自動(dòng)焊接在機(jī)械加工中的應(yīng)用研究

武千波

摘要：近幾年，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，信息技術(shù)與科學(xué)技術(shù)都有較為明顯的進(jìn)步與發(fā)展，我國(guó)機(jī)械焊接業(yè)也有很大進(jìn)步，社會(huì)建設(shè)對(duì)焊接技術(shù)與焊接工藝都有了更為精細(xì)的要求，如何借助高新技術(shù)使焊接質(zhì)量獲得更為全面的發(fā)展與提高成為整個(gè)業(yè)界的焦點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)焊接;機(jī)械加工;應(yīng)用研究

1機(jī)械加工中自動(dòng)焊接的優(yōu)勢(shì)

1.1生產(chǎn)效率的極大提高

自動(dòng)焊接設(shè)備由一系列機(jī)械結(jié)構(gòu)組成，控制其運(yùn)行的程序?yàn)樽詣?dòng)程序和數(shù)字電子系統(tǒng)。在此過(guò)程中，沒(méi)有人進(jìn)行危險(xiǎn)操作，也不擔(dān)心電流和電壓過(guò)大的問(wèn)題。因此，與手工焊接相比，自動(dòng)焊接可以使用更大的電壓和電流，這也意味電弧具有越來(lái)強(qiáng)大的穿透力，熱量也相應(yīng)集中并分散與減少，從而大大提高焊接速度，因此，與手工焊接相比效率甚至可以達(dá)到10倍以上。

1.2生產(chǎn)質(zhì)量相對(duì)較高并且生產(chǎn)質(zhì)量的水準(zhǔn)較為穩(wěn)定

通過(guò)數(shù)字化自動(dòng)焊接設(shè)備的控制和調(diào)整，可以有效控制生產(chǎn)焊接速度和生產(chǎn)范圍，使其保持良好的生產(chǎn)狀態(tài)。在加工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)明顯的生產(chǎn)問(wèn)題，通過(guò)規(guī)范可以有效解決，存在的各種問(wèn)題可以及時(shí)解決，使生產(chǎn)過(guò)程更加穩(wěn)定。在焊接過(guò)程中，焊劑起著明顯的作用，能夠及時(shí)消除存在的污染。此外，由于大功率電流，熔池金屬和熔渣能夠充分反應(yīng)，產(chǎn)生更均勻、更優(yōu)質(zhì)的焊接液，從而顯著提高焊接質(zhì)量。

1.3技術(shù)水平較高

通常，薄壁材料、精密零件和非金屬材料都可以通過(guò)自動(dòng)焊接進(jìn)行加工和制造。由于非手工焊接不需要太多的焊接源介質(zhì)，自動(dòng)焊接得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。例如，在激光焊接過(guò)程中，其應(yīng)用減少了焊縫寬度，加深了焊縫深度。激光產(chǎn)生的熱效應(yīng)與加工變形的大小成正比。由于激光焊接中過(guò)載大功率電流的影響，整個(gè)焊接過(guò)程速度快，焊縫細(xì)而平整，激光焊接系統(tǒng)也能有效地控制焦點(diǎn)。這促進(jìn)了有效的焊接工作。

1.4能源消耗較低

許多設(shè)備的電弧可以在熔劑層下燃燒，這不僅減少了能量損失，而且節(jié)約了一些資源。自動(dòng)焊接設(shè)備燃燒的部分電弧在焊劑層進(jìn)行，可以加強(qiáng)對(duì)熱量的控制，降低電能消耗。焊接過(guò)程中涉及薄板的加工，可有效簡(jiǎn)化加工過(guò)程。這樣可以有效地防止加工過(guò)程中金屬飛濺的問(wèn)題，有效地降低成本。

1.5能夠顯著改善加工環(huán)境

由于某些過(guò)程可以無(wú)人值守，因此加工環(huán)境變得更不受人為影響，并且容易處理過(guò)程中的污染或噪音等問(wèn)題。例如，增加隔音罩和灰塵處理設(shè)備將使在一些城市或郊區(qū)建造工廠成為可能，從而降低對(duì)環(huán)境的要求。此外，更高的智能控制意味著更少的勞動(dòng)力。許多工人的勞動(dòng)可以用一些機(jī)器來(lái)代替，這大大解放了勞動(dòng)力，降低了工人的勞動(dòng)報(bào)酬。

1.6加工的難度減小、限制減少

由于自動(dòng)焊接過(guò)程可以不由人進(jìn)行操作，其焊接元件、焊接機(jī)器的大小，也開(kāi)始不受人的限制。可以將焊接機(jī)構(gòu)做得更小或者更大，進(jìn)而進(jìn)一步對(duì)一些手工焊接難以操作的材料進(jìn)行加工、處理。如對(duì)一些薄膜材料、小型零件、復(fù)合材料等進(jìn)行焊接;再如可以選擇多種焊接方式，如激光焊接。

2自動(dòng)焊接在機(jī)械加工中的應(yīng)用

2.1焊接自動(dòng)化及機(jī)器人操作

工程機(jī)械的自動(dòng)化焊機(jī)及機(jī)器人操作，能夠代替人工從事難度更大、環(huán)境更復(fù)雜、危險(xiǎn)性更高的工作，從而使焊接人員勞動(dòng)安全系數(shù)進(jìn)一步增加，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)提高工程機(jī)械質(zhì)量。隨著人力資源成本的不斷增加，機(jī)器人作業(yè)前景更加樂(lè)觀，通過(guò)機(jī)器人作業(yè)有利于替代人工勞動(dòng)，增加作業(yè)環(huán)境的適應(yīng)性和專業(yè)性，從而是工程機(jī)械行業(yè)獲得更可觀的運(yùn)營(yíng)收益。

2.2機(jī)械焊接過(guò)程的智能化控制

工程機(jī)械的自動(dòng)化焊接工藝核心要素在于全流程智能控制，在計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、傳感技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，這些先進(jìn)的技術(shù)元素已經(jīng)在自動(dòng)化焊接領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，智能化控制特點(diǎn)更加突出，能夠適應(yīng)不同作業(yè)環(huán)境和高精度焊接要求。從當(dāng)前國(guó)內(nèi)機(jī)械工程自動(dòng)化應(yīng)用情況來(lái)看，除工藝需要升級(jí)外，操作人員素質(zhì)也需要進(jìn)一步提高，尤其是專家級(jí)的焊接人才尤其短缺，這就需要在機(jī)械工程生產(chǎn)中加強(qiáng)智能化控制技術(shù)的應(yīng)用，如建立完善的專家系統(tǒng)、部署神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。

2.3網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)集成

為增加工程機(jī)械焊機(jī)操作的安全性，用過(guò)自動(dòng)化焊接技術(shù)有利于提高作業(yè)人員的安全性，一些手工操作環(huán)節(jié)將被自動(dòng)化焊接所取代，操作人員通過(guò)遠(yuǎn)程控制就能夠完成焊接作業(yè)，同時(shí)系統(tǒng)還具備自我診斷和自我修復(fù)功能。自動(dòng)化焊接系統(tǒng)具有一定的開(kāi)放性，操作人員結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)的工藝指標(biāo)和既有數(shù)據(jù)，能夠確定更科學(xué)的工藝參數(shù)。

2.4工程機(jī)械焊接自動(dòng)化技術(shù)柔性化

結(jié)合工程機(jī)械自動(dòng)化焊接技術(shù)的應(yīng)用，操作者可以結(jié)合光、機(jī)、電等相關(guān)技術(shù)融合與焊接工藝中，從而使焊接操作更具柔性化特點(diǎn)，精準(zhǔn)度也會(huì)得以提升。通過(guò)微電子操作對(duì)焊接工藝進(jìn)行升級(jí)，促進(jìn)焊接設(shè)備性能更加完善，從而提升工程機(jī)械自動(dòng)化能效。

3自動(dòng)化焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（1）自動(dòng)化技術(shù)的精密高效化。自動(dòng)化技術(shù)的精密高效化技術(shù)是應(yīng)用的重要趨勢(shì)，考慮到技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用要求可知，在行業(yè)管理和調(diào)整過(guò)程中，要具備政策支持。產(chǎn)品制造以及生產(chǎn)等是個(gè)重要的過(guò)程，在產(chǎn)品關(guān)系數(shù)和要求等方面，生產(chǎn)設(shè)備需要不斷進(jìn)行處理。此外以高效化管理作為前提，在各個(gè)周期如何做好效益的提升是重點(diǎn)。自動(dòng)化技術(shù)要適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需求，努力實(shí)現(xiàn)精密化。（2）人性化。在工程機(jī)械焊接的過(guò)程中，使用先進(jìn)的焊接設(shè)備，比如：平衡式起重機(jī)、助理機(jī)械臂等等設(shè)備。另外，使用加熱、冷凍裝置，可以有效地改善工人的工作條件;使用液壓系統(tǒng)，可以使工人焊接產(chǎn)品的工作環(huán)境得到明顯的改善;使用涂膠機(jī)和自動(dòng)擰緊機(jī)，可以有效降低人們的勞動(dòng)力支出。作為生產(chǎn)企業(yè)，通過(guò)利用這些先進(jìn)的設(shè)備，為工人帶來(lái)了福利，不僅有舒適的工作環(huán)境，而且降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在某種意義上，工程機(jī)械焊接工藝正在朝著人性化的方向發(fā)展。（3）智能化方向發(fā)展。在工程機(jī)械加工中，自動(dòng)焊接的發(fā)展方向需要轉(zhuǎn)向智能化，主要原因是智能化的產(chǎn)品，不僅可以提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，而且可以省時(shí)省力。為了推動(dòng)自動(dòng)焊接朝著智能化的方向發(fā)展，必須要在焊接專機(jī)和機(jī)器人等設(shè)備上進(jìn)行創(chuàng)新，如果設(shè)備落后，那么，這樣的設(shè)備就無(wú)法提高焊接的效率。通過(guò)改進(jìn)硬件，可以讓工程機(jī)械焊接加工變得更加智能。然而智能性自動(dòng)焊接系統(tǒng)的迅速發(fā)展，有助于操作人員隨時(shí)隨地進(jìn)行控制，并且監(jiān)督管理自動(dòng)焊接產(chǎn)品的質(zhì)量，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，也可以隨時(shí)得到解決。（4）網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。自動(dòng)焊接技術(shù)通過(guò)主動(dòng)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化控制技術(shù)，基本上可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)設(shè)備的控制管理。近年來(lái)，隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的不斷深化及通訊技術(shù)的不斷應(yīng)用，自動(dòng)焊接技術(shù)已經(jīng)可以主動(dòng)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接生產(chǎn)過(guò)程的強(qiáng)化管理。管理人員可以利用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程操作功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工序的監(jiān)督管理，及時(shí)排除故障并解決故障。因此，網(wǎng)絡(luò)化方向?qū)?huì)成為我國(guó)自動(dòng)焊接技術(shù)主流方向之一。

結(jié)語(yǔ)：在當(dāng)下工業(yè)發(fā)展過(guò)程中，焊接技術(shù)起了非常重要的作用，而自動(dòng)化焊接技術(shù)其優(yōu)點(diǎn)在許多行業(yè)中得到充分認(rèn)可并廣泛使用。還有一些企業(yè)將自動(dòng)化焊接技術(shù)列入到重點(diǎn)研究對(duì)象的行列中，因?yàn)檫@一技術(shù)擁有很多的優(yōu)勢(shì)，能夠幫助企業(yè)提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。相信在未來(lái)企業(yè)發(fā)展中，對(duì)自動(dòng)化焊接技術(shù)的需求會(huì)越來(lái)越大，要求也會(huì)越來(lái)越嚴(yán)格，所以我國(guó)應(yīng)不斷優(yōu)化自動(dòng)化焊接技術(shù)，改正不足、不斷創(chuàng)新，更好的將自動(dòng)化焊接技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械加工中去。

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