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

蔣培豐

摘 要：現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，由以往的人工生產(chǎn)為主轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械生產(chǎn)為主，從而對(duì)機(jī)械制造提出了更高的要求，要確保生產(chǎn)出來(lái)的機(jī)械設(shè)備符合要求，則需要加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化焊接新技術(shù)的應(yīng)用。文章對(duì)自動(dòng)化焊接新技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用進(jìn)行研究，為推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。本文對(duì)自動(dòng)化焊接新技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，在此基礎(chǔ)上對(duì)這些新技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用進(jìn)行探究，以期能夠不斷提高機(jī)械制造業(yè)的焊接水平。

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

引 言：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)工程機(jī)械制造業(yè)取得新的發(fā)展，在這個(gè)過(guò)程中，自動(dòng)化焊接技術(shù)得到有效運(yùn)用，并發(fā)揮出積極作用。自動(dòng)化焊接技術(shù)是在傳統(tǒng)焊接工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，其主要特點(diǎn)就是能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，能大幅度減輕勞動(dòng)量，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)批量化、精準(zhǔn)化生產(chǎn)，有助于實(shí)現(xiàn)良好的生產(chǎn)效率與質(zhì)量，提高機(jī)械制造的整體水平。

1.自動(dòng)化焊接新技術(shù)

自動(dòng)化焊接技術(shù)是將焊接技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，使焊接作業(yè)能夠自動(dòng)化進(jìn)行，并保障焊接質(zhì)量。相比于以往的焊接技術(shù)來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化焊接技術(shù)最為明顯的優(yōu)勢(shì)便在于其自動(dòng)化，傳統(tǒng)的焊接技術(shù)能常是進(jìn)行手動(dòng)焊接，這也使焊接質(zhì)量非常依賴(lài)于焊接人員的技術(shù)水平，一旦焊接人員在焊接過(guò)程中出現(xiàn)失誤，勢(shì)必會(huì)給焊接質(zhì)量帶來(lái)很大影響，進(jìn)而造成焊縫質(zhì)量難以達(dá)到使用要求，甚至還會(huì)因此產(chǎn)生巨大隱患，并在后期使用中給人員帶來(lái)安全威脅。為此，通過(guò)將自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，以此加快自動(dòng)化焊接技術(shù)的創(chuàng)新與研發(fā)，能夠有效解決焊接質(zhì)量對(duì)焊接人員技術(shù)水平的依賴(lài)問(wèn)題，有效保障焊接質(zhì)量，降低人為因素給焊接質(zhì)量帶來(lái)的不利影響。通過(guò)自動(dòng)化焊接技術(shù)，能夠?qū)?dǎo)軌床體、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)尾頂滑臺(tái)機(jī)構(gòu)等機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行靈活的布置，使其在使用過(guò)程中能夠正常、有序的轉(zhuǎn)動(dòng)與移動(dòng)，這樣可為焊接作業(yè)提供良好的輔助作用，進(jìn)而達(dá)到理想的焊接效果。在應(yīng)用自動(dòng)化焊接新技術(shù)時(shí)，需要保持焊接作業(yè)能夠井然有序，這樣才能防止在焊接過(guò)程中出現(xiàn)失誤問(wèn)題。利用數(shù)字化技術(shù)，可使焊接操作的協(xié)調(diào)性大幅增強(qiáng)，進(jìn)而提高焊接精度，焊接軌跡的合理性也明顯提高，特別是對(duì)某些復(fù)雜構(gòu)件的焊接，能夠保持良好的流暢性，并降低質(zhì)量隱患的出現(xiàn).

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

2.1控制系統(tǒng)的應(yīng)用

在我國(guó)自動(dòng)化焊接設(shè)備迅速發(fā)展的背景下，逐步將機(jī)器人工作站運(yùn)用于工程機(jī)械制造行業(yè)。控制器及機(jī)器人本體是焊接機(jī)器人工作站的重要組成部分。其中本體的主要運(yùn)用形式為 6 軸關(guān)節(jié)的形式，其承載能力較強(qiáng)，結(jié)構(gòu)剛度較高，并且材料本身無(wú)放射性和腐蝕性，使用壽命長(zhǎng)，一般超過(guò) 15 年。

2.2焊接電源的應(yīng)用

在電源焊接過(guò)程中，首先要選擇先進(jìn)的品牌，例如，福尼斯牌全數(shù)字逆變脈沖焊接電源，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的企業(yè)可以采用自主開(kāi)發(fā)的焊接電源，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的兼容性，而且企業(yè)必須高度重視控制系統(tǒng)接口的匹配性。在電源焊接過(guò)程中，必須使用專(zhuān)家參數(shù)系統(tǒng)以數(shù)字形式顯示焊接參數(shù)，此外，還需要隨時(shí)在線修正焊接過(guò)程中通過(guò)示教器輸入的主要數(shù)據(jù)。除此以外，先進(jìn)的產(chǎn)品收弧成功率較高，能保證焊接表面不翹起，填補(bǔ)電弧坑，還可以全面覆蓋焊接斷點(diǎn)，此外，還通過(guò)平行擺動(dòng)功能對(duì)焊縫進(jìn)行快速識(shí)別，并對(duì)其及時(shí)進(jìn)行填充，同時(shí)需要確保焊槍內(nèi)并未出現(xiàn)漏油的問(wèn)題[1] 。3.3 龍門(mén)架的應(yīng)用在自動(dòng)焊接機(jī)器人中，龍門(mén)架是行走部件，龍門(mén)框架設(shè)置在機(jī)器人主體上可進(jìn)一步擴(kuò)大操作范圍。通過(guò)使用控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)龍門(mén)的綜合控制，有效保障本體運(yùn)動(dòng)與外軸運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)性。在控制系統(tǒng)中，為了使焊槍達(dá)到焊接位置，必須將機(jī)器人本體倒置在龍門(mén)上。此外，還需要確保軸承、導(dǎo)軌、和齒輪等構(gòu)件的質(zhì)量，進(jìn)一步提高在行進(jìn)狀態(tài)下的焊接精確度，此外，還需要對(duì)龍門(mén)架的導(dǎo)軌實(shí)施防塵、潤(rùn)滑的保護(hù)措施，保證減速機(jī)電動(dòng)機(jī)的服務(wù)性能，避免本體出現(xiàn)抖動(dòng)的情況，并將重復(fù)誤差平均控制在 0.2mm 內(nèi)。

2.3軟件和傳感系統(tǒng)的應(yīng)用

自動(dòng)化焊接機(jī)器人工作站的主要功能包括激光定位、生產(chǎn)跟蹤等，其對(duì)傳感系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的使用程序較為復(fù)雜。在系統(tǒng)操作過(guò)程中，通過(guò)利用電弧的跟蹤功能能準(zhǔn)確檢測(cè)焊接電壓和電流，通過(guò)使用自動(dòng)校正的方法能有效調(diào)整實(shí)際工作中與編程的位置偏差，此外，通過(guò)接觸尋位等功能能準(zhǔn)確判斷焊接原始點(diǎn)，在找到原始點(diǎn)之后通過(guò)運(yùn)用激光跟蹤功能能進(jìn)一步提高其抗干擾的能力 。

2.4自動(dòng)化焊接設(shè)備的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

通過(guò)對(duì)工程機(jī)械制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)影響自動(dòng)焊接設(shè)備的因素很多，包括控制器、焊接電源、機(jī)器人本體、傳感系統(tǒng)等。由于企業(yè)對(duì)工程機(jī)械制造精度的要求較高，所以，務(wù)必要通過(guò)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的合理運(yùn)用來(lái)有效保障設(shè)備可以在工藝支持下實(shí)現(xiàn)兩者的匹配，并根據(jù)工件的生產(chǎn)要求設(shè)定焊接參數(shù)，此外，還需要運(yùn)用診斷功能來(lái)修復(fù)參數(shù)，提高設(shè)備的功能性。

2.5改善制造環(huán)境上的應(yīng)用

焊接時(shí)，焊接處產(chǎn)生較強(qiáng)的電流，導(dǎo)致焊件溫度迅速上升，在電弧的作用下，使空氣發(fā)生電離而產(chǎn)生較強(qiáng)的光線，這一光線的出現(xiàn)，對(duì)環(huán)境具有一定危害。同時(shí)，在該光線內(nèi)，存在非常強(qiáng)的紫外線分量，當(dāng)這些紫外線照射焊接人員的研究時(shí)，會(huì)對(duì)眼睛產(chǎn)生較大刺激，進(jìn)而誘發(fā)急性電光性結(jié)膜炎等疾病，危害焊接人員的身體健康。而以往階段，人工焊接時(shí)，焊接人員雖然進(jìn)行了一定保護(hù)，但也會(huì)對(duì)其乃至周邊其他人的眼睛造成危害。而應(yīng)用自動(dòng)化焊接新技術(shù)之后，則可有效改善這一問(wèn)題。應(yīng)用該技術(shù)后，能最大程度地對(duì)焊光進(jìn)行控制，減少焊光的出現(xiàn)，而且還能減少煙霧量，有利于焊接環(huán)境的保護(hù)，同時(shí)，從環(huán)境安全的角度來(lái)說(shuō)，人員經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期勞動(dòng)后，很容易產(chǎn)生疲勞感，無(wú)法將注意力集中，進(jìn)而引發(fā)安全事故，而應(yīng)用該技術(shù)之后，則不會(huì)發(fā)生這樣的問(wèn)題。

2.6降低材料浪費(fèi)上的應(yīng)用

人工焊接時(shí)，焊接人員無(wú)法精確地對(duì)焊接設(shè)備進(jìn)行控制，為了確保焊接質(zhì)量達(dá)到要求，通常會(huì)在范圍較大的區(qū)域內(nèi)，選擇較深的焊接深度，使得產(chǎn)品材料出現(xiàn)了浪費(fèi)。同時(shí)，在焊條方面，人員難以把控最佳焊接用量，導(dǎo)致焊條消耗較快，使焊條無(wú)法體現(xiàn)出最大的價(jià)值。而應(yīng)用自動(dòng)化焊接新技術(shù)后，則可加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品與焊條的控制，一方面，防止金屬的飛濺，另一方面，最大限度地降低了焊條的消耗速度，有效節(jié)約了材料，間接提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.7數(shù)字化、智能化上的應(yīng)用

經(jīng)濟(jì)迅猛增長(zhǎng)的今天，逐漸出現(xiàn)了很多先進(jìn)的技術(shù)手段，如智能化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，這些技術(shù)為自動(dòng)化焊接新技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了重要幫助，進(jìn)一步提升該技術(shù)的實(shí)際作用。對(duì)該技術(shù)應(yīng)用時(shí)，應(yīng)通過(guò)大量設(shè)備的組合，構(gòu)建出一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)，在該系統(tǒng)的作用下，使其真正達(dá)到數(shù)字化與智能化的目的。此外，實(shí)際應(yīng)用前，需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)出合理的焊接方案，并從多個(gè)方面出發(fā)，分析焊接時(shí)，產(chǎn)品因溫度上升而發(fā)生的形變現(xiàn)象。所以，在對(duì)該技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)，安裝性能良好的傳感器，加強(qiáng)對(duì)焊接相關(guān)信息的采集，并通過(guò)對(duì)這些信息的有效分析，得到準(zhǔn)確的結(jié)論，使相關(guān)人員掌握焊接情況，根據(jù)不同情況，合理對(duì)焊接設(shè)備進(jìn)行操控，防止各類(lèi)問(wèn)題的出現(xiàn)。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，自動(dòng)化焊接新技術(shù)的應(yīng)用，必將給機(jī)械制造領(lǐng)域帶來(lái)強(qiáng)大的技術(shù)支持，其能夠顯著提高焊接效率、保證焊接精度、改善焊接質(zhì)量、降低焊接難度。隨著自動(dòng)化焊接新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，其在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用價(jià)值還將進(jìn)一步擴(kuò)大。

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