自動(dòng)化焊接技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用策略

張文甲

[摘? ? 要]近些年來(lái)，我國(guó)發(fā)展十分迅速，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，機(jī)械制造行業(yè)有突出的貢獻(xiàn)，這也是國(guó)家綜合國(guó)力的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)階段，越來(lái)越多的科研人員在機(jī)械制造中加大了自動(dòng)化焊接技術(shù)的研究，得到了許多新設(shè)備、新技術(shù)，并且在實(shí)際應(yīng)用中有良好的效果。本文將主要討論自動(dòng)化焊接技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用策略，旨在對(duì)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)提供借鑒。

[關(guān)鍵詞]自動(dòng)化;焊接技術(shù);機(jī)械制造;應(yīng)用策略

[中圖分類號(hào)]TH16 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）10–00–02

Application Strategy of Automatic Welding Technology in Mechanical Manufacturing

Zhang Wen-jia

[Abstract]In recent years， China has developed very rapidly. In the national economy， the machinery manufacturing industry has made outstanding contributions， which is also an important measure of the national comprehensive national strength.At the present stage， more and more researchers have increased the research of automatic welding technology in machinery manufacturing， and have obtained many new equipment and new technologies， and have good results in practical application.This paper will mainly discuss the application strategy of automatic welding technology in machinery manufacturing， aiming to provide reference to Chinese machinery manufacturing industry.

[Keywords]automation; welding technology; mechanical manufacturing; application strategy

作為一項(xiàng)制造工藝，焊接技術(shù)在機(jī)械制造生產(chǎn)中一直都有重要的作用。現(xiàn)階段，我國(guó)科技發(fā)展較為迅速，各類新型技術(shù)和設(shè)備都在不斷出現(xiàn)，焊接技術(shù)中融入自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)展現(xiàn)了重要的價(jià)值，如何在機(jī)械制造中合理地使用自動(dòng)化焊接技術(shù)也成了當(dāng)前重要的研究課題。

1 自動(dòng)化焊接技術(shù)分析

1.1 自動(dòng)化焊接技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用意義

近些年來(lái)，我國(guó)對(duì)于科技創(chuàng)新的重視不斷提升，尤其是在機(jī)械制造行業(yè)投入了較多的成本。就目前而言，我國(guó)科研人員已經(jīng)在機(jī)械制造中將機(jī)械設(shè)備同智能化、自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)合使用，在這種情況下，不僅明顯提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的效率，還明顯降低了生產(chǎn)過(guò)程中投入的成本以及勞動(dòng)力，有助于加快轉(zhuǎn)變機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)模式。利用自動(dòng)化機(jī)械制造，傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式可以很容易被替代，機(jī)械制造也會(huì)由傳統(tǒng)的小規(guī)模逐漸轉(zhuǎn)向大規(guī)模生產(chǎn)，在提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的前提下還能夠有效促進(jìn)批量化生產(chǎn)。為了降低勞動(dòng)者的工作量，提升其工作舒適感，可以將一系列自動(dòng)化焊接設(shè)備引入機(jī)械制造中，如焊接機(jī)器人、自動(dòng)焊接機(jī)等。工作人員可以在這些設(shè)備上輸入作業(yè)程序或者相關(guān)指令，進(jìn)而焊接設(shè)備可以根據(jù)這些程序或者指令進(jìn)行24 h的工作，不僅可以促進(jìn)企業(yè)運(yùn)行效率的提升，還可以有效降低員工的工作量。

1.2 自動(dòng)化焊接技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.2.1 有利于調(diào)整及控制

實(shí)際上，自動(dòng)化焊接技術(shù)并不簡(jiǎn)單，通常具有復(fù)雜、精密的架構(gòu)，只有使模塊良好的配合才可以確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。在實(shí)際的研究中，筆者發(fā)現(xiàn)仍然有諸多問(wèn)題影響著焊接技術(shù)的使用，調(diào)整不及時(shí)、作業(yè)卡頓、焊接不同步等棘手問(wèn)題，僅通過(guò)傳統(tǒng)的方案很難進(jìn)行解決。而現(xiàn)階段科技發(fā)展迅速，植入智能化系統(tǒng)可以有效解決這些問(wèn)題，幫助自動(dòng)化焊接技術(shù)設(shè)備進(jìn)行自我調(diào)整。與此同時(shí)，提升焊接效率和質(zhì)量也離不開自動(dòng)化技術(shù)。所以，自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)于調(diào)整及控制有重要的意義。

1.2.2 有利于模塊構(gòu)建

在傳統(tǒng)焊接技術(shù)作業(yè)中，焊接控制流程的建立是不可或缺的。建立焊接技術(shù)控制流程需要多角度校核。然而，在構(gòu)建過(guò)程中會(huì)存在部分影響因素，降低控制流程精度，以至于實(shí)際焊接過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一系列問(wèn)題。但是在使用自動(dòng)化焊接模式后，可以有效簡(jiǎn)化人工控制流程，工作將會(huì)更為簡(jiǎn)單，系統(tǒng)運(yùn)行效率會(huì)明顯提升，有助于自動(dòng)化焊接技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

2 自動(dòng)化焊接設(shè)備特征

2.1 功能性

通過(guò)選擇合適的自動(dòng)化焊接設(shè)備并將其應(yīng)用于生產(chǎn)中，不僅可以在一定程度上加強(qiáng)機(jī)械制造的生產(chǎn)質(zhì)量，還能夠有效促進(jìn)工作效率的提升。根據(jù)功能性的需求可以選擇焊接機(jī)器人、智能焊機(jī)、變位機(jī)和工裝夾具等自動(dòng)化設(shè)備，完成產(chǎn)品的焊接工藝。

2.2 智能化

機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展是需要注入新鮮血液的，尤其是科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，機(jī)械制造中融入了較多的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及電子技術(shù)等。同時(shí)，這些新技術(shù)也將良好的環(huán)境提供給自動(dòng)化焊接設(shè)備。通過(guò)新技術(shù)的使用，在自動(dòng)化焊接設(shè)備中數(shù)字化的提升較為明顯，智能化也有較好的改善。在運(yùn)行自動(dòng)化焊接設(shè)備的過(guò)程中，智能化是焊接設(shè)備的重要特征，同時(shí)精密度也是焊接設(shè)備的基礎(chǔ)要求，在焊接作業(yè)的過(guò)程中，只有確保設(shè)備的智能化和精密度才可以保證沒有偏離圖紙的要求，可以有效解決受熱引起的原材料變形問(wèn)題。在焊接作業(yè)過(guò)程中，誤差是無(wú)法避免的問(wèn)題，而傳感器可以實(shí)時(shí)收集當(dāng)前設(shè)備的工作狀態(tài)，所以對(duì)于焊接設(shè)備而言，配置良好的傳感器是不可或缺的，有助于將誤差控制在合理的范圍內(nèi)。實(shí)際上，對(duì)于一部分特殊的零部件而言，其精密度標(biāo)準(zhǔn)較高，所以對(duì)于設(shè)備質(zhì)量以及生產(chǎn)方式也有嚴(yán)格的要求，在生產(chǎn)的過(guò)程中僅依靠傳統(tǒng)的設(shè)備很難完成任務(wù)，引入智能化的自動(dòng)焊技術(shù)才可以滿足生產(chǎn)的需求。

2.3 精準(zhǔn)度

不同于人工制造，自動(dòng)化焊接機(jī)械制造不僅提高了工作效率，還具備較高的精準(zhǔn)度。人工焊接的方式一般僅適用于較大誤差的機(jī)械制造，而自動(dòng)化焊接設(shè)備可以將誤差控制在2 mm以下，而焊接過(guò)程中相配套的焊接變位機(jī)器之間的精準(zhǔn)度可以控制在1 mm以下。這樣的低誤差不僅可以有效提高生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)設(shè)備一般都可以進(jìn)行全天候的工作，在條件允許的情況下還能夠?qū)嵤┮?guī)?；a(chǎn)，這不僅有效降低了企業(yè)人力的投入，還提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。因?yàn)樵跈C(jī)械制造中自動(dòng)化焊接技術(shù)具備明顯的精準(zhǔn)度，所以越來(lái)越多的企業(yè)開始對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)給予足夠的重視，提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和競(jìng)爭(zhēng)力。

3 自動(dòng)化焊接技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用策略

3.1 自動(dòng)化焊接專機(jī)

在有大型機(jī)械設(shè)備的時(shí)候，尤其是正在進(jìn)行批量、規(guī)模較大的生產(chǎn)過(guò)程中，為了輔助生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，應(yīng)當(dāng)使用自動(dòng)化焊接專機(jī)。焊接控制能力是自動(dòng)焊接專機(jī)的重要特征，也是其生產(chǎn)過(guò)程中的“絕活”。自動(dòng)焊接專機(jī)之所以可以進(jìn)行高效的焊接作業(yè)，是因?yàn)槠鋬?nèi)部裝置了電子電路、傳感器等，能夠?qū)⑹謾C(jī)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胩幚韱卧M(jìn)而跟蹤當(dāng)前的焊接作業(yè)過(guò)程。為了提高焊接作業(yè)的質(zhì)量，保證其工作成效，還應(yīng)該深入了解當(dāng)前生產(chǎn)環(huán)境的實(shí)際需求，并針對(duì)性地調(diào)整自動(dòng)焊接專機(jī)。雙絲焊接技術(shù)是常見的自動(dòng)焊接技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中也有不錯(cuò)的反饋。傳統(tǒng)的焊接技術(shù)雖然使用不難，但是工作效率較低，通過(guò)雙絲焊接技術(shù)，可以明顯降低焊縫斷弧出現(xiàn)的頻率，提高機(jī)械生產(chǎn)效率，同時(shí)還可以明顯加深焊接過(guò)程中留下的烙印，其力學(xué)性能優(yōu)勢(shì)也會(huì)更為突出，不論是在曲線作業(yè)還是在直線作業(yè)中都有不錯(cuò)的效果。在實(shí)際作業(yè)中，為了提升焊接質(zhì)量，一般會(huì)盡可能降低焊件的形變，這也是規(guī)?；a(chǎn)中重要的因素。在機(jī)械制造領(lǐng)域中，智能化也是自動(dòng)化焊接專機(jī)的重要特征，譬如，在自動(dòng)焊接中會(huì)選擇質(zhì)量較好的傳感器并對(duì)其進(jìn)行調(diào)教，這樣就可以在工作過(guò)程中進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)，其參數(shù)信息也可以根據(jù)實(shí)際需求來(lái)調(diào)節(jié)，在實(shí)際機(jī)械制造生產(chǎn)中可以充分發(fā)揮自動(dòng)化焊接專機(jī)的作用。

3.2 工件檢測(cè)

近些年，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，現(xiàn)階段的機(jī)械制造需求有了較大的提升，傳統(tǒng)的工件檢測(cè)方式已經(jīng)很難完成現(xiàn)階段機(jī)械制造的任務(wù)。在我國(guó)傳統(tǒng)工件檢測(cè)工作的過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備的使用較少，并且缺乏較高的智能化，許多都是由人工完成，這也就導(dǎo)致檢測(cè)過(guò)程中需要投入大量的人力資源。同時(shí)，檢測(cè)相關(guān)的工作人員的技術(shù)水平和專業(yè)能力可能會(huì)存在一定的差異，最終獲得的檢測(cè)結(jié)果也會(huì)出現(xiàn)明顯的差別，檢測(cè)質(zhì)量也就無(wú)法得到保證。另外，檢測(cè)人員在工作過(guò)程中很難像機(jī)器一樣保持專注，在長(zhǎng)時(shí)間的工作后精神會(huì)出現(xiàn)疲勞，無(wú)法集中，最終導(dǎo)致檢測(cè)效果下降，檢測(cè)結(jié)果也會(huì)存在問(wèn)題。所以，提高機(jī)械視覺技術(shù)的研究力度是現(xiàn)階段機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的重要工作之一，可以確保工件檢測(cè)工作的順利展開。就國(guó)際而言，許多國(guó)家工件檢測(cè)的過(guò)程中都會(huì)使用視覺識(shí)別技術(shù)，并且相較于傳統(tǒng)檢測(cè)方式也有一定的優(yōu)勢(shì)。

3.3 焊接機(jī)器人

不同于傳統(tǒng)的焊接方式，焊接機(jī)器人具有較為明顯又可靠的特點(diǎn)，如高精度、智能化、柔性化等，尤其是在現(xiàn)階段競(jìng)爭(zhēng)較大的市場(chǎng)環(huán)境下，在機(jī)械制造中引入焊接機(jī)器人不僅可以提高生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，還可以明顯提升企業(yè)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。在一些工作環(huán)境下，焊接任務(wù)會(huì)較為復(fù)雜，僅靠人力焊接的方式不僅很難保證焊接的質(zhì)量，焊接效率也無(wú)法滿足實(shí)際需求，所以通過(guò)焊接機(jī)器人可以有效促進(jìn)復(fù)雜工作環(huán)境中焊接成效的提升。雖然焊接機(jī)器人具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)。在進(jìn)行焊接工作之前，工作人員需要做好充分的準(zhǔn)備工作，打底焊、組裝都是必要的內(nèi)容，這樣才可以為焊接機(jī)器人提供工作環(huán)境。

4 自動(dòng)化焊接技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)

4.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)自動(dòng)化焊接技術(shù)基本處于中游水平，存在一部分具備較強(qiáng)實(shí)力的大廠，但是也有一些企業(yè)缺乏強(qiáng)硬的技術(shù)，所以我國(guó)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的企業(yè)經(jīng)濟(jì)水平有明顯的差別，同時(shí)工廠生產(chǎn)水平也參差不齊。近些年來(lái)，我國(guó)不斷普及機(jī)械設(shè)備，通過(guò)自動(dòng)化焊接設(shè)備進(jìn)行機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)已經(jīng)在許多企業(yè)中得到了應(yīng)用，但是也有一部分企業(yè)仍然使用傳統(tǒng)的焊接模式，整體應(yīng)用率沒有達(dá)到較高的水平。隨著我國(guó)發(fā)展的不斷深入，人們的需求也會(huì)不斷提升，傳統(tǒng)焊接的機(jī)械制造模式必然無(wú)法滿足人們的需要，越來(lái)越多的機(jī)械制造中需要用到自動(dòng)焊接設(shè)備，所以如果想要企業(yè)自身機(jī)械制造水平，應(yīng)用現(xiàn)階段良好的自動(dòng)化焊接技術(shù)和設(shè)備是不可或缺的。

4.2 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段，隨著改革開放的不斷深入，越來(lái)越多的新設(shè)備、新技術(shù)被引入國(guó)內(nèi)，同時(shí)，我國(guó)許多企業(yè)也在不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，各種焊接技術(shù)在不斷創(chuàng)新，許多焊接設(shè)備也相繼出現(xiàn)在市場(chǎng)中。傳統(tǒng)的座椅式位移計(jì)、焊接機(jī)械手等焊接設(shè)備已經(jīng)難以滿足現(xiàn)階段的生產(chǎn)需求，許多新技術(shù)、新設(shè)備被用于生產(chǎn)中，其高系統(tǒng)性、高智能性都為機(jī)械制造帶來(lái)了重要的技術(shù)革新。此外，焊接操作機(jī)也有一定的創(chuàng)新，可以多數(shù)較為復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境中進(jìn)行使用。由上可知，傳統(tǒng)的焊接設(shè)備雖然存在一定的缺陷，但是新型自動(dòng)化焊接設(shè)備具有明顯的特點(diǎn)，能夠滿足機(jī)械制造的需要，并且相關(guān)科研人員也在持續(xù)優(yōu)化焊接設(shè)備，可以避免在手工作業(yè)時(shí)出現(xiàn)意外。未來(lái)的自動(dòng)化焊接設(shè)備不僅可以滿足生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，同時(shí)還可以降低生產(chǎn)中人力的投入，可以為機(jī)械制造企業(yè)帶來(lái)較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

5 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)發(fā)展十分迅速，人們對(duì)于機(jī)械制造的要求在不斷提升。在機(jī)械制造中，自動(dòng)化焊接技術(shù)具有十分突出的優(yōu)勢(shì)，可以彌補(bǔ)許多傳統(tǒng)技術(shù)的缺點(diǎn)，明顯提升機(jī)械制造的質(zhì)量和效率，對(duì)于企業(yè)的發(fā)展以及我國(guó)綜合國(guó)力的提升有重要的意義。

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