機(jī)械制造中自動(dòng)化焊接的設(shè)備應(yīng)用

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摘要：目前，我國(guó)工程機(jī)械制造這一行業(yè)即將進(jìn)入一個(gè)重要轉(zhuǎn)型的時(shí)期，自動(dòng)化焊接設(shè)備的運(yùn)用對(duì)企業(yè)生產(chǎn)力、競(jìng)爭(zhēng)力的進(jìn)一步提升儼然具有決定性作用。本文以自動(dòng)化焊接設(shè)備的特點(diǎn)為基礎(chǔ)，對(duì)自動(dòng)化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中的應(yīng)用問題進(jìn)行系統(tǒng)分析與探討。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化焊接設(shè)備；工程機(jī)械制造；自動(dòng)化焊接專機(jī)；焊接機(jī)器人

1自動(dòng)化焊接設(shè)備的主要特點(diǎn)

自動(dòng)化焊接設(shè)備的特點(diǎn)有以下四個(gè)方面：第一，其具有大型化及組合化的特點(diǎn)。在諸多的焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中已研制出許多種類的自動(dòng)化焊接設(shè)備，由于這一特點(diǎn)的存在，某些大型焊接中心能夠占據(jù)整個(gè)車間；第二，其具有數(shù)字化及智能化的特點(diǎn)。其在焊接的過程之中必須考慮焊件的接縫裝配間隙誤差及形狀，且不能忽略焊接期間的熱變形現(xiàn)象，基于這一特點(diǎn)使其對(duì)傳感技術(shù)具有較高的要求，且要將自適應(yīng)控制系統(tǒng)作為對(duì)其的技術(shù)支持。第三，具有高精度及高質(zhì)量的特點(diǎn)。總體來說，對(duì)于焊接機(jī)器人以及操作機(jī)的行走機(jī)構(gòu)定位精度嚴(yán)格保持在0.1毫米以內(nèi)，與其配套的焊接變位機(jī)的定位精度也要嚴(yán)格保持在0.05毫米以內(nèi)，基于這一特點(diǎn)，自動(dòng)化焊接設(shè)備長(zhǎng)期以來均受到諸多機(jī)械制造企業(yè)的信賴。第四，具有管控一體化的特點(diǎn)。其利用諸多計(jì)算機(jī)軟件，利用局域網(wǎng)將生產(chǎn)及制造的管理系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化的控制，同時(shí)在發(fā)生故障的時(shí)候，能夠利用自動(dòng)化管控來對(duì)其進(jìn)行診斷并維修[1]。

2自動(dòng)化焊接專機(jī)與焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用分析

2.1自動(dòng)化焊接專機(jī)

2.1.1自動(dòng)化焊接專機(jī)的結(jié)構(gòu)

自動(dòng)化焊接專機(jī)是以焊接、機(jī)械及電氣控制這三個(gè)系統(tǒng)為主要組成部分。人工或機(jī)械手將工件放在工作臺(tái)上，利用焊接夾具進(jìn)行工件固定及定位，然后自動(dòng)啟動(dòng)電源的電弧進(jìn)行自動(dòng)化送絲和移動(dòng)及退回，焊接結(jié)束后將工件取下。

2.1.2自動(dòng)化焊接專機(jī)的應(yīng)用

自動(dòng)化焊接專機(jī)一般以雙絲焊接為主，對(duì)其的使用在一定程度上提高了進(jìn)行生產(chǎn)的效率，其與人工單絲焊接相比，其焊接的縫隙不會(huì)出現(xiàn)斷弧且有著較深的熔深，從力學(xué)性能的角度來講，對(duì)焊縫質(zhì)量有一定的提高[2]。自動(dòng)化焊接專機(jī)具有較高的自動(dòng)化焊接設(shè)備，利用相應(yīng)的傳感器及電子檢測(cè)線路能夠?qū)缚p的軌跡進(jìn)行自動(dòng)跟蹤及導(dǎo)向，還能夠?qū)?shù)進(jìn)行設(shè)置及調(diào)試。對(duì)于智能化的焊接專機(jī)來說，其可以應(yīng)用較高等級(jí)的傳感器并配合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、軟件及數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行智能化參數(shù)的調(diào)試，無形之中簡(jiǎn)化了人工操作，但其有一定的局限性，日常生活中應(yīng)用相對(duì)較少。

2.2焊接機(jī)器人

2.2.1焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)

焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)由諸多部分組成，分別為機(jī)器人本體及控制器、焊接電源及變位機(jī)、機(jī)器人外部軸行走機(jī)構(gòu)及夾具、操作軟件及弧焊軟件包、傳感系統(tǒng)等。焊接機(jī)器人工作站的重要結(jié)構(gòu)為機(jī)器人本體和控制器，通常表現(xiàn)為六軸關(guān)節(jié)型，有著較為強(qiáng)大的負(fù)載能力及較為堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，同時(shí)具有較長(zhǎng)的使用壽命。數(shù)字化控制這一技術(shù)作為機(jī)器人系統(tǒng)所采用的先進(jìn)技術(shù)，其利用數(shù)字總線將系統(tǒng)諸多部分進(jìn)行連接，從而避免其受到磁場(chǎng)的干擾[3]。

2.2.2焊接機(jī)器人的應(yīng)用

如今，焊接機(jī)器人尚處于較為重要的地位，主要原因在于其有著較高的柔性化和數(shù)字化程度，且其焊接的質(zhì)量相對(duì)較為穩(wěn)定，還具有相當(dāng)高的焊接精度?；谶@些特點(diǎn)，其能夠?qū)⒑附拥漠a(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行改善，從而不斷提高機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)力及競(jìng)爭(zhēng)力。在相對(duì)較為復(fù)雜的焊件中，焊接機(jī)器人可以很快適應(yīng)這一焊縫。然而，其也具有一些缺陷，比如成本高及操作困難等。就其自身的特點(diǎn)，有些焊接機(jī)器人主要應(yīng)用在諸多的大型機(jī)械制造企業(yè)當(dāng)中[4]。

3自動(dòng)化焊接設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

基于工程機(jī)械制造企業(yè)彼此間生產(chǎn)水平及綜合能力的差距，對(duì)于自動(dòng)化焊接設(shè)備的應(yīng)用也有著較為明顯的差別。通過相關(guān)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)對(duì)自動(dòng)化裝備的應(yīng)用率不是很高。但近幾年隨著社會(huì)各方面的逐步發(fā)展，自動(dòng)化焊接設(shè)備的應(yīng)用呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，特別是較大型的工程機(jī)械制造業(yè)，其作為焊接機(jī)器人較為重要的使用領(lǐng)域，但對(duì)于相對(duì)中小型機(jī)械制造企業(yè)而言，尚且需要對(duì)自動(dòng)化焊接設(shè)備的使用率進(jìn)行提高[5]。最近幾年，就自動(dòng)化焊接設(shè)備的類型而言，展現(xiàn)出了較為顯著的發(fā)展，相應(yīng)地焊接技術(shù)也顯示出長(zhǎng)足的進(jìn)步。從傳統(tǒng)手動(dòng)焊接到目前的系統(tǒng)化及智能化的焊接專機(jī)、焊機(jī)生產(chǎn)線以及機(jī)器人設(shè)備的這一發(fā)展歷程，其克服了手動(dòng)焊接的缺陷，逐漸形成的自動(dòng)化焊接設(shè)備符合了現(xiàn)代社會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的較高需求。進(jìn)而不斷地提升了企業(yè)的形象及核心競(jìng)爭(zhēng)力。

4結(jié)束語

綜上所述，具有自動(dòng)化水平的焊接專機(jī)及焊接機(jī)器人擁有著顯著的優(yōu)勢(shì)，比如較高的質(zhì)量及效率等，基于這些優(yōu)點(diǎn)，自動(dòng)化焊接設(shè)備逐漸受諸多工程機(jī)械制造企業(yè)的信賴。所以，自動(dòng)化焊接設(shè)備的進(jìn)一步推廣并普及將成為工業(yè)社會(huì)發(fā)展的一種趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王智營(yíng)，楊蒙.自動(dòng)化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中的運(yùn)用分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2017(7)：39-40.

[2]楊鴻強(qiáng).探討自動(dòng)化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中的運(yùn)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2016，35(20)：67-68.

[3]曹新民.試論機(jī)電自動(dòng)化在工程機(jī)械制造中的應(yīng)用分析[J].中國(guó)新通信，2016，18(16)：158.

[4]宋金虎.我國(guó)焊接機(jī)器人的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀[J].電焊機(jī)，2009，39(4)：18-20+67.

[5]王彬.我國(guó)焊接自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].電焊機(jī)，2001(6)：3-7.

作者:王金磊 單位:廣東省智能機(jī)器人研究院