宋娟

摘要：近年來，隨著科學技術的創(chuàng)新和改革，工程機械焊接自動化這個名詞被越來越多的人了解且廣泛關注著，這也給我國的工程機械制造行業(yè)的轉變帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)，企業(yè)的生產能力與核心競爭力是以自動化焊接設備為載體而進行的，由此可見，自動化焊接設備對于企業(yè)的發(fā)展重要性不言而喻。本篇文章以自動焊接技術在機械加工中的應用為框架，筆者分別從自動化焊接設備、自動化焊接專機與焊接機器人的比較分析、自動化焊接設備的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢三個方面對其實際應用進行深入研究。

關鍵詞：自動化焊接設備;工程機械制造;自動化焊接專機

中圖分類號：P755.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）16-0216-02

0? 引言

對機械制造行業(yè)來說，推動企業(yè)的發(fā)展和運行，焊接技術的應用是必不可少的。除此之外，不僅僅是從市場經濟這個微觀角度來看工程機械制造企業(yè)的發(fā)展是非常重要的，工程機械制造企業(yè)的發(fā)展更是有利于國家戰(zhàn)略這個宏觀角度。在汽車行業(yè)中，車身是汽車的基本骨架，是汽車上所有零部件的安裝基礎，車身制造質量的好壞對汽車的裝配質量及整車性能起決定性作用，而車身沖壓零件及其焊接裝配的質量是影響車身質量的重要因素。本文以自動焊接技術為關鍵詞，對其結構和特點進行深入分析，在此基礎上對自動焊接技術的應用現(xiàn)狀和發(fā)展方向做以簡要說明。

1? 自動化焊接設備

1.1 自動化焊接設備概述

焊接自動化是指將自動智能化的系統(tǒng)和焊接工具結合在一起作用于作業(yè)之中，比如說焊接胎夾具等工具的應用，這樣的方式主要用于大規(guī)模的生產上，能夠在實現(xiàn)工作效率的同時降低人工成本實現(xiàn)機械制造企業(yè)的經營利潤，自動化焊接設備又被細分為自動化焊機專機和焊接機器人等應用。通過使用自動化電焊設備一是能夠通過機械代替人工生產力，減輕工人的工作勞動量，二是為了能夠實現(xiàn)二十四小時連軸轉的穩(wěn)定連續(xù)工作，提升產生效率和生產質量。眾所周知，焊接技術被廣泛的應用于工程機械等各個制造行業(yè)，因此，焊接設備的自動化改革是目前最重要的科學技術改革方面之一，這能夠有效的提升生產企業(yè)的生產水平，從而為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展夯實基礎。

1.2 自動化焊接設備的主要特點

筆者將自動化焊接設備分為了大型化、組合化;數(shù)字化、智能化;高精準、高質量;管理控制一體化這四個特點，下面將對這四個應用特點做以深入說明[2]。

1.2.1 大型化、組合化

通過對于已經研制成功的自動化焊接設備調查發(fā)現(xiàn)，大部分的自動化焊接設備都被廣泛的應用于大型的制造生產之中，比如集裝箱的外殼整體組裝焊機中心等等設備。甚至于少部分的大型焊機中心占地面積相當于一整個車間之大。

1.2.2 數(shù)字化、智能化

在自動焊接技術的應用中數(shù)字化和智能化是最復雜的部分，這是因為想要實現(xiàn)數(shù)字化和智能化一方面需要考慮到焊接過程中發(fā)生的形變等現(xiàn)象，另一方面還需要以先進的自控信息系統(tǒng)作為支撐。想要控制焊接過程中發(fā)生的形變，相關工作人員需要嚴格的掌控工作中對于傳感技術的控制。除此之外，對于難度較高且作業(yè)過程較為復雜的工作，需要以計算機信息技術作為輔助。

1.2.3 高精度、高質量

通常來講，在進行自動化焊接中的焊接機器人和焊接操作過程中，定位的精準密度需要控制在1毫米到0.05毫米之內。這就是自動化焊接設備的高精準和高質量的體現(xiàn)，也是深受機械制造企業(yè)喜愛的重要原因。

1.2.4 管控一體化

管控一體化在自動化焊接技術中主要是體現(xiàn)在以計算機軟件為基礎，通過局域網將生產、制造等環(huán)節(jié)實現(xiàn)作業(yè)中的自動化控制，比如說遠程監(jiān)控等，而在設備出現(xiàn)故障時，也無需擔憂，計算機能夠及時的檢測出問題所在之地，之后通過自動化的管理控制實現(xiàn)對機械設備的維修。由此觀之，管理控制一體化的重要性不言而喻，管控一體化在自動化焊接中的應用不僅僅是針對于日常的管理工作，更是針對于工作過程中所出現(xiàn)的諸多問題，在保證機械設備的有效運轉的基礎上，為機械制造企業(yè)的發(fā)展打好基礎。

據統(tǒng)計一輛車上有幾千個焊點，沃爾沃S90整車有5789個焊點、凱迪拉克ATS-L整車有6000多個焊點。自動焊鉗就是一種應用于現(xiàn)代轎車車身焊裝線上的新型點焊設備，它是由機械裝置驅動實現(xiàn)各個位置的焊接，與固定式點焊機和懸掛式點焊機相比，它使用方便，機械化和自動化程度高，焊接質量穩(wěn)定;與點焊機器人相比，它具有成本低、投資少、結構尺寸小、焊接接近性好的特點。因此，自動焊鉗是適應我國車身焊接發(fā)展的技術它將會在現(xiàn)代大批量汽車車身的焊裝生產線上得到越來越廣泛的應用。

2? 自動化焊接專機與焊接機器人的比較分析

2.1 自動化焊接專機的結構及應用

2.1.1 自動化焊接專機結構

焊接系統(tǒng)、機械系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)是自動化焊接專機結構的主要組成元素。焊接系統(tǒng)包括焊接電源和焊接槍這兩個部分，機械系統(tǒng)是由床身機構、工裝夾具、工件輔助支撐機構等部分組成的。電氣系統(tǒng)主要是通過夾具、焊機、焊槍等完成的。

2.1.2 自動化焊接專機的應用

自動化焊接專機是通過雙絲焊接完成的，比如汽車車身是由百余種、甚至數(shù)百種薄板沖壓件經焊接、鉚接、機械連接等方法聯(lián)接而成的復雜殼體結構件，其中焊接是最主要的聯(lián)接方式。

在機械制造企業(yè)中使用焊接專機技術能夠很大程度上的提升生產和工作的效率，和人工焊接相比較，首先自動化焊接專機是人工焊接工作量的兩倍，其實使用自動化焊接專機能夠有效地避免在作業(yè)過程中出現(xiàn)的斷弧的現(xiàn)象，除此之外，雙絲焊接的熔深也是能夠更好地作用于焊縫的力學性能上。

2.2 焊接機器人的結構及應用

焊接機器人除采用傳統(tǒng)的位置傳感器、速度傳感器、加速度傳感器等傳感器外，裝配、焊接機器人還應用了激光傳感器、視覺傳感器和力傳感器，并實現(xiàn)了焊縫自動跟蹤和自動化生產線上物體的自動定位以及精密裝配作業(yè)等，提高了機器人的作業(yè)性能和對環(huán)境的適應性。

2.2.1 焊接機器人的結構

焊接機器人的結構主要是機器人、控制、焊接電流供應、機器人外波形結構、焊接適配器、設備、操作軟件、電弧焊接軟件包、傳感器系統(tǒng)、工作場所的輔助和除塵系統(tǒng)。在焊接機器人的眾多結構中，機器人的自身和控制器是最為重要的，它決定著機器人的使用年限，如果其負載能力穩(wěn)定那么一個焊接機器人能使用十年以上。通過數(shù)字化控制技術實現(xiàn)機器人系統(tǒng)的整體控制，這需要相關技術人員能夠通過有效的手段使機器人遠離磁場的干擾。多處理器的中央處理系統(tǒng)是機器人控制系統(tǒng)的實現(xiàn)因素，其具有充分的擴展性和穩(wěn)定性，這也是焊接作業(yè)的精度和質量保障的基礎。筆者認為在焊接機器人的構造中，最應該注意的就是焊接電源的選擇方面，這是因為在工作過程中，需要大量且標準規(guī)格的焊絲和電流，所以影響將其電流的下暫載率達到100左右。

2.2.2 焊接機器人的應用

目前在自動化焊接技術的應用中，焊接機器人仍舊是占有焊接技術的主要地位，這是因為焊接機器人柔化性、高效性和穩(wěn)定性等等的特點被企業(yè)青睞，對焊接產品的質量起著重要性作用，能夠讓制造企業(yè)在競爭激烈的行業(yè)市場中穩(wěn)步發(fā)展。例如，汽車車身焊接中的自動焊接技術自動焊鉗通過安裝板連接在運動機構上，利用機械裝置驅動實現(xiàn)“原位-到位-焊接-移位-再焊接-回位”的動作循環(huán)，完成各個位置的焊接，它可視為三自由度的簡易機器人，不僅能對工件進行準確定位而且點焊效率高，可降低工人的勞動強度。

除此以外，焊接機器人能夠自動進行調試工作，對于不同的焊件起到積極地調整作用，由此觀之，焊接機器人非常適合工程機械制造中品種多、批量小、更新速度快的產品。

3? 自動化焊接設備的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

3.1 自動化焊接設備應用現(xiàn)狀

由于工程機械制造企業(yè)之間生產水平和綜合能力存在著一定的差異性，導致了電動化焊接設備的使用上也存著在一定的差異性。筆者通過調查發(fā)現(xiàn)，將我國的太原重工股份有限公司等知名企業(yè)和小中型制造企業(yè)對于自動電焊設備的使用情況對比發(fā)現(xiàn)，在工程機械制造行業(yè)之中我國自動化裝備使用率非常不可觀。

在工業(yè)水平的大力發(fā)展和提升過程中，在我國的制造企業(yè)中使用自動電焊技術的比例也在逐步上升，這一點在大型工程機械制造企業(yè)中更是體現(xiàn)的淋漓盡致，同時這類的企業(yè)也是使用的關鍵群體，由此，落后的中小型制造企業(yè)應該樹立正確的工作意識，提升自動化焊接設備的使用量。

3.2 自動化焊接設備的發(fā)展趨勢

近些年來，自動化焊接設備無論是從種類上而言還是從應用效果上都有著很大程度的發(fā)展，技術的增長為企業(yè)的發(fā)展奠定基礎。從傳統(tǒng)操作模式下的電焊技術到新時期的系統(tǒng)信息智能化的焊接專機、焊接生產線和焊接機器人，都是焊接結構的又一大提升。再從焊接操作機技術來說，傳統(tǒng)的操作機比如橫梁式操作機等，已逐漸被多種結合的龍門式、門框式等類型所取代。筆者從這可以發(fā)現(xiàn)，焊接機的規(guī)格隨著焊接機的種類呈現(xiàn)著正比例的上升趨勢。自動焊接技術的應用能夠不斷地滿足于人們的生活和生產所需是因為自動焊接技術能夠在提升工作效率的同時降低工作的成本，有效的減少了傳統(tǒng)手工勞作所帶來的工作隱患，比如說傳統(tǒng)電焊技術非常容易受到輻射，所以不適合長時間的進行工作，而自動焊接技術就可以實現(xiàn)24小時連續(xù)不間斷的高效工作。除此之外，自動焊接技術能夠滿足于當代對于生活質量和工作質量的高標準要求，對企業(yè)樹立形象和未來發(fā)展都是起到關鍵作用的。所以筆者相信，自動化焊接技術在未來的生產應用中一定是不可估量的，所以相關專業(yè)人員需要做好探索和創(chuàng)新，在實踐工作中使得技術不斷更新和完善，為自動化焊接技術成為機械制造發(fā)展的必然趨勢夯實基礎。

4? 結束語

工業(yè)機械行業(yè)的大力發(fā)展和改革，使人們對于產品的質量和工作效率要求越來越高，而自動焊機技術的廣泛應用滿足了人們對于品質和效率的超高要求，這也是越來越多的機械制造企業(yè)喜歡和推廣的重要原因之一，因此，自動化焊接技術的推廣和普及是工業(yè)社會發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻：

[1]李偉，姚德生，楊楠.淺談自動焊接技術在機械加工中的應用[J].農家科技（下旬刊），2019（2）.

[2]陳志虎.淺談自動焊接技術在機械焊接中的應用[J].工程技術（引文版），2017（2）：00261.

[3]杜巖，于瑞玢，張曉宇.淺談自動化焊接在機械焊接中的應用[J].中國科技投資，2016（6）.

[4]姚德生，楊楠，李偉.淺談自動化焊接新技術在機械制造中的應用[J].農家科技（下旬刊），2019（2）.

[5]李偉，姚德生，楊楠.淺談自動焊接技術在機械加工中的應用[J].農家科技（下旬刊），2019（2）：287.

[6]劉清亮.淺談自動焊接在機械焊接中的應用[J].卷宗，2021（8）：338.

[7]于倫.淺談自動焊接技術在機械焊接中的應用[J].科學中國人，2016（Z）.

[8]王夢菲.淺談自動焊接在機械焊接中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2015（29）：3184.

[9]李長河.淺談自動焊接在機械焊接中的應用[J].建筑工程技術與設計，2016（28）：128.

[10]杜巖，于瑞玢，張曉宇.淺談自動化焊接在機械焊接中的應用[J].中國科技投資，2016（6）：150，167.