自動焊接技術在機械加工中的應用分析

和 歡

（鄭州市國防科技學校，河南 鄭州 450000）

隨著互聯網計算機技術的快速發(fā)展，我國機械加工行業(yè)也開始注重機械的自動化、數字化發(fā)展，尤其是自動焊接技術的發(fā)展能夠有效的提升焊接的質量，提高企業(yè)的生產效率。因此，自動焊接設備逐漸被各個工業(yè)所應用。在現代化生產過程中，焊接生產過程的機械化和自動化已經是當前制造工業(yè)現代化生產的一種主要變現形式。

1 自動焊接技術應用優(yōu)勢

在機械制造過程當中巧妙應用自動化焊接技術可以提高質量，確保生產出來的產品符合質量標準。首先，在應用該技術之前，應該通過數控操作，對焊接質量需求進行設置之后，在此類參數的引領下，才能夠更好地引導整個焊接活動的完成，使得焊接質量更好，達到預期要求。另外，由于自動焊接技術在使用過程當中會受到各種因素的影響，容易出現使用中斷等情況，進而降低焊接質量。由此，在運營過程當中要及時發(fā)現故障，有效處理此類故障。

2 PLC的自動焊接控制系統設計

1）焊接機構設計。焊接機構是本系統用于環(huán)形焊縫焊接的主體，由旋轉機構、編碼器、焊炬、氣動夾具和固定體等構成，焊接動作的控制流程為：一是操作人員將筒體焊接工件置于焊接點位，調整工件位置，使筒體上的環(huán)形焊縫對準焊炬；二是控制氣動夾具加緊筒體；三是控制旋轉機構電動機順時針轉動，同時控制焊炬下降接近環(huán)形焊縫進行焊接；四是將E6A2-CS5C編碼器安裝在旋轉機構電機輸出軸，作為焊接進度檢測的傳感器，旋轉機構每帶動筒體旋轉一周，編碼器輸出360個脈沖，可自動計算環(huán)形焊縫焊接的次數，判斷焊接過程是否達標和完成。五是完成焊接后，旋轉機構電機停止，焊炬上升至限位，氣動夾具松開，操作人員可取下筒體工件。上述操作過程中，采用PLC編寫程序控制各部件的動作順序和時間，以實現對筒體環(huán)形焊縫的自動焊接。

2）地址分配及程序設計思路。根據系統工作需要和硬件設計思路，在S7-200PLC上分配6個輸入端口地址和6個輸出端口地址，具體如下：一是輸入端口地址分配。I0.0為系統啟動按鈕SB0，I0.1為系統停止按鈕SB1，I0.2為編碼器信號輸入端，I0.3為氣動夾具控制按鈕SB2，I0.4為弧焊電源SB3，I0.5為旋轉機構電動機啟停信號輸入端。二是輸出端口地址分配。Q0.0為焊接工作指示燈L1，Q0.1為旋轉機構電動機運轉指示燈L2，Q0.2為氣動夾具工作指示燈L3，Q0.3為氣動夾具電磁閥YV1，Q0.4為旋轉機構電動機接觸器K1，Q0.5為弧焊工作控制接觸器K2。

3 自動焊接技術在機械加工中的應用

1）機械加工中自動焊接技術應用現狀。目前，自動焊接技術已廣泛應用于機械加工中。目前，社會經濟、科學技術不斷發(fā)展，但自動焊接技術的發(fā)展仍處于早期階段。我國與發(fā)達國家在自動焊接技術的使用上仍有一些差異。在我國的焊接設備之初，結構比較單調，功能比較少，所以在焊接和切割時智能化程度比較低。由于加工需求的不斷提高，普通的焊接技術難以滿足現有的需求，自動焊接技術的需求也在不斷增加。如今，我國科技水平不斷發(fā)展，自動焊接技術水平不斷提高。目前，自動焊接技術已經廣泛應用于機械生產中，加工水平也在不斷提高。

2）應用發(fā)展需求。近年來，自動化技術在各行各業(yè)受到重視，尤其是自動焊接技術。主要原因是焊接生產是我國機械加工領域的重要技術內容，其焊接生產質量往往對我國整體機械加工領域的可持續(xù)發(fā)展效果有著至關重要的影響。然而，傳統的手工焊接方法難以滿足現代機械加工領域的生產需求，在生產效率和生產質量方面表現較差。自動焊接技術的推廣應用無疑有效改善了傳統手工焊接生產方式的弊端。生產效率和生產質量明顯增強。從目前的發(fā)展趨勢來看，采用國產自動焊接技術制造的產品在質量和應用效果上都有了顯著的深化。與此同時，產品質量也逐漸向精密、高效方向發(fā)展。可見，自動焊接技術給我國機械加工領域帶來了全新的發(fā)展動力。鑒于此，建議在行業(yè)內不斷創(chuàng)新和發(fā)展自動焊接技術的內容。最好是基于當前時代生產發(fā)展的特點，從各個方面對自動焊接技術進行統籌規(guī)劃和合理部署，以保證自動焊接技術能夠滿足機械加工領域的生產需求。

3）自動焊接專機的應用。雙絲焊接是自動焊接專機采用的主要焊接方式，而雙絲人工焊接專機的廣泛使用可以大大提高人工焊接生產效率。雙絲人工焊接的生產效率一般意義上是人工焊接的兩倍。采用雙絲人工焊接的熔深較深、焊接的力學性能好，并且是先進的自動化人工焊接技術的專機，可以應用于直線曲線焊接等多種形式的焊縫。在自動化人工焊接專機中，焊接效率高，焊接過程中焊件的變形小，質量能夠得到保證，可適用于大批量的生產之中，具有操作簡單、成本低廉、安全可靠等優(yōu)點，所以目前在機械加工中應用比較廣泛，而且其性價比較高。

4）應用實踐。在焊接生產過程中，自動焊接設備將使用隔離罩設施來阻擋焊接過程中產生的煙霧。同時，通過自動焊接設備的合理應用，基本上可以避免以往存在的眩光焊接問題，為現場生產人員的操作安全提供保障。過去，手工焊接方法不同，自動焊接技術無需人工操作即可實現安全的焊接過程。既能節(jié)省人力資源，又能降低操作人員的勞動強度。此外，自動焊接技術在生產效率和質量方面也很突出。主要原因是自動焊接設備主要由幾個機械部分組成，通過電子系統控制管理實現安全生產過程。

4 自動焊接技術在機械加工領域中的應用方向分析

1）網絡化方向發(fā)展。自動焊接技術通過與網絡控制技術的積極結合，基本上可以實現對相關設備的控制和管理。近年來，隨著計算機技術的不斷深入和通信技術在我國的不斷應用，自動焊接技術已經能夠主動利用計算機網絡系統實現對焊接生產過程的強化管理。管理人員可以利用計算機的遠程操作功能，對現場生產過程進行監(jiān)督管理，如故障排除、及時解決故障等。因此，可以說網絡方向將成為我國自動焊接技術的主流方向之一。

2）自動焊接技術發(fā)展展望。隨著我國科學技術的不斷發(fā)展完善，自動焊接技術得到了飛速發(fā)展，無論是在類型上，還是種類上以及設備完善上都出現了明顯的變化，由以往的滾輪架轉變?yōu)楝F如今的智能化無人化技術。但現階段的自動化焊接設備和技術仍然存在體積大、占用空間大等缺陷，在一定程度上影響操作設備的使用，所以未來還需加強自動化焊接技術的研究，逐漸融入集成化技術，降低設備的體積，促進多設備的應用。此外，許多自動化焊接技術成本較高，操作難度較大，所以隨著社會的不斷發(fā)展，機械自動化焊接技術必須要降低成本，簡化操作，這樣才能夠更好符合新時期新需求。

5 結束語

總的來說，自動焊接技術在機械加工中得到了廣泛的使用，這樣可以顯著提升加工效率以及加工質量。本文通過對于自動焊接技術的優(yōu)勢以及使用的分析，能夠充分明確自動焊接技術的重要程度以及所存在的價值，這樣可以使得機械加工獲得更加顯著的發(fā)展。