摘要：在我国机械制造行业良好的发展背景下，自动化焊接设备也在广泛使用，体现出其应用价值。合理利用自动化焊接机器人工作站可以显著提升焊接质量和工作效率。在实际生产中，需要对焊接设备合理选择，及时对运行参数调整，方可保证系统的稳定运行。
关键词：自动化焊接设备；工程机械制造；应用
1工程机械焊接自动化技术概述
新中国成立以来，我国的工程机械产业不断发展，特别是在改革开放以后，每年我国的钢铁产量以300万t不断增长，成为世界上最大的工程机械制造大国。随着科学技术与社会经济的不断完善，我国在工程机械方面取得了显著成绩，其中最重要的就是工程机械焊接自动化技术的发展与完善。焊接技术在20世纪初就被广泛应用到工程机械制造行业领域中，但是由于我国的钢结构建筑起步比较晚，焊接技术的实践研究和理论研究都还不够成熟，处于发展的初期阶段。焊接技术除了被应用到工程机械制造领域中，还应用于石油化工业、运输制造业、建筑工程领域中以及航空领域等。由于当前对焊接质量与焊接的经济效益要求越来越高，焊接工艺开始向专业化与自动化方向转变，焊接自动化技术作为传统机械技术与现代科学技术的结合体，需要对工艺方法、设备安装以及焊接加工过程中和质量控制等进行严格监督与控制，保证焊接质量。
2自动化焊接技术的应用优势
受技术水平的限制，以往我国在工程机械焊接方面多采用手工焊接的方式，此种焊接方式生产效率低，并且容易受工人各方面素质的影响，焊接精准度不高，所以传统的手工焊接方式不能很好地满足现代化高精尖行业的需求了。另外，传统的手工焊接方式需要大量的劳动力进行支撑，增加了企业的经营成本。自动化焊接技术是针对于传统手工焊接技术而言的，所以与之相比具有以下几点优势。
第一，成本低。自动化焊接技术对劳动力资源的需求量少，虽然在前期的技术和设备上需要投入一定的资金，但从长期的角度来看，其能够节约大量的劳动力成本，提高企业的生产效率，进而达到节约生产资金的目的。
第二，精准度高。随着工程机械市场的不断扩展，机械的复杂化、规模化逐渐形成，这也对焊接的精准度提出了更高的要求。自动化焊接技术与传统的手工焊接技术相比，能够确保焊接的精准度，满足行业的技术要求。
第三，对工作环境要求不高。工程机械焊接对人体是存在一定伤害的，由于身体受限的原因，并不能长期在一个工作环境中工作，严重地降低了工作效率。但自动化焊接技术的应用，能够改善以往无法持续性工作的问题，而且对工作环境无过高的要求，可以保证恶劣环境中的工作效率。
3 自动化焊接设备在工程机械制造中的具体应用
3.1 控制系统的应用
随着我国自动焊接技术的不断发展，机器人工作站在工程机械制造中得到了广泛的应用。焊接机器人工作站主要部件有：A控制器；B机器人主体，多为六轴接头形式，具有结构刚度高、承载能力强的特点，材料本身不会产生腐蚀性和放射性，使用寿命一般在15年以上。连接轴的驱动力来自交流伺服电机。设备的数字路径测量系统能准确定位位置信息，保证焊接精度，重复定位精度优良，误差可控制在0.1mm。此外，该系统还设有断电制动装置，以保护控制系统的安全运行。整个系统采用全数字控制技术。在计算机的统一控制下，数字总线的连接和操作，最大限度地减少电磁干扰，保证焊接的准确性。在控制系统中，中央处理器利用处理器对设计方案进行控制，并能在稳定高速的环境中对轨迹进行控制。此外，系统中的教学设备具有人性化的操作界面，便于操作人员学习和使用。操作界面显示焊接过程的核心参数，实现设备的可视化控制。另外，操作系统和控制柜都有防尘措施，或设置专门的控制室，使系统能在良好的环境下运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2 焊接电源的应用
焊接电源必须选用先进品牌，如芙蓉牌全数字逆变脉冲焊接电源。对于一些拥有自主知识产权的企业，也可以利用自主开发的焊接电源来提高产品的匹配性，但需要注意和控制系统接口的匹配。焊接电源需要专家参数系统，便于以数字形式反映焊接参数。主要数据可在焊接过程中随时在线更正，通过讲师输入主要数据。同时，先进产品收弧成功率高，保证了焊接表面不鼓包、不填满弧坑。可以有效地覆盖焊接断点。借助平行摆动功能，可以快速识别和填充焊缝。同时，火炬内无电、油泄漏。对于焊丝的选择，一般采用盘形或筒形焊丝，以保证送丝速度，速度范围为0-24m/min，在选择电源规格时，临时负荷率应为100%。
3.3 龙门架的应用
作为自动焊接机器人的行走部分，龙门架可以扩大操作范围，因此在机器人的工作中，机器人本体将配备一个行走架。龙门架的控制也由控制系统完成，使机体的运动与外轴线的运动协调一致。在操作系统中，机器人本体需要倒挂在龙门架上，以便于焊枪到达所需的焊接位置。为了提高焊接在运动状态下的精度，必须使用质量良好的部件，如轴承、导轨、齿轮等。减速电机还应保证其使用性能。对于龙门导轨，应采取润滑和防尘保护措施，以避免机体发生大规模抖动，并确保平均重复误差小于0.2 mm。
3.4 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。
3.5 软件和传感系统应用
对于软件和传感系统来说，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。
3.6 自动化焊接设备的应用发展趋势
在整个工程机械制造业的发展过程中，影响自动焊接设备的主要因素包括：a机器人本体；b控制器；c传感器系统；d焊接电源；e外部机械。鉴于工程机械制造对精度要求较高，在使用自动化设备的过程中，必须保证两者的匹配，根据工件的生产要求设置焊接参数，并通过诊断功能对参数进行调整和修复。自动化焊接设备在未来的发展中具有良好的推广空间。需要解决的问题有：a查找效率低，b焊缝实时跟踪，c焊缝间隙大，d自动焊后补焊，提高设备性能。
结束语
自动化技术应用于机械生产制造领域大大提升了生产效率，产品质量也得到进一步提升，为社会经济的发展提供了强大的动力。对于工程制造行业来说，要想提升企业自身的市场竞争力就要减少对人的依赖性，进而降低人工成本，让自动化技术的优势得到充分发挥。
参考文献：
[1]张波.自动化焊接设备在工程机械制造中的运用分析[J].内燃机与配件，2018（14）：113-114.
[2]何子财.自动化焊接设备在工程机械制造中的运用[J].决策探索（中），2018（07）：50-51.
[3]刘宏宇.浅析工程机械制造中自动化焊接设备的运用[J].中国金属通报，2018（03）：113+115.
[4]陈明凯.自动化焊接设备在工程机械制造中的应用探讨[J].科技创新与应用，2018（07）：153-154.
论文作者:贾月
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
标签：机械制造论文; 机器人论文; 工程论文; 焊接设备论文; 系统论文; 焊接技术论文; 工程机械论文; 《基层建设》2019年第13期论文;