自動(dòng)化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中的應(yīng)用探討

李建輝 陳秀明

【摘 ?要】在我國機(jī)械制造行業(yè)良好的發(fā)展背景下，自動(dòng)化焊接設(shè)備也在廣泛使用，體現(xiàn)出其應(yīng)用價(jià)值。合理利用自動(dòng)化焊接機(jī)器人工作站可以顯著提升焊接質(zhì)量和工作效率。在實(shí)際生產(chǎn)中，需要對(duì)焊接設(shè)備合理選擇，及時(shí)對(duì)運(yùn)行參數(shù)調(diào)整，方可保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。鑒于此，本文對(duì)自動(dòng)化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化;焊接設(shè)備;工程機(jī)械制造;應(yīng)用

引言

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，自動(dòng)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(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工程機(jī)械制造領(lǐng)域的實(shí)際需要。為此，需要將自動(dòng)化控制技術(shù)與焊接設(shè)備有效結(jié)合，并將其應(yīng)用到工程機(jī)械設(shè)備制造中。它不僅能有效提高焊接質(zhì)量，而且有助于提高設(shè)備制造的效率。因此，有必要加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用研究，以有效提高自動(dòng)化焊接設(shè)備的應(yīng)用價(jià)值。

1自動(dòng)化焊接設(shè)備概述

在機(jī)械制造業(yè)中，自動(dòng)焊接設(shè)備主要指專用焊接機(jī)和焊接機(jī)器人，自動(dòng)焊接設(shè)備可以提高焊接質(zhì)量，確保焊接質(zhì)量的一致性。提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。改善工人的工作條件。減少煤煙、電弧和飛濺對(duì)人健康的危害，降低工人的操作技術(shù)要求。減少了對(duì)其他相關(guān)設(shè)備的投資，降低費(fèi)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)焊接設(shè)備在功能和性能方面不斷取得完美和突破，不僅能高效地完成現(xiàn)有的手動(dòng)工作流程，還能保證產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。

2自動(dòng)化焊接設(shè)備的主要特點(diǎn)

2.1自動(dòng)化焊接設(shè)備具有大型化及組合化的特點(diǎn)

在許多焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，已經(jīng)開發(fā)了多種自動(dòng)焊接設(shè)備。由于這一特點(diǎn)，一些大型焊接中心可以占據(jù)整個(gè)車間。

2.2自動(dòng)化焊接設(shè)備具有數(shù)字化及智能化的特點(diǎn)

在焊接過程中，必須考慮焊接件接頭裝配間隙的誤差和形狀，焊接過程中的熱變形現(xiàn)象不容忽視?；谶@一特點(diǎn)，對(duì)傳感技術(shù)提出了更高的要求，自適應(yīng)控制系統(tǒng)應(yīng)作為其技術(shù)支撐。

2.3自動(dòng)化焊接設(shè)備具有高精度及高質(zhì)量的特點(diǎn)

一般來說，焊接機(jī)器人和工作機(jī)器人的步態(tài)機(jī)構(gòu)位置精度嚴(yán)格保持在0.1mm以內(nèi)，相應(yīng)焊接定位器機(jī)器的位置精度也必須嚴(yán)格保持在0.05mm以內(nèi)，這一特點(diǎn)使自動(dòng)焊接設(shè)備長(zhǎng)期以來得到許多機(jī)械制造商的信賴。

2.4自動(dòng)化焊接設(shè)備具有管控一體化的特點(diǎn)

它使用大量的計(jì)算機(jī)軟件和局域網(wǎng)來自動(dòng)控制生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)。同時(shí)，它可以使用自動(dòng)控制來診斷和修復(fù)故障。

3自動(dòng)化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中的具體應(yīng)用

3.1控制系統(tǒng)的應(yīng)用

隨著我國自動(dòng)化焊接技術(shù)不斷發(fā)展，在實(shí)際工程機(jī)械制造中廣泛的使用機(jī)器人工作站。對(duì)焊接機(jī)器人工作站來說，其組成部分主要包括：a控制器;b機(jī)器人本體，本體以6軸關(guān)節(jié)形式居多，具有結(jié)構(gòu)剛性高和負(fù)載能力強(qiáng)的特點(diǎn)，同時(shí)材料本身不會(huì)產(chǎn)生腐蝕性和放射性，使用年限通常會(huì)多于15年。關(guān)節(jié)軸的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力來自交流伺服電動(dòng)機(jī)，該設(shè)備的數(shù)字化路徑測(cè)量系統(tǒng)可以精準(zhǔn)定位位置信息，確保了焊接的精度，重復(fù)定位精度效果極佳，誤差可控制到0.1mm。此外，該系統(tǒng)中還有斷電剎車裝置，為控制系統(tǒng)的安全運(yùn)營(yíng)保駕護(hù)航。整個(gè)系統(tǒng)由全數(shù)字化控制技術(shù)打造，在計(jì)算機(jī)的統(tǒng)一控制下使數(shù)字總線連接和操控各個(gè)部分，最大程度的減輕電磁場(chǎng)干擾，確保精準(zhǔn)焊。在控制系統(tǒng)中，中央處理單元利用處理器對(duì)設(shè)計(jì)方案控制，可以在穩(wěn)定、高速的環(huán)境下操控軌跡。此外系統(tǒng)中的示教器具有人性化的操作界面，便于操作人員學(xué)習(xí)使用，操作界面會(huì)顯示出焊接工藝的核心參數(shù)，便于能實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的可視化控制。另外操作系統(tǒng)和電控柜均有防塵措施，或設(shè)置有專門的控制室，可以讓系統(tǒng)在良好的環(huán)境下運(yùn)營(yíng)。

3.2龍門架的應(yīng)用

龍門架作為自動(dòng)化焊接機(jī)器人的行走部分可以擴(kuò)大操作范圍，因此在機(jī)器人工作中都會(huì)給機(jī)器人本體配備行走框架。對(duì)于龍門架的控制也由控制系統(tǒng)統(tǒng)一完成，這樣本體運(yùn)動(dòng)就與外部軸運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)一致。在操作系統(tǒng)中，機(jī)器人本體需要倒掛在龍門架上，從而便于焊槍具達(dá)到需要焊接的位置。為了提升在行進(jìn)狀態(tài)下的焊接精確度，需要利用質(zhì)量好的軸承、導(dǎo)軌、和齒輪等構(gòu)件，減速機(jī)電動(dòng)機(jī)也要確保其服務(wù)性能，對(duì)于龍門架的導(dǎo)軌來說，需要做好潤(rùn)滑和防塵的保護(hù)措施，避免本體出現(xiàn)大幅度的抖動(dòng)，確保平均重復(fù)誤差在0.2mm以內(nèi)。

3.3主體與控制器的運(yùn)用

車身結(jié)構(gòu)和控制器是自動(dòng)焊接設(shè)備的關(guān)鍵部分。在主體結(jié)構(gòu)中，6軸接頭通常是特定于主體結(jié)構(gòu)的類型，工作壽命要求小于15a，使用具有特定內(nèi)部參數(shù)的材料，放射性元素不存在，所需的結(jié)構(gòu)形狀必須牢固和牢固。自動(dòng)焊接裝置需要基本的驅(qū)動(dòng)力。換句話說，交流伺服機(jī)需要特定的路徑測(cè)量系統(tǒng)來保持獨(dú)特的動(dòng)態(tài)特性。這樣才能滿足生產(chǎn)需求的焊接精度。工作人員可以在現(xiàn)場(chǎng)通過數(shù)字控制（稱為數(shù)控）實(shí)現(xiàn)與自動(dòng)焊接設(shè)備相關(guān)的系統(tǒng)控制。自動(dòng)焊接設(shè)備再現(xiàn)性好是因?yàn)闆]有相應(yīng)的電磁干擾。此外，還必須加強(qiáng)設(shè)備的防塵設(shè)施，并確保控制器上的其他光管設(shè)備不會(huì)感染灰塵，從而導(dǎo)致不必要的故障。自動(dòng)焊接效率很高，但是存在一個(gè)問題，即員工必須始終維護(hù)設(shè)備才能使系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3.4傳感系統(tǒng)的運(yùn)用

高級(jí)自動(dòng)焊接設(shè)備，具有定位功能的檢測(cè)系統(tǒng)，無論是電弧跟蹤還是激光跟蹤。您可以使用傳感器執(zhí)行弧跟蹤功能，自動(dòng)焊接設(shè)備可以在機(jī)械零件加工過程中預(yù)先設(shè)置工人的預(yù)定范圍，從而使火炬等工具的工作范圍在一定范圍內(nèi)。工作人員還必須進(jìn)行調(diào)整，例如調(diào)整與結(jié)果數(shù)值和參數(shù)相對(duì)應(yīng)的電壓值、調(diào)整電流的含義等。使用自動(dòng)化設(shè)備加工零件時(shí)，灰塵是不可避免的，或者根據(jù)周圍環(huán)境會(huì)發(fā)生污染、自動(dòng)焊接，最可怕的是這些不可抗力因素，要控制和改善這些因素，必須利用激光跟蹤功能，使工人能夠使用相應(yīng)的設(shè)備更好地執(zhí)行自動(dòng)焊接操作。線接觸定位功能從字面上尋找特定方面，員工在產(chǎn)品處理過程中尋找重要的網(wǎng)絡(luò)上下文點(diǎn)，員工在找到這些點(diǎn)時(shí)處理上述油漆和其他雜質(zhì)，以確保自動(dòng)焊接設(shè)備的可靠性。這是測(cè)試系統(tǒng)的使用。這是自動(dòng)焊接設(shè)備的必要組成部分，必須在企業(yè)部署人力的同時(shí)更加準(zhǔn)確，這樣才能提高自動(dòng)焊接的效率。

3.5其他機(jī)具應(yīng)用

其他設(shè)備的應(yīng)用選擇主要包括焊接定位器、夾具等。為了使機(jī)器人在焊接操作中能夠?qū)⒑附臃胖迷诖^或釬焊位置，必須在機(jī)器人工作站上安裝焊接置換機(jī)器，然后再次將其用作系統(tǒng)外部軸，與機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。設(shè)置換位器高度時(shí)，應(yīng)充分考慮工件裝卸需求，盡可能提高工程的便利性。機(jī)器人焊接工作站使用的夾具必須滿足剛度要求，必要時(shí)可以快速加強(qiáng)，并防止夾緊工件的變形。因此，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，應(yīng)充分考慮到這些需求，盡可能縮短加載和卸載過程中將工件放置在夾具上的時(shí)間。

結(jié)束語

綜上所述，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械生產(chǎn)制造領(lǐng)域大大提升了生產(chǎn)效率，產(chǎn)品質(zhì)量也得到進(jìn)一步提升，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力。對(duì)于工程制造行業(yè)來說，要想提升企業(yè)自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力就要減少對(duì)人的依賴性，進(jìn)而降低人工成本，讓自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮，這對(duì)工程機(jī)械制造企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有著非常重要的意義。

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