自動化焊接設備在工程機械制造中的應用

薛龍 張濱 芙光 姜輝

摘 要：焊接是工程機械制造中最常用的制造工藝。隨著科學技術的不斷發展和我國技術水平的提高，機械自動化技術和焊接技術不斷優化。現階段，自動焊接設備已開始廣泛應用于各種工程機械制造，自動化焊接設備使工程機械制造效率更高，質量更好。自動化設備可以減少手工焊接的危險提高工作效率，是社會科學技術發展的必然產物。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和相關質量，就必須大力推動焊接自動化技術的發展。

關鍵詞：自動化;焊接設備;工程機械制造業

引言

自動焊接設備主要包括自動焊機和焊接機器人，不僅可以提高工作效率和產品質量，還可以降低工人的勞動強度，防止工人在工作中受傷，大大降低工傷的概率，可以連續工作24小時，減少勞動支出。我國城市經濟建設的實施基礎離不開工程機械行業的快速發展。它彌補了現有工程項目技術的不足，滿足了后續產業中城市工程可持續發展的需要。它對城市建設具有十分重要的意義。

1、自動化焊接設備在我國工程機械制造業中的特點分析

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點是實現了智能化操作，可以更清晰、直觀地進行數字集中控制，在焊接過程中精度更高，數字集中控制能最大限度地發揮其優勢。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、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1 mm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，組合的出現使企業在自動焊接生產過程中注重大型設備，使機械綜合化，提高了自身的作業效率，對工程機械的制造和生產有很大的幫助。

1.3具有監督與管理有機協調的特點

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

2、自動化焊接設備在工程機械制造中的具體應用

2.1控制系統的應用

隨著我國自動化焊接技術不斷發展，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生腐蝕性和放射性，使用年限通常會多于15年。關節軸的驅動動力來自交流伺服電動機，該設備的數字化路徑測量系統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，該系統中還有斷電剎車裝置，為控制系統的安全運營保駕護航。整個系統由全數字化控制技術打造，在計算機的統一控制下使數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。在控制系統中，中央處理單元利用處理器對設計方案控制，可以在穩定、高速的環境下操控軌跡。此外系統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，便于能實現對設備的可視化控制。另外操作系統和電控柜均有防塵措施，或設置有專門的控制室，可以讓系統在良好的環境下運營。

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權的企業也可以利用自主研發的焊接電源，進而提升產品的配套性，但是都需要注意和控制系統接口的匹配。焊接電源需要有專家參數系統，這樣便于以數字化的形式體現出焊接參數，通過示教器輸入主要數據可以在焊接過程中隨時對其在線修正。同時，先進的產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統一完成，這樣本體運動就與外部軸運動協調一致。在操作系統中，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，避免本體出現大幅度的抖動，確保平均重復誤差在0.2mm以內[5]。

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生。因此，在設計參數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軟件和傳感系統應用

對于軟件和傳感系統來說，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數據庫存儲;d數據處理和調用;e自診斷;f斷點續焊;g多層多道焊接功能。為了使系統發揮出更大的性能，需要在系統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數字接口、d局域網接口、e打印機接口、f域總線系統接口。

3、結束語

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

參考文獻：

[1]張志，馬超芳.自動化焊接設備在工程機械制造中的應用[J].科學技術創新，2018（05）：179-180.

[2]李濤，王慶濤，鄒方政，杭建偉，聶蘭兆.自動化焊接設備在工程機械制造中的應用[J].居舍，2017（33）：121.

[3]趙國新.自動化焊接新技術在機械制造中的應用研究[J].中國新技術新產品，2017（19）：12-13.

[4]王金磊.工程機械制造中自動化焊接設備的應用分析[J].南方農機，2017，48（17）：122+125.