自动化焊接设备在工程机械制造中的应用

薛龙 张滨 芙光 姜辉

摘 要：焊接是工程機械制造中最常用的制造工艺。随着科学技术的不断发展和我国技术水平的提高，机械自动化技术和焊接技术不断优化。现阶段，自动焊接设备已开始广泛应用于各种工程机械制造，自动化焊接设备使工程机械制造效率更高，质量更好。自动化设备可以减少手工焊接的危险提高工作效率，是社会科学技术发展的必然产物。但是，我国在这方面的总体水平相对较低，要想加强施工机械的生产和相关质量，就必须大力推动焊接自动化技术的发展。

关键词：自动化;焊接设备;工程机械制造业

引言

自动焊接设备主要包括自动焊机和焊接机器人，不仅可以提高工作效率和产品质量，还可以降低工人的劳动强度，防止工人在工作中受伤，大大降低工伤的概率，可以连续工作24小时，减少劳动支出。我国城市经济建设的实施基础离不开工程机械行业的快速发展。它弥补了现有工程项目技术的不足，满足了后续产业中城市工程可持续发展的需要。它对城市建设具有十分重要的意义。

1、自动化焊接设备在我国工程机械制造业中的特点分析

1.1具有科学智能化的特点

首先，自动焊接设备在我国工程机械制造业具有科学智能化的特点，在自动焊接设备的操作过程中，主要的操作方式是自动操作，属于智能技术发展中的一种人机交互技术。在实际操作中，自动焊接最重要的优点是实现了智能化操作，可以更清晰、直观地进行数字集中控制，在焊接过程中精度更高，数字集中控制能最大限度地发挥其优势。因此，在自动焊接设备的具体操作过程中，由于其工艺性强，对自动传感技术的要求也较高。通常，它是为了帮助在历史时刻出现的整体焊接工作。

1.2具有高精准度与组合化的特点

一是高精度，顾名思义，就是系统、准确地控制焊接精度，严格检查焊接件的质量。一般来说，在焊接设备的实际操作中，具体的焊接精度应严格控制在1 mm范围内，不得超过本标准。但是，当自动焊接技术运行时，精度将从设定的1毫米调整到0.5毫米，刻度的减小表明精度得到了充分的提高。其次，组合的出现使企业在自动焊接生产过程中注重大型设备，使机械综合化，提高了自身的作业效率，对工程机械的制造和生产有很大的帮助。

1.3具有监督与管理有机协调的特点

从某种意义上说，自动化焊接设备可以实现工程机械制造过程中监督管理的有机协调。在焊接设备运行过程中，应借助网络技术和计算机实现日常管理和控制。在自动焊接的日常操作中，主要的依据是局域网与各工序的管理和控制连接。在工程建设的实际现场，应进行科学合理的监理，判断监理故障的远程操作方法。打破，然后完善监督管理的实施。

2、自动化焊接设备在工程机械制造中的具体应用

2.1控制系统的应用

随着我国自动化焊接技术不断发展，在实际工程机械制造中广泛的使用机器人工作站。对焊接机器人工作站来说，其组成部分主要包括：a控制器;b机器人本体，本体以6轴关节形式居多，具有结构刚性高和负载能力强的特点，同时材料本身不会产生腐蚀性和放射性，使用年限通常会多于15年。关节轴的驱动动力来自交流伺服电动机，该设备的数字化路径测量系统可以精准定位位置信息，确保了焊接的精度，重复定位精度效果极佳，误差可控制到0.1mm。此外，该系统中还有断电刹车装置，为控制系统的安全运营保驾护航。整个系统由全数字化控制技术打造，在计算机的统一控制下使数字总线连接和操控各个部分，最大程度的减轻电磁场干扰，确保精准焊。在控制系统中，中央处理单元利用处理器对设计方案控制，可以在稳定、高速的环境下操控轨迹。此外系统中的示教器具有人性化的操作界面，便于操作人员学习使用，操作界面会显示出焊接工艺的核心参数，便于能实现对设备的可视化控制。另外操作系统和电控柜均有防尘措施，或设置有专门的控制室，可以让系统在良好的环境下运营。

2.2焊接电源的应用

焊接电源必须选用如福尼斯牌全数字逆变脉冲焊接电源等先进品牌，对于部分具有自主知识产权的企业也可以利用自主研发的焊接电源，进而提升产品的配套性，但是都需要注意和控制系统接口的匹配。焊接电源需要有专家参数系统，这样便于以数字化的形式体现出焊接参数，通过示教器输入主要数据可以在焊接过程中随时对其在线修正。同时，先进的产品具有较高的收弧成功率，可以确保焊接表面没有凸起，并填满弧坑。焊接中断点可以有效覆盖，借助平行摆动功能可以快速识别出焊缝，并及时进行填充，同时焊枪不存在漏电、漏油现象。对于焊丝的选用来说，常用盘装或者桶装焊丝，这样送丝速度的可以得到保证，速度范围在0-24m/min，在电源规格选择时要确保暂载率达到100%。

2.3龙门架的应用

龙门架作为自动化焊接机器人的行走部分可以扩大操作范围，因此在机器人工作中都会给机器人本体配备行走框架。对于龙门架的控制也由控制系统统一完成，这样本体运动就与外部轴运动协调一致。在操作系统中，机器人本体需要倒挂在龙门架上，从而便于焊枪具达到需要焊接的位置。为了提升在行进状态下的焊接精确度，需要利用质量好的轴承、导轨、和齿轮等构件，减速机电动机也要确保其服务性能，对于龙门架的导轨来说，需要做好润滑和防尘的保护措施，避免本体出现大幅度的抖动，确保平均重复误差在0.2mm以内[5]。

2.4其他机具应用

其他机具主要是指焊接变位机和夹具，这样就可以确保机器人的焊接作业时可以处于指定的位置，为机器人工作站提供焊接变位机，并使整体协调运动。从装卸工件的需要考虑，变位机的高度设置要便于操作，同时夹具需要满足刚性要求，但是也需要防止装卸过程中工件变形的情况发生。因此，在设计参数时要尽可能缩短夹具上工件的时间。其他机具在选择使用上也要尽量选用知名的技术品牌的伺服电动机和减速机。

2.5软件和传感系统应用

对于软件和傳感系统来说，其功能较为复杂，主要包括以下功能：a示教编程;b离线编程;c数据库存储;d数据处理和调用;e自诊断;f断点续焊;g多层多道焊接功能。为了使系统发挥出更大的性能，需要在系统中设置多种功能接口，包括：a模拟接口;b焊机串行控制接口;c数字接口、d局域网接口、e打印机接口、f域总线系统接口。

3、结束语

焊接技术一直是工程制造过程中最重要的组成部分，要想更好地发展工程机械制造业，就必须大力推广焊接自动化技术，以促进我国社会经济的发展。自动化技术也是整个行业发展的动力和方向，因此在这个阶段，所有企业都在大力推动焊接自动化的发展。同时，加强工程机械制造业的整体质量，改进自动焊接技术，提高企业的质量产出。根据工程机械焊接机的现状和发展趋势，不断提高企业自身技术能力，精准把握和接纳新的焊接自动化技术，从而提高企业的效率。

参考文献：

[1]张志，马超芳.自动化焊接设备在工程机械制造中的应用[J].科学技术创新，2018（05）：179-180.

[2]李涛，王庆涛，邹方政，杭建伟，聂兰兆.自动化焊接设备在工程机械制造中的应用[J].居舍，2017（33）：121.

[3]赵国新.自动化焊接新技术在机械制造中的应用研究[J].中国新技术新产品，2017（19）：12-13.

[4]王金磊.工程机械制造中自动化焊接设备的应用分析[J].南方农机，2017，48（17）：122+125.