自動化焊接設備在工程機械制造中的應用

裴琳

摘 要：現階段，隨著我國科技水平的不斷提升，自動化技術更加成熟，自動化焊接設備隨之出現，并實現了機械制造領域中的高效應用。將自動化焊接設備應用于工程機械制造中，能夠更好的保障機械制造效率及質量，提升焊接工藝精度，助推工程機械制造業自動化發展。本文探討了自動化焊接設備在工程機械制造領域的應用。

關鍵詞：自動化焊接;焊接設備;機械制造

市場經濟快速發展的背景下，工程機械制造業呈現出良好的發展前景。工程機械制造業發展中，自動化焊接設備的應用，取代了傳統的人工焊接操作模式，能夠實現自動化、批量化以及精準化生產制造，滿足行業發展需求，推動了經濟社會發展與進步。

1自動化焊接設備基本概念

自動化焊接設備是順應著工程機械制造行業的需求而出現的一種新型的機械技術。所謂工程機械制造可以從兩個方面來考慮，從廣義上來看，工程機械制造不僅包含了施工中所需要的所有的機械設備的制作過程，還包含了設備的研發和使用過程。而從狹義的方面來看，工程機械僅僅包含了設備的制造過程。

工程機械制造企業想要提升行業競爭力和市場地位，關鍵在于提升工廠產品的質量，并降低機械制造的成本。具體到焊接技術領域，則需要通過自動化和部分實現智能化，替代傳統的人工焊接工藝，加快生產周期。雖然在人工焊接向自動化焊接轉變的過程中，短時間會大幅提升焊接的成本并增加了設備引入的投入，但是隨著自動化焊接設備的使用，焊接的精度和效率都會不斷提升，并最終覆蓋前期投入。

2自動化焊接設備的主要特點

2.1 科學智能化

因為自動化焊接設備在工作中全程使用的是自動化操作，通過互聯網技術實現人機交互，操作人員可以在通過電腦控制自動化焊接設備的方向實現智能化操作，更加清晰直觀地進行機器部件的焊接，相對于傳統的人工焊接來說，自動焊接的焊接效果精度更高。技術人員通過測量和計算焊接部分的尺寸，并結合焊接技術參數，編制自動焊接的控制程序，提升了自動化焊接精度和效率，能夠開展更加復雜和細致的焊接任務。一方面降低了人工作業強度，降低了焊接成本;另一方面提升焊接效率和焊接質量，提升了企業競爭力。

2.2 高精準度

傳統手工焊接的精度控制一般在1mm范圍內，自動化焊接的精度控制可提升至0.5mm以上，對于保證焊接質量具有積極意義。與此同時，自動化焊接可根據焊接材料的不同和焊接質量的需求，通過計算機系統實現焊接精度的精細化控制。高精度焊接不僅能夠提升產品的合格率和焊接質量;還能夠提升焊接的適應性，對于機械制造企業而言，能夠極大的增強企業競爭力。

3 自動化焊接設備在工程機械制造中的應用

3.1 控制系統的應用

隨著自動焊接技術的應用和不斷成熟，工程機械制造商越來越多的引入自動焊接機器人，替代原有的人工焊接工作。一個完整的自動焊接機器人包括自動焊接設備本體和控制系統，大部分的自動焊接機器人使用6軸關聯結構，使用該結構的自動焊接機器人具有更高的承載能力，同時系統剛性也得到了明顯提升，受用壽命可維持在15年以上。

借助于測量系統和定位系統，自動焊接機器人能夠在實際應用中保持精準的定位，相較于傳統的手工作業，能夠在保證焊接精度的同時，提升重復定位的效果，始終保持焊接精度誤差在設定范圍內。與此同時，自動焊接設備可使用數字化控制技術，可實現自動控制和手動控制的轉換，在必要時可通過電子控制終端操控機器人的焊接動作。最后，自動化焊接設備可搭載防電磁干擾系統，屏蔽外界干擾信號，保證系統正常運轉，實現了復雜電磁環境下的高精度焊接。綜合來看，在控制系統中，自動化焊接設備操作簡便、操作精度高、抗干擾能力強，具有較為明顯的競爭力。

3.2 焊接電源應用

自動化焊接設備的電源不僅是自動化焊接設備的功能組件，同時也是保證焊接設備連續運轉、穩定焊接的重要保證。在自動化焊接設備的設計與搭建過程中，除了科學選擇焊接部分和控制部分，也應重點關注焊接電源。調研中發現，部分具有一定科研基礎的工程機械制造企業，在引入和使用自動化焊接設備過程匯總，已經開始對焊接電源進行改造和升級，以增加設備與現有生產線的匹配度，增加生產線的整體經濟效益。但是，在焊接電源的應用過程中，應交由專業的技術團隊完成，科學規劃焊接電源特性和改造放線，保證焊接電源的使用參數。

3.3 龍門架的應用

龍門架屬于自動化焊接設備外部行軸的一部分，是自動化焊接設備擴展操作空間的重要影響因素，現階段在工程機械制造中使用的自動化焊接設備都需要在工作站外設置行走框架，行走框架的控制也集成在控制中心中，實現了自動化焊接設備的一體化控制目標。通過保證外部軸運動與自動化焊接設備本身運動的一致性，提升控制和焊接的精度控制。

3.4 軟件及傳感系統應用

自動化焊接設備的軟件和感應系統設計要求較高，部分自動焊接機器人內部集成了激光定位和實時跟蹤組件。在傳感系統運行過程中，通過對焊接電流和焊接電壓的跟蹤監測，能夠實現電弧的跟蹤，并結合自動修正手段，實時調整焊接過程中的偏差，提升了焊接設備的抗干擾能力。

3.5 其他機具的應用

在自動焊接設備中使用焊接變位器的主要目的是保證焊接設備在工作過程中，能夠始終保持平焊的位置關系，為此，需要保證回轉軸與自動化焊接設備的協調運動。在設置變位機安裝高度時，應綜合考慮變位機的組裝和拆卸需求，同時兼顧焊接過程中的行程變化。最后，在自動化焊接設備的系統結構設計中，應將工件裝卸的空間作業需求納入其中。

4結束語

新時期，工程機械制造中傳統人工焊接技術已經逐漸無法滿足行業發展需求。自動化焊接設備的出現，為工程機械制造業發展帶來了巨大的機遇。因此要重視自動化焊接設備和工程機械制造業的融合發展，充分發揮自動化焊接設備的價值作用，提升工程機械制造自動化水平，促進工程機械制造業的可持續發展。

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