淺談機電一體化在焊接生產(chǎn)中的應(yīng)用

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隨著我國目前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)和計算機技術(shù)一直在發(fā)展計算機信息化的不斷發(fā)展和自動控制技術(shù)的不斷發(fā)展，機電一體化技術(shù)也有了一定發(fā)展變化，自動焊接是一種為人重視的效率比較高的焊接方法。

1 智能制造業(yè)機電一體化的應(yīng)用

1.1 傳感器的智能應(yīng)用

在工業(yè)生產(chǎn)機電一體化中，必不可少地就是傳感技術(shù)，得益于其高度的準(zhǔn)確性和靈敏性，使得設(shè)備在獲得信號時更加的準(zhǔn)確，因此必須要將傳感器變得更加智能化。通常情況下，一般的傳感器并不能達(dá)到比較理想的效果，這就需要建立系統(tǒng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，幫助實現(xiàn)信息的采集和對接，借助計算機技術(shù)幫助進(jìn)行信息的整合和分析，從而使設(shè)備獲得更加精準(zhǔn)的信息，更加有效地實現(xiàn)生產(chǎn)控制。當(dāng)前企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)過程中，主要采用光感傳感器，光感傳感器可檢測到引起光量變化的微量元素，比如：零件直徑、表面粗糙度、物體位移等因素，這種傳感器具有反應(yīng)快、高精度、性能可靠等優(yōu)勢，使得工業(yè)生產(chǎn)具有更高的精度和更快的反應(yīng)，光感傳感器也在軍事和醫(yī)療當(dāng)中得到了廣泛地應(yīng)用。

1.2 柔性系統(tǒng)的應(yīng)用

柔性系統(tǒng)即信息控制、數(shù)字控制以及物料儲運綜合一體，并對不同對象進(jìn)行加工的自動化系統(tǒng)。在生產(chǎn)過程中，柔性系統(tǒng)具有成組技術(shù)，在進(jìn)行制造、加工、儲運的同時，還由計算機進(jìn)行自動控制。其強大的系統(tǒng)功能可以同時滿足不同的市場需求和批量高效生產(chǎn)，極大地解決了當(dāng)前制造業(yè)當(dāng)中效率低和庫存量高的問題。隨著柔性系統(tǒng)的大量應(yīng)用，實現(xiàn)了各個企業(yè)產(chǎn)量的巨幅增長。除此之外，柔性系統(tǒng)還具有高應(yīng)變力和高穩(wěn)定性，使得產(chǎn)品生產(chǎn)能夠保持高效和高質(zhì)量。柔性系統(tǒng)主要作用于機械制造行業(yè)，主要保存部分有自動加工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、信息系統(tǒng)。自動加工系統(tǒng)則是指以成組技術(shù)為基礎(chǔ)，可以進(jìn)行工藝相仿的零件批量生產(chǎn)。物流系統(tǒng)則是利用多種運輸聯(lián)合裝置，從而實現(xiàn)工件、刀具等多種物料的配送。信息系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對信息的搜集、處理，主要是通過電子計算機來實現(xiàn)機械設(shè)備的控制。

1.3 工業(yè)機器人

工業(yè)機器人是當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)中比較先進(jìn)的一項技術(shù)，也是未來發(fā)展的一項大趨勢，它結(jié)合了多種學(xué)科，是一種新型的科研成果。智能工業(yè)機器人技術(shù)結(jié)合了控制論、傳感技術(shù)和信息技術(shù)等，目前在生產(chǎn)行業(yè)也得到了廣泛地應(yīng)用。通過應(yīng)用工業(yè)機器人進(jìn)行生產(chǎn)，可以大大解放人力、提高生產(chǎn)效率、增加生產(chǎn)力、增加調(diào)控能力。目前我國的焊接自動化水平相比其他國家還處于比較低的水平，絕大多數(shù)的焊接依舊處于傳統(tǒng)手工焊接，極大地滯后了我國的自動化焊接水平。在我們焊接制造業(yè)中，利用NERTAMATIC450等離子焊接設(shè)備進(jìn)行的不銹鋼焊接管的改造，在此系統(tǒng)當(dāng)中包含了等離子焊接電源、等離子焊槍、弧壓調(diào)高器、視頻影像系統(tǒng)、專用的冷卻系統(tǒng)、送絲機構(gòu)、可編程控制器以及機械部分運行機構(gòu)、工管件內(nèi)橫梁支架和內(nèi)保護(hù)機構(gòu)，這種改進(jìn)手段完全改變了傳統(tǒng)的手工焊接方式，達(dá)到了人機界面和自動焊接控制，降低了廢品率以及投入成本，提高了焊接質(zhì)量和效率，并使焊接工人的工作環(huán)境變得更加安全舒適，對提高我國的不銹鋼焊接生產(chǎn)線做出了重大貢獻(xiàn)，進(jìn)一步促進(jìn)了我國的不銹鋼行業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。

2 焊接生產(chǎn)線

焊接生產(chǎn)線，是指將焊接生產(chǎn)所需各種備料、裝配、焊接、無損檢測等設(shè)備與焊件的上料、卸料、傳輸?shù)葯C械裝置，按產(chǎn)品加工工藝程序進(jìn)行有機排列組合而形成的機電一體化作業(yè)線。焊接生產(chǎn)線按發(fā)展趨勢可分為兩種類型：剛性焊接生產(chǎn)線和柔性焊接生產(chǎn)線。剛性焊接生產(chǎn)線屬于傳統(tǒng)制造系統(tǒng)，通常把作業(yè)分為多個簡單工序，按分批投入的方式完成上述各簡單工序，屬于單個工序自動化[1]。

應(yīng)用特殊的自動焊機用于生產(chǎn)一些大型設(shè)備。雙絲焊是自動焊機使用的主要焊接方法。焊接生產(chǎn)如推土機，雙絲焊主要用于焊接臂架。使用自動焊機能夠比較大的提高生產(chǎn)效率。雙絲焊的效率通常是人造單絲焊的2倍。

焊絲焊縫深，焊縫深度大，焊縫機械性能好，焊接自動化平面可采用直線，曲線等形式焊縫，焊接效率高，焊接變形小，易保證質(zhì)量，適合批量生產(chǎn)，也可用于具有操作簡單的優(yōu)點。它低，安全可靠，并已廣泛應(yīng)用于機械加工。焊接機器人的應(yīng)用焊接機器人具有靈活性高，數(shù)字化程度高，精度高，焊接質(zhì)量穩(wěn)定等特點。它對機械制造企業(yè)的生產(chǎn)能力和競爭力起著重要的作用。焊接機器人在復(fù)雜的焊接部件上表現(xiàn)良好，能夠滿足復(fù)雜焊接部件加工的要求，但由于成本高，操作困難，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，焊接機器人不能用于大規(guī)模生產(chǎn)。另外，焊接前的焊接機器人的準(zhǔn)備工作，如組裝和底部焊接，必須手工完成。另一方面，焊接機器人不能自動跟隨焊縫和接觸的效果。沒有發(fā)現(xiàn)令人滿意的結(jié)果，如狹窄的空間不能焊接等。焊接機器人的結(jié)構(gòu)和功能的研究也需要不斷的改進(jìn)。

這種焊接過程與數(shù)字加工一樣容易。它是被程序控制的，需要人工輸入和控制，也就是同一個加工的零件上面采用不同的焊接工作和技術(shù)。尤其是比較復(fù)雜的很多步驟中加工的零件。一些零件上的焊接位置不太方便的時候，必須通過計算機數(shù)字化來改變焊接的位置，這樣才能夠順利的完成焊接過程。使機器和諧地工作。這種焊接通常由多軸操作完成。每根軸相當(dāng)于一只手進(jìn)行機械焊接。只有當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出指令時，它才能正常運行并完成其焊接功能。

3 結(jié)語

隨著機電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，制造業(yè)逐漸向自動化、智能化發(fā)展，焊接生產(chǎn)中通過廣泛應(yīng)用機器人、自動化生產(chǎn)線，能夠提高生產(chǎn)效率和焊接品質(zhì)。