立体车库设备制造中自动焊接技术的开发应用

罗观宝

摘 要：现代社会人们普遍追求方便、舒适、经济生活，在此种大环境下，家庭轿车数量与日俱增，受到城市人口密度和城市房地紧缺的影响，家庭停车车库已经逐步向着立体车库方向发展，毫无疑问立体车库市场前景一片大好，这也促进了立体车库设备制造行业的兴盛。本文主要阐述研究立体车库设备制造过程中自动焊接技术，借助自动焊接机器人应用开发和运行，能够充分力提高设备制造产量和质量，有效提升了相关企业的经济利益和创新利益。

关键词：立体车库；设备制造；自动焊接机器人；开发应用；分析

立体车库，顾名思义是指用来存储取放车辆的机械设备体系，一般主要应用于专业停车场管理企业，通过立体车库能够有效节省停车场面积，扩大停车存放量，从而提高其停车费用。按照车库结构，其主要有车库结构、传统结构以及控制系统三部分内容，其中车库框架、立柱和边梁是其结构核心关键部件，这些部件一般由不同性状品种筋板、钢板铆接组焊组成相应结构，其焊缝也呈现多面角焊缝、单边V形焊缝，可以说这些设备焊接技术要求高，施工难度大。以往人工翻转、变换角度焊接和气体保护半自动焊接施工不仅效率低，而且焊缝质量也不高，一旦不慎就会导致有开裂、气孔等状况，严重影响生产效能，也无法满足市场需求。因此改善其设备制造自动焊接技术，强化其焊接工艺就是当前相关行业人员亟需解决的重任，对此本文借鉴了国内外焊接机器人的开发和应用，并在此技术上吸收精华，结合实际进行改造创新，从而开发出更适宜本地企业生产的、性价比高、应用效果好的自动焊接机器人体系，使得其在立体车库设备制造中发挥其应有的优势和效能。

1.立体车库设备制造中自动焊接开发内容

在立体车库设备制造过程中，自动焊接机器人有确保焊接生产的稳定均匀性、高质量性、二十四小时高产能性、简化人工劳力、降低人工技术难度、改善生产环境等的优势特点，该自动焊接系统主要包括焊缝监控跟踪、电气控制、焊接电源、机械传动等内容，能够借助焊缝跟踪系统信号反馈来掌握焊缝轨迹，从而指挥实现焊枪进行多道焊接程序，因此参考自动焊接机器人运行开发原理，实现其焊接技术的自动化有着十分现实积极的意义。本文设计开发就要重点考察焊缝监控跟踪与其电气控制是否相匹配，这就需要考虑焊接参数的有效控制（焊接电压、电流、焊枪摆动轨迹等）以及双工位设备的机械体系，这样才能够使得其开发应用系统达到最大效能。为确保该系统功能实现，要解决下面几点：

第一，自动焊接技术。立体车库设备构件焊接应当对齐对平，其焊接所形成焊缝也应该呈现出多面角与加强版组成焊缝。在进行设计开发时，就要考虑其焊枪运行轨迹能够实现预期焊接效果，也就是要考虑焊接参数（电流、电压、焊枪摆动轨迹）的控制。此外要考虑焊接有正负三毫米的平行度、加强板高度、坡口角度等误差，因此合理采用先进激光跟踪焊缝的传感器。

第二，焊缝自动监督跟踪体系。一般普遍会采用先进位移激光检测器来定位焊接机械手定位、焊接工作中焊缝偏差测量，这个检测器必须要具备传感器和测量系统功能，通过检测器光点（取决于检测目标对象距离）位置变化来获取动态信号，然后经过微控制器来处理，就能够得到与被检测目标距离相等的线性信号。这种优越的跟踪传感性能就能够狼嚎应用于焊缝实时动态信息的跟踪和掌握中。当然在不利焊接环境中，其焊接过程也要采取措施来避免焊接弧光、烟雾、热辐射等不利干扰，如添加窄带滤光片、在传感器前加干燥压缩气体，如二氧化碳，做保温措施等等。

第三，电气控制及其他软件体系。电气控制和其他软件系统主要是通过传感检测部位来检查焊缝位置、焊接件位移，并将所得信息传入到PLC中处理，而其数据输入和监控则有触摸屏来实现。当然其执行系统则依靠伺服电机以及焊接电源来运行，通过在触摸屏输入设计定好的各项参数，然后PLC就依照设定参数运行，并在运行时实时监测、调整焊缝位置，这就形成良好的闭路循环控制系统，从而有效实现高精度的焊接焊缝定位。一般电气控制系统也要配套选用模拟量输入、输出模块等软件系统来实现信号采集、焊缝跟踪以及焊接电压/流的控制。

第四，焊接过程工艺体系。所谓的焊接过程，在该自动焊机机器人系统中就是焊枪轨迹控制过程，一般是空间三维和一轴摆角组成的四轴机构，借助交流伺服电机驱动作用、滚珠丝杆和直线导轨的传动作用来确保焊枪运行深度和精度控制。当然其导轨也要采用焊接防护罩。一般焊接过程都会参考焊接产能、焊接具体工件特点来计算设计焊接参数，从而模拟确定焊接过程，为确保焊接稳定性，一般焊接系统会采用微电报波形控制焊机，持续性百分百的电源容量以及可选性强的多种操作模式，如手动、自动以及半自动模式。通过这些过程系统就能够完美实现焊接制造的机械客观性和精准掌控性，有利于避免人工焊接操作失误，从而大大提高其焊接过程的掌控力以及生产水平。

2.应用成效

通过使用上述开发的自动焊接机器人运行系统，有效提高了焊接焊缝安排的科学性和合理性，大大降低了焊接变形状况，同时也提高了其设备部件焊接的外观性能和质量，对下部工序拼搭和加工有着积极的促进效用。而且借助焊缝激光自动监视跟中系统有助于工作人员更好的掌握焊缝焊接动态，便于焊缝尺寸实时测量工作。经过应用实践并计算发现，其应用效果颇为显著，主要表现为几点：生产效能增加三四倍、焊缝合格率增加五分之二、产品外观美观、质量稳定、生产人员劳动量降低、工作环境得到改善、成本大幅度降低（材料、人工、返工等等）。

3.结束语

总而言之，根据上文所述不难看出，自动焊接机器人系统能够从源头克服传立体车库传统设备制造弊端，深层次提升了企业生产工艺和核心竞争力，能够帮助企业占领更好市场地位，也有利于企业战略性发展。

参考文献：

[1]王华彬.自动焊接机器人在立体车库设备制造中的开发应用[J].魅力中国，2014（15）.

[2]陈敏.自动化立体车库的设计与展望[J].产业与科技论坛，2013（7）.