自動化焊接設備在工程機械制造中的應用探討

（哈爾濱鍋爐廠有限責任公司,黑龍江 哈爾濱 150042）

在機械制造產業(yè)快速發(fā)展與升級的背景下，焊接設備的革新與發(fā)展也取得了非常顯著的成效、進步。通過將自動化技術與焊接設備的結合，能夠使焊接工藝精度更高，焊接過程更加可控，焊接效果更為理想。同時，加大自動化焊接設備的應用與推廣力度還能夠使整個機械制造產業(yè)的發(fā)展更具前景，發(fā)展方向更加明確。

一、自動化焊接設備概述

焊接機器人和焊接專機是自動化焊接設備的主要設備，通過這些設備可以提高工程機械制造產品的質量和效率。自動焊接設備有很多優(yōu)點，包括提高生產效率、對技術操作比較低、降低生產中對空氣的污染、降低了生產成本，并且這些設備的維護和保養(yǎng)成本都很低適合長期使用。隨著科技的不斷進步，自動化焊接設備的功能和性能也得到完善，有利于提高工程機械制造的品質，實現(xiàn)產品流水線生產的要求。

二、自動化焊接設備的主要特點

（一）設備體積大，功能性強

現(xiàn)在機械制造企業(yè)中，已經(jīng)研制出了多種大型自動化焊接設備，主要應用于大型或者是中型焊接結構的生產當中，并且自動化焊接設備在不斷進行發(fā)展，使用功能根據(jù)升級換代而變的更加全面，可以進行多種功能的組合，改變了現(xiàn)階段機械制造行業(yè)中生產設備有時候會以生產線的方式大規(guī)模進行生產。

（二）數(shù)字化與智能化

對于自動化焊接而言，焊接的質量以及焊接的精度是衡量自動化焊接的重要指標，不僅僅需要保證焊接的誤差滿足焊接質量的要求，而且對于焊接形狀而言也是衡量焊接質量以及焊接精度的一大關鍵指標。因此，在自動化焊接中引入了高精度傳感技術，通過高精度傳感技術以及各種傳感器元件對焊縫以及焊接軌跡進行跟蹤，另外還結合計算機軟件系統(tǒng)對自動化焊接軌跡以及參數(shù)進行反饋優(yōu)化控制，保證自動化焊接的質量。

（三）高質量和高精度

正常情況下，焊接機器人與焊接操作機在行走機構的定位精度是在0.1毫米左右，而焊接機器人同焊接機器人配套焊接變位機在定位精度上是在0.05毫米左右。由此可見，自動化焊接設備在大型的工程機械制造中作用還是有目共睹的。

（四）管控一體化

利用多種計算機軟件，通過局域網(wǎng)將生產、制造的管理系統(tǒng)實現(xiàn)自動化控制，實現(xiàn)脫機工作和遠程監(jiān)控等，在出現(xiàn)故障時，也可以通過自動化的管控實現(xiàn)診斷和維修。

三、自動化焊接專機在工程機械制造中的應用

（一）自動化焊接專機的結構

自動化焊接專機主要用于自動化生產，是由焊接系統(tǒng)、機械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)組成，要求人工或者機械手上下工件，焊接工裝夾具自動將工件固定、定位、自動啟動焊接電源的電弧，自動送絲和焊槍或工件的自動移動，焊接完成后自動退回。焊接系統(tǒng)包括焊接電源及焊槍；機械系統(tǒng)包括床身機構、工裝夾具及工件輔助支撐機構、焊槍微調機構、焊接工件或焊槍移動構件等；電氣系統(tǒng)包括控制夾具的裝夾和定位、焊機的啟動和停止、焊槍或工件的運動、輸送裝置的進出等。

（二）焊接電源的應用

焊接電源必須選用先進品牌，如芙蓉牌全數(shù)字逆變脈沖焊接電源。對于一些擁有自主知識產權的企業(yè)，也可以利用自主開發(fā)的焊接電源來提高產品的匹配性，但需要注意和控制系統(tǒng)接口的匹配。焊接電源需要專家參數(shù)系統(tǒng)，便于以數(shù)字形式反映焊接參數(shù)。主要數(shù)據(jù)可在焊接過程中隨時在線更正，通過講師輸入主要數(shù)據(jù)。同時，先進產品收弧成功率高，保證了焊接表面不鼓包、不填滿弧坑。可以有效地覆蓋焊接斷點。借助平行擺動功能，可以快速識別和填充焊縫。同時，火炬內無電、油泄漏。對于焊絲的選擇，一般采用盤形或筒形焊絲，以保證送絲速度，速度范圍為0-24m/min，在選擇電源規(guī)格時，臨時負荷率應為100%。

（三）傳感系統(tǒng)

在自動化焊接設備中，傳感系統(tǒng)的配置應當實現(xiàn)電弧跟蹤、激光跟蹤、以及焊絲接觸尋位這三個基本功能。其中，電弧跟蹤傳感器應當實現(xiàn)的功能是：在焊接期間焊槍于預設范圍內擺動，通過對焊接加工電流、電壓參數(shù)變化的檢測，實現(xiàn)對實際焊縫與編程位置偏差的在線、自動修正；激光跟蹤應當實現(xiàn)的功能是：對自動化焊接設備在運行環(huán)境中可能受到的煙塵、飛濺、高頻電磁、反光等干擾性因素進行有效控制；焊絲接觸尋位傳感器應當實現(xiàn)的功能是：在自動化焊接設備焊接加工過程中尋找各條焊接接縫的起始點位，且應當在尋位過程中剔除工件表面油漆等因素的影響，確保起始點位定位的準確與可靠。

結束語：

在社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展中，焊接加工工藝和自動化程度已經(jīng)實現(xiàn)了更高的突破，在工程機械制造領域中也得到了更好的應用，能夠滿足當前工件焊接工作的實際需要。在工程機械制造中，將焊接技術與自動化技術進行緊密的結合，就能夠確保工程機械制造的質量，不斷的提升生產效率。