自動化焊接設備在工程機械制造中的應用 1

王德宇

摘 要：自動化設備可以減少手工焊接的危險提高工作效率，是社會科學技術發(fā)展的必然產(chǎn)物。但是，我國在這方面的總體水平相對較低，要想加強施工機械的生產(chǎn)和相關質量，就必須大力推動焊接自動化技術的發(fā)展。

關鍵詞：自動化;焊接設備;工程機械制造業(yè)

1 自動化焊接設備在我國工程機械制造業(yè)中的特點分析

1.1 具有科學智能化的特點

首先，自動焊接設備在我國工程機械制造業(yè)具有科學智能化的特點，在自動焊接設備的操作過程中，主要的操作方式是自動操作，屬于智能技術發(fā)展中的一種人機交互技術。在實際操作中，自動焊接最重要的優(yōu)點是實現(xiàn)了智能化操作，可以更清晰、直觀地進行數(shù)字集中控制，在焊接過程中精度更高，數(shù)字集中控制能最大限度地發(fā)揮其優(yōu)勢。因此，在自動焊接設備的具體操作過程中，由于其工藝性強，對自動傳感技術的要求也較高。通常，它是為了幫助在歷史時刻出現(xiàn)的整體焊接工作。

1.2 具有高精準度與組合化的特點

一是高精度，顧名思義，就是系統(tǒng)、準確地控制焊接精度，嚴格檢查焊接件的質量。一般來說，在焊接設備的實際操作中，具體的焊接精度應嚴格控制在1mm范圍內，不得超過本標準。但是，當自動焊接技術運行時，精度將從設定的1毫米調整到0.5毫米，刻度的減小表明精度得到了充分的提高。其次，組合的出現(xiàn)使企業(yè)在自動焊接生產(chǎn)過程中注重大型設備，使機械綜合化，提高了自身的作業(yè)效率，對工程機械的制造和生產(chǎn)有很大的幫助。

1.3 具有監(jiān)督與管理有機協(xié)調的特點

從某種意義上說，自動化焊接設備可以實現(xiàn)工程機械制造過程中監(jiān)督管理的有機協(xié)調。在焊接設備運行過程中，應借助網(wǎng)絡技術和計算機實現(xiàn)日常管理和控制。在自動焊接的日常操作中，主要的依據(jù)是局域網(wǎng)與各工序的管理和控制連接。在工程建設的實際現(xiàn)場，應進行科學合理的監(jiān)理，判斷監(jiān)理故障的遠程操作方法。打破，然后完善監(jiān)督管理的實施。

2 自動化焊接設備在工程機械制造中的具體應用

2.1 控制系統(tǒng)的應用

隨著我國自動化焊接技術不斷發(fā)展，在實際工程機械制造中廣泛的使用機器人工作站。對焊接機器人工作站來說，其組成部分主要包括：a控制器;b機器人本體。本體以6軸關節(jié)形式居多，具有結構剛性高和負載能力強的特點，同時材料本身不會產(chǎn)生腐蝕性和放射性，使用年限通常會多于15年。關節(jié)軸的驅動動力來自交流伺服電動機，該設備的數(shù)字化路徑測量系統(tǒng)可以精準定位位置信息，確保了焊接的精度，重復定位精度效果極佳，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)的安全運營保駕護航。整個系統(tǒng)由全數(shù)字化控制技術打造，在計算機的統(tǒng)一控制下使數(shù)字總線連接和操控各個部分，最大程度的減輕電磁場干擾，確保精準焊。在控制系統(tǒng)中，中央處理單元利用處理器對設計方案控制，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，便于操作人員學習使用，操作界面會顯示出焊接工藝的核心參數(shù)，便于能實現(xiàn)對設備的可視化控制。另外操作系統(tǒng)和電控柜均有防塵措施，或設置有專門的控制室，可以讓系統(tǒng)在良好的環(huán)境下運營。

2.2 焊接電源的應用

焊接電源必須選用如福尼斯牌全數(shù)字逆變脈沖焊接電源等先進品牌，對于部分具有自主知識產(chǎn)權的企業(yè)也可以利用自主研發(fā)的焊接電源，進而提升產(chǎn)品的配套性，但是都需要注意和控制系統(tǒng)接口的匹配。焊接電源需要有專家參數(shù)系統(tǒng)，這樣便于以數(shù)字化的形式體現(xiàn)出焊接參數(shù)，通過示教器輸入主要數(shù)據(jù)可以在焊接過程中隨時對其在線修正。同時，先進的產(chǎn)品具有較高的收弧成功率，可以確保焊接表面沒有凸起，并填滿弧坑。焊接中斷點可以有效覆蓋，借助平行擺動功能可以快速識別出焊縫，并及時進行填充，同時焊槍不存在漏電、漏油現(xiàn)象。對于焊絲的選用來說，常用盤裝或者桶裝焊絲，這樣送絲速度的可以得到保證，速度范圍在0-24m/min，在電源規(guī)格選擇時要確保暫載率達到100%。

2.3 龍門架的應用

龍門架作為自動化焊接機器人的行走部分可以擴大操作范圍，因此在機器人工作中都會給機器人本體配備行走框架。對于龍門架的控制也由控制系統(tǒng)統(tǒng)一完成，這樣本體運動就與外部軸運動協(xié)調一致。在操作系統(tǒng)中，機器人本體需要倒掛在龍門架上，從而便于焊槍具達到需要焊接的位置。為了提升在行進狀態(tài)下的焊接精確度，需要利用質量好的軸承、導軌、和齒輪等構件，減速機電動機也要確保其服務性能，對于龍門架的導軌來說，需要做好潤滑和防塵的保護措施，避免本體出現(xiàn)大幅度的抖動，確保平均重復誤差在0.2mm以內。

2.4 其他機具應用

其他機具主要是指焊接變位機和夾具，這樣就可以確保機器人的焊接作業(yè)時可以處于指定的位置，為機器人工作站提供焊接變位機，并使整體協(xié)調運動。從裝卸工件的需要考慮，變位機的高度設置要便于操作，同時夾具需要滿足剛性要求，但是也需要防止裝卸過程中工件變形的情況發(fā)生。因此，在設計參數(shù)時要盡可能縮短夾具上工件的時間。其他機具在選擇使用上也要盡量選用知名的技術品牌的伺服電動機和減速機。

2.5 軟件和傳感系統(tǒng)應用

對于軟件和傳感系統(tǒng)來說，其功能較為復雜，主要包括以下功能：a示教編程;b離線編程;c數(shù)據(jù)庫存儲;d數(shù)據(jù)處理和調用;e自診斷;f斷點續(xù)焊;g多層多道焊接功能。為了使系統(tǒng)發(fā)揮出更大的性能，需要在系統(tǒng)中設置多種功能接口，包括：a模擬接口;b焊機串行控制接口;c數(shù)字接口;d局域網(wǎng)接口;e打印機接口;f域總線系統(tǒng)接口。

焊接技術一直是工程制造過程中最重要的組成部分，要想更好地發(fā)展工程機械制造業(yè)，就必須大力推廣焊接自動化技術，以促進我國社會經(jīng)濟的發(fā)展。自動化技術也是整個行業(yè)發(fā)展的動力和方向，因此在這個階段，所有企業(yè)都在大力推動焊接自動化的發(fā)展。同時，加強工程機械制造業(yè)的整體質量，改進自動焊接技術，提高企業(yè)的質量產(chǎn)出。根據(jù)工程機械焊接機的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，不斷提高企業(yè)自身技術能力，精準把握和接納新的焊接自動化技術，從而提高企業(yè)的效率。

參考文獻：

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