自動(dòng)化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中的運(yùn)用分析

李 毅

（華亭煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司華亭煤礦，甘肅 平?jīng)?744100）

引言

在制造相關(guān)的工程機(jī)械設(shè)備的過程中，往往需要對(duì)多種零件進(jìn)行組合，多個(gè)零件的組合才能夠制造出一臺(tái)完整的工程機(jī)械設(shè)備。焊接是這些零件進(jìn)行組合的一種常見工藝，但傳統(tǒng)的焊接技術(shù)在對(duì)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行焊接時(shí)，會(huì)出現(xiàn)諸多問題，例如在操作過程中施工人員容易發(fā)生意外事故、焊接質(zhì)量較差等。而隨著新興科學(xué)技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，自動(dòng)化焊接設(shè)備在機(jī)械制造領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用，極大地提高了焊接工程的自動(dòng)化程度。

1 自動(dòng)化焊接設(shè)備概述

在我國(guó)現(xiàn)階段的工程機(jī)械制造行業(yè)中，自動(dòng)化焊接設(shè)備是不可缺少的生產(chǎn)設(shè)備，該設(shè)備通常指的是焊接機(jī)器人以及焊接專機(jī)。在焊接工作中使用自動(dòng)化焊接設(shè)備能夠非常有效地對(duì)焊接效率和焊接質(zhì)量進(jìn)行提升，提高焊接工作的一致性；該設(shè)備自動(dòng)化程度較高，能夠極大地提高焊接效率，減少焊接工作的時(shí)間成本；該設(shè)備的操作難度較低，這在一定程度上降低焊接人員的工作難度（如圖1 所示）；使用該設(shè)備進(jìn)行焊接工作，可以在很大程度上降低由煙塵、飛濺對(duì)施工人員所造成的危害。并且隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，自動(dòng)化焊接設(shè)備正在不斷進(jìn)行改進(jìn)與完善，擁有越來越多的功能和更好的工作性能，能夠更進(jìn)一步的提高焊接工作的機(jī)械化程度，提升焊接工作的質(zhì)量，為企業(yè)帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益。

2 自動(dòng)化焊接技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

2.1 焊接質(zhì)量高

通常情況下，自動(dòng)化焊接設(shè)備本身由眾多設(shè)備與零件組成，而這些設(shè)備與零件能夠很好地對(duì)集中熱量進(jìn)行處理，且該設(shè)備散熱性能較好（如圖2 所示）。焊接工作在進(jìn)行操作時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，而這就往往會(huì)產(chǎn)生設(shè)備溫度過高或是熱流過高的現(xiàn)象，這些都不利于焊接工作質(zhì)量的提升，同時(shí)也會(huì)對(duì)所焊接的機(jī)械設(shè)備本身的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。而自動(dòng)化焊接設(shè)備能夠?qū)崃窟M(jìn)行很好的處理，提高焊接工作的質(zhì)量。除此之外，自動(dòng)化焊接設(shè)備與傳統(tǒng)的人工焊接工藝相比，可以在很大程度上提高電弧的穿透性能，這樣就可以讓焊接工作節(jié)省大量的時(shí)間，提高焊接工作的工作效率。同時(shí)，自動(dòng)化焊接設(shè)備有多種精密的機(jī)械工藝組成，在進(jìn)行焊接工作時(shí)，能夠?qū)⒏鞣N參數(shù)進(jìn)行精密的控制，它既可以對(duì)焊機(jī)的范圍進(jìn)行控制，還可以對(duì)焊接的輕重程度進(jìn)行控制。在這樣的精密控制下，在進(jìn)行焊接工作時(shí)，能夠有效地減少意外情況的發(fā)生。自動(dòng)化焊接設(shè)備能夠?qū)Ω鞣N焊接參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，這樣可以非常有效地降低焊接工作的難度。

2.2 擁有較高的技術(shù)水平

自動(dòng)化焊接設(shè)備目前已廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械制造領(lǐng)域中，它能夠?qū)Ω鞣N精密零件、非金屬材料以及薄壁材料進(jìn)行有效焊接。通過應(yīng)用激光焊接等先進(jìn)的焊接技術(shù)，自動(dòng)化焊接設(shè)備的焊接精度得到了很大的提升，這種較高的焊接精度能夠滿足大部分的焊接工作，同時(shí)還可以有效地降低焊接過程中零件變形情況的發(fā)生。利用該設(shè)備能夠進(jìn)行對(duì)焊接技術(shù)要求較高的各種焊接工作，在機(jī)械設(shè)備制造領(lǐng)域中能夠被廣泛地應(yīng)用，擁有良好的適應(yīng)性。

3 自動(dòng)化焊接設(shè)備的特點(diǎn)

自動(dòng)化焊接設(shè)備的特點(diǎn)可以概括為以下3 點(diǎn)：第一，擁有組合化和大型化的特點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)實(shí)焊接工作的需要，當(dāng)前已研制出各種不同類型的自動(dòng)化焊接設(shè)備，這些自動(dòng)化焊接設(shè)備再進(jìn)行研發(fā)與組裝時(shí)，往往是根據(jù)不同工作的需要，使焊接工作更加專業(yè)化，焊接效率更高。第二，智能化與數(shù)字化的特點(diǎn)。在對(duì)各種工件進(jìn)行焊接時(shí)，必須要充分考慮到焊件的形狀以及焊接縫隙誤差，同時(shí)還要關(guān)注在進(jìn)行焊接工作時(shí)所發(fā)生的熱變形現(xiàn)象，這一特征就要求焊接設(shè)備要有較高的傳感技術(shù)，同時(shí)還要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂葡到y(tǒng)為焊接工作提供有力的技術(shù)支持。第三，質(zhì)量更好與精度更高的特點(diǎn)。自動(dòng)化焊接設(shè)備有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂葡到y(tǒng)，在進(jìn)行焊接工作時(shí)，能夠?qū)Ω鞣N焊接參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，這樣就使得焊接工作的工作質(zhì)量與焊接精度得到了較大幅度的提升。

4 自動(dòng)化焊接設(shè)備的應(yīng)用

4.1 焊接電源的應(yīng)用

在選取焊接電源時(shí)，要盡可能地使用質(zhì)量較好的進(jìn)口產(chǎn)品，這些進(jìn)口產(chǎn)品有著較高的品牌保證，例如福尼斯旗下的全數(shù)字逆變脈沖焊接電源。也可以選擇那些有著較高自主創(chuàng)新能力與自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的企業(yè)所生產(chǎn)的焊接電源，這樣可以有效地提高焊接工藝的配套性。在對(duì)焊接電源進(jìn)行選擇時(shí)，要注意觀察這些焊接電源是否與本企業(yè)的控制系統(tǒng)接口相匹配。那些較為先進(jìn)的焊接電源往往具有焊接專家參數(shù)系統(tǒng)，這一參數(shù)系統(tǒng)能夠?qū)Ω鞣N焊接參數(shù)進(jìn)行數(shù)字化的顯示。通過相關(guān)設(shè)備能夠?qū)χ饕獢?shù)據(jù)進(jìn)行輸入，同時(shí)在焊接的工作過程中，能夠根據(jù)不同工作的需要來對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整?？萍妓捷^高的產(chǎn)品通常擁有更高的成功率，這樣就能夠有效地減少在焊接過程中所出現(xiàn)的問題。利用該設(shè)備的平行擺動(dòng)功能能夠?qū)缚p進(jìn)行迅速、有效地識(shí)別，并對(duì)這些焊縫進(jìn)行填充，可以有效減少焊槍漏油、漏電的問題。焊接機(jī)器人在一般情況下?lián)碛休^大的焊絲規(guī)格，在選擇相應(yīng)的焊接電源時(shí)要格外注重焊接電源的電源規(guī)格，保證焊接電源的占載率能夠達(dá)到100%。

4.2 主體與控制器的應(yīng)用

自動(dòng)化焊接設(shè)備中兩個(gè)關(guān)鍵的部分就是控制器與主體結(jié)構(gòu)。一般情況下，六軸關(guān)節(jié)型是主體結(jié)構(gòu)的特定類型，主體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式一般要求為剛性堅(jiān)固式。同時(shí)，它使用的材料必須擁有較高的耐腐性，不能存在任何的放射性因素，除此之外他的工作壽命還要大于15 A。自動(dòng)化焊接設(shè)備通常不能缺少主要驅(qū)動(dòng)力，也就是我們通常所說的交流伺服機(jī)（如圖3 所示），需要專業(yè)的路徑測(cè)量系統(tǒng)來對(duì)它的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行維持。只有這樣才能夠使焊接精度達(dá)到實(shí)際焊接工作的要求。相關(guān)工作人員通過控制系統(tǒng)對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化的控制，能夠?qū)ψ詣?dòng)化焊接設(shè)備的各項(xiàng)功能進(jìn)行調(diào)動(dòng)。

5 自動(dòng)焊接設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域

5.1 電力智能化領(lǐng)域

將自動(dòng)焊接設(shè)備應(yīng)用在電力智能化領(lǐng)域的一個(gè)突出成果就是機(jī)器人，電力裝置的調(diào)整一般情況焊接系統(tǒng)擁有較強(qiáng)的整體控制能力，在應(yīng)用該設(shè)備的過程中，需要協(xié)調(diào)電子線路與傳感器之間的關(guān)系。除此之外，要根據(jù)自動(dòng)焊接設(shè)備的智能化水平來對(duì)焊接機(jī)器人進(jìn)行電力安裝，同時(shí)對(duì)相關(guān)的傳感器進(jìn)行合理的調(diào)試，要對(duì)人機(jī)交互模式進(jìn)行充分利用，最大程度地發(fā)揮自動(dòng)焊接設(shè)備的智能化作用。

5.2 機(jī)械工程領(lǐng)域

焊接機(jī)器人的研發(fā)是工程機(jī)械領(lǐng)域最突出的創(chuàng)新，這種創(chuàng)新提高了設(shè)備的數(shù)字化運(yùn)行程度，讓機(jī)器人能夠更好地適應(yīng)各種生產(chǎn)工作，根據(jù)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)工作的要求進(jìn)行靈活的調(diào)整。這樣在很大程度上降低了設(shè)備的開發(fā)成本，同時(shí)還能讓焊接工做的焊接質(zhì)量得到提升，減少對(duì)設(shè)備零件的損害。但是，生產(chǎn)數(shù)字化焊接機(jī)器人的成本往往較高，需要企業(yè)投入大量資金，同時(shí)后續(xù)的維護(hù)與保養(yǎng)工作也要及時(shí)跟進(jìn)。這種機(jī)械設(shè)備的操作難度較高，企業(yè)需要對(duì)操作人員進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)，這樣才能夠最大程度上發(fā)揮這些數(shù)字化設(shè)備的各種功能。

6 結(jié)語

在生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備時(shí)，運(yùn)用自動(dòng)化焊接技術(shù)能夠極大的提高焊接的效率，同時(shí)使得焊接工作的質(zhì)量也得到了顯著的提升，操作過程中極大地減少了意外事故的產(chǎn)生概率，因此，深入研究自動(dòng)化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中的應(yīng)用有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。