，在降低工作強度的同時能夠有效避免焊接加工工藝過程對工作人員人身安全所造成的不良影響。自動化焊接設(shè)備應(yīng)用于焊接加工工藝能夠達(dá)到真正意義上的焊接無斷弧狀態(tài)（而人工焊接模式下的焊接斷弧達(dá)到500.0mm以上），因此提示在工程機械制造領(lǐng)域中，應(yīng)用自動化焊接設(shè)備能夠?qū)附蛹庸ぶ械募夹g(shù)細(xì)節(jié)實施更加有效與科學(xué)的控制，在提高所焊接加工產(chǎn)品、工件力學(xué)性能方面也有非常重要的意義與價值。

二、自動化焊接設(shè)備的應(yīng)用

（一）自動化焊接專機

1.自動化焊接專機的結(jié)構(gòu)

自動化焊接專機是以焊接、機械及電氣控制這三個系統(tǒng)為主要組成部分。人工或機械手將工件放在工作臺上，利用焊接夾具進(jìn)行工件固定及定位，然后自動啟動電源的電弧進(jìn)行自動化送絲和移動及退回，焊接結(jié)束后將工件取下。

2.自動化焊接專機的應(yīng)用

自動化焊接專機一般以雙絲焊接為主，對其的使用在一定程度上提高了進(jìn)行生產(chǎn)的效率，其與人工單絲焊接相比，其焊接的縫隙不會出現(xiàn)斷弧且有著較深的熔深，從力學(xué)性能的角度來講，對焊縫質(zhì)量有一定的提高。自動化焊接專機具有較高的自動化焊接設(shè)備，利用相應(yīng)的傳感器及電子檢測線路能夠?qū)缚p的軌跡進(jìn)行自動跟蹤及導(dǎo)向，還能夠?qū)?shù)進(jìn)行設(shè)置及調(diào)試。對于智能化的焊接專機來說，其可以應(yīng)用較高等級的傳感器并配合計算機系統(tǒng)、軟件及數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行智能化參數(shù)的調(diào)試，無形之中簡化了人工操作，但其有一定的局限性，日常生活中應(yīng)用相對較少。

（二）焊接機器人的應(yīng)用

目前知名的焊接機器人仍占主導(dǎo)地位，焊接機器人具有柔性化和數(shù)字化程度高、焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊接精度高等特點，在改善焊接產(chǎn)品質(zhì)量、提高機械制造企業(yè)生產(chǎn)能力和競爭力方面起到了重要作用。焊接機器人能自動進(jìn)行調(diào)試以適應(yīng)不同的焊件，特別適合工程機械制造中品種多、批量小、更新速度快的特點。在復(fù)雜的焊件中，焊接機器人能夠適應(yīng)復(fù)雜的焊縫。但同樣，焊接機器人也具有成本高、操作難度較大的缺點，如弧焊機器人，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且涉及到機器人運動的控制系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)、變位系統(tǒng)等多個系統(tǒng)的運作，對進(jìn)口產(chǎn)品依賴較大，暫時還不具備生產(chǎn)水平，價格較高，因此主要應(yīng)用于大型機械制造企業(yè)。在零件的制作和組裝的精度上也需要進(jìn)一步提高，尤其體現(xiàn)在工程機械制造行業(yè)：一方面經(jīng)常會出現(xiàn)焊縫無法跟蹤的情況，采用接觸尋位的效率也不盡如人意；另一方面，在焊縫間隙過大時，需要手工打底，要提高零件的精度不但成本過高，而且也無法保證位置精度。

（三）自動化焊接設(shè)備的發(fā)展趨勢

近十年來，自動化焊接設(shè)備的類型和種類都有很大的發(fā)展，自動化焊接技術(shù)也有了長足進(jìn)步。從傳統(tǒng)的焊接操作機、座式變位機、滾輪架和翻轉(zhuǎn)機等，到如今系統(tǒng)化、智能化的焊接專機、焊機生產(chǎn)線和機器人設(shè)備。就焊接操作機而言，從傳統(tǒng)的立柱橫梁式操作機，到現(xiàn)在多種結(jié)構(gòu)形式的龍門式、門框式、臺式、側(cè)梁式等，可以發(fā)現(xiàn)，焊接操作機的種類越來越多，規(guī)格越來越大型化，如10m×10m的重型載人立柱橫梁式操作機，自動化焊接設(shè)備不斷滿足人們的生產(chǎn)需求，在探索、實踐中不斷完善和進(jìn)步。自動化焊接設(shè)備不但具有高效率、低成本的優(yōu)勢，還能夠有效地減少傳統(tǒng)手工焊接作業(yè)對工人的身體健康造成的危害。傳統(tǒng)手動焊接作業(yè)很容易受到弧光和高溫的輻射，同時勞動強度較大，不適合于長時間連續(xù)操作。

總之，將焊接技術(shù)與自動化技術(shù)相結(jié)合的自動化焊接設(shè)備自出現(xiàn)以來逐步發(fā)展，近年來被廣泛應(yīng)用于工程機械制造領(lǐng)域，取得了滿意的效果，在提高生產(chǎn)效率、替代傳統(tǒng)人工焊接模式、提高焊縫質(zhì)量等方面均有突出意義與價值，因此需要重點加強對其的研究。

參考文獻(xiàn)

[1]陶瑞琪，楊躍，吳炳萱.工程機械焊接自動化技術(shù)研究[J].電腦迷，2017（03）：158.