工业机械中自动焊接技术的应用研究

张德平 张杰 张健健 李艳华 李得顺

中国船舶重工集团柴油机有限公司 山东青岛 266520

1 自动焊接技术重要性分析

毋庸置疑，自动焊接技术在未来的应用将会愈加广泛。首先，在人力成本逐渐高涨的今天，要想缓解企业生产中的成本投入压力，就必须推动其自动化技术的应用。其次，对于焊接工艺而言，其工作强度大，容易使工作者疲劳，而无法长时间工作，由此推动自动化技术是大势所趋。其三，随着社会的发展，加工制造产品日益向着重型化、精密化的方向发展，制造生产中对焊接工艺的含量和质量也提出了更高需求，传统手工焊接操作已经无法满足新时代生产需求。且手工生产效率不高，焊接质量更是有待提高，特别是批量生产时，更是无法保证质量和按期完成任务，因此必须推动自动化技术的应用[1]。

2 自动焊接技术原理分析

自动焊接加工技术的广泛应用本身就是将焊接加工过程从手动转变为完整的机械化、自动化加工过程。传统焊接（主要指手动焊接）通过自动引燃所消耗的电弧，再通过手动将焊接所消耗的电弧通过焊条进行补充或者焊条推进以此方式来继续维持电弧的长度，基于灵活的方式通过手工的移动完成了焊接加工过程中所有加工程序。自动焊接技术不同，它是利用一定的现代电子技术、数字技术完成以往的手工焊接过程，使得整个焊接过程出现自动化、机械化。自动焊接技术是由以下几个部分组成：负责进行左右上下或者是转动的导轨床体、转动机构、气动尾顶滑台机构、负责安装加工软件的工件夹紧机构、负责进行焊接的焊接机构、负责行动指令的焊枪夹持机构。其中数字化应用是现代科技与焊接技术的有效融合，是利用电脑高速、精确的运算，使整个焊接过程自动化，使自动焊接技术得到发展和应用，进而更精准地替代人力操作不好掌握的因素[2]。

3 工业机械中自动焊接技术的应用

3.1 工业机械中机械技术的应用

在工业机械设备相关运动传递的过程中，离不开机械技术。工业机械设备的类别内容上，工业机械运输装置与工业机械固定装置等两种居多。整体来说，面对国家发展的未来重点方向，以自动化和智能化为例，相关机器人自动焊接技术或者相关设备也在机械技术的发展中不断创新壮大并实际落地生产，比如快递业的物流机械自动处理传输技术发展应用。

3.2 工业机械中传感技术的应用

在工业机械的应用领域，传感技术的作用越来越凸显，能够实时监控机械设备的运行状态并做出实际处理，在正常运行的过程中能够实时做出正确的符合生产运营的正确活动，并摒弃错误的模式避免影响生产。在这时，假设工业机械在运转过程中出现一系列问题，导致不正常的情况出现，操作人员在这时根据实际情况针对性作出正确处理。总体上说，工业机械中的自动焊接传感技术能够准确完整应对不同的突发状况和不安全环境，运转状态良好，以达到最终的生产活动满足生产需要。

3.3 工业机械中自动控制技术的应用

自动控制技术一定程度上是操作人员或者电脑设备按照一定的既定程序或者事先设计过程，运用相关自动焊接技术的控制方式方法和理论，最终完成工业机械规模化生产的过程管理监控。需要强调的是，针对自动控制技术的应用推广，能在达到规模化生产的标准模式下正确快速提高生产效率。如气体保护焊、埋弧自动焊等焊接相关技术的应用在工业机械中不断发展。

3.4 工业机械中系统技术的应用

系统技术能够实现多方位的结合运转，尤其是国外光刻机技术领域的发展对系统技术的运用尤为重要。主要内容是针对不同的自动焊接技术应对不同问题处理做进一步的整合巩固提高。能够在日常的机械设备运转中高标准运行，并在这个过程中整合数据分析、监控数据分析、总结数据分析，能够使自动焊接技术得以良好的实现。

3.5 工业机械中智能化技术的应用

主要是通过智能机器人为主要表现，机器人焊接基础的应用推广，在这个过程中，主要内容包括需要外部数字焊接机或者模拟焊接机与智能机器人相结合，主要通过连接安排GSK-Link的总线通信方式，此外还有虚拟、标准I/O口，相关终端指令促使机器人根据轨迹模式运转，控制好机械手臂及焊接机，根据预先设置好的状态进行相关焊接作业[3]。

3.6 工业机械中PLC技术的应用

由于PLC支持多种总线协议，因此可以和绝大多数的焊机进行实时通信，从而在人机界面端就可以修改焊接参数，例如焊接模式的选择、焊接电流电压的调整等。不仅如此，PLC还可以通过内部程序编写的方式，实现焊接参数按规律地自动分段调整，从而满足特殊焊接工艺要求。梁涛等人设计了一种以PLC为控制器的焊接控制系统，通过软件编程及硬件搭建，实现了对焊机电源参数的监测和调节。实验结果表明，该套控制系统对提升焊接稳定性和安全性具有很大的帮助。此外，PLC可以对焊接参数进行监测和反馈调节，在焊接过程中，如焊接电流等某种参数由于误操作或其他外界因素超出规定使用范围时，控制系统可以发出报警信息，并及时对焊接参数进行调节，使其保持在安全可控的使用范围内，保证了焊接过程的正常、平稳。为了更好地观察焊接状态，在自动焊过程中，焊接操作者需要监测焊接数据，如焊接电流、焊接电压、焊接速度等，甚至包括焊接熔池的实时监控。主要方法为PLC控制系统通过连接外部传感器，输入模拟量信号将焊接参数显示在人机界面，并且通过上位机与摄像头的通信连接，呈现熔池图像。

4 结语

综上所述，自动焊接技术在机械加工中的广泛应用，不仅提高了焊接产品的质量，更降低了焊接成本，改善了焊接加工的环境，减少了安全事故，减少了资源的不必要浪费。因此，相关企业必须结合实际情况不断地引进先进的自动化焊接技术，这样才能够推动自动化焊接技术的发展，从而助推我国制造行业的转型升级。