摘要：随着机电一体化技术的进一步改进与完善，在工业制造业中得到广泛应用，推动了制造业向智能化与自动化方向发展，并在焊接生产中生产线也朝着自动化方向发展，采用机器人制造生产，从而提高焊接的质量和生产效率。为此本文就对机电一体化在焊接生产中的应用展开探讨与分析。
关键词：机电一体化；焊接生产；应用
随着机电一体化技术快速发展，并在工业制造领域中应用广泛，从而推动了制造行业向智能化与自动化方向发展，推动了传统行业的发展，并促进传统行业改造升级。在工业制造过程中焊接是其重要的工艺，随着科技水平的提高，焊接工艺从传统简单的构件连接发展到现在生产精密产品的重要手段，显然传统的手工焊接工艺已经难以满足现代产品制造质量及数量的要求。为此在焊接生产中采用机电一体化技术，如自动化生产线，机器人等，来提高生产效率和生产质量，确保生产节奏的稳定性和均衡化。
一、机电一体化技术基本特征
从系统观点来看，机电一体化是采用微电子技术、自动化控制技术、信息技术、计算机技术、接口技术、软件编程技术、机械技术、电力电子技术、传感测控技术、信息变换技术等所组成，根据系统功能目标及组织优化目标，对各个功能单元进行合理的配置与优化，从而实现高可靠性和高质量，以及低能耗，多功能的功能价值，对系统工程技术进行优化。机电一体化中涵盖了技术与产品两个方面，前者主要包括技术原理，技术基础等内容，为机电一体化产品的实现和发展提供技术支持，而后者则是在机械产品基础上利用机电一体化技术所创造出来的新的产品，是机电一体化技术的物质表现和体现。目前机电一体化在世界工业发展中成为重要的发展趋势，对传统机械工业的发展产生冲击与挑战，机械工业在今后的发展中必然要向机电一体化方向迈进。
二、机电一体化核心技术
机电一体化的技术组成部分较多，其中在机电一体化中机械技术为重要基础，机械技术在今后的发展中应不断与机电一体化技术相融合，相适应，并通过高新技术来实现材料、性能与结构上的改善，从而缩小体积、减轻重量，提高刚度，对产品的性能要求进行改善。计算机技术主要是对信息进行交换、存取、运算、决策，其中神经网络技术、人工智能技术均为计算机处理技术。系统技术是从整体的概念来对各种技术进行组织应用，并从全局角度出发，将其分解为多个功能单元，在系统技术中接口技术是其重要组成部分，是各个系统有机连接的重要保障。自动控制技术的范围广，主要是在技术理论指导下进行系统设计和系统仿真，现场调试等工作，该技术在机械生产中体现在自适应空盒子、高精度定位控制、自诊断校正、速度控制等方面，提高了生产效率。传感检测技术是实现系统自动调节与自动控制的重要环节。
三、机电一体化在焊接生产中的应用
（1）焊接机器人
在工业生产中将机电一体化技术与焊接工艺相结合，即焊接机器人，为完成焊接作业的一种机电一体化产品，在自动化生产线中是一个基本单元，在工业焊接生产中采用焊接机器人，有效实现了焊接工艺的自动化。根据焊接机器人技术发展可以将其分为三代，其中第一代焊接机器人是根据示教再现的工作方式来进行焊接，无需环境模拟，操作简便，可以修正机械结构所产生的误差，在焊接生产中大量使用，在当前的工业生产中应用十分广泛。第二代是指基于传感器信息的感觉控制，这种焊接机器人是在第一代机器人基础上加上传感系统所实现，对环境变化具有自适应调整能力，当前这种机器人正在大力推广。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第三代则为智能机器人，具有感知、决策与规划能力，可以根据所处环境与人的命令来自行做出决策，并规划动作，完成编程任务。和人工焊接工艺方式相比，机器人焊接具有明显优势，在人工焊接中受到人为因素、环境因素等的影响，难以确保焊接质量与焊接生产的稳定性。而焊接机器人可连续性生产，生产效率高，且工作状态稳定，可以达到良好的焊接质量。
根据用途还可以将焊接机器人分为点焊机器人与弧焊机器人，其中点焊机器人的受控运动方式为点位控制方式，根据示教程序及规定参数、动作来进行点焊作业，在目标点位上进行操作，可以快速完成小节距多点定位，具有较高的精确性，可以确保焊接质量。而弧焊机器人的运动方式是连续轨迹控制的，根据预期速度和轨迹运行，在弧焊作业中焊枪跟踪工件运动轨迹来对金属进行不断填充，从而形成焊缝。弧焊工艺复杂，对于机器人焊枪参数、姿态及重复精度都提出了更加精确的要求，在焊缝短而多时，收弧与引弧频繁，机器人需要可靠的收弧与引弧。随着技术发展与进步，有时点焊与弧焊机器人单独工作不能满足生产的要求，就需要将点焊与弧焊机器人同时应用，在同一工站中协同作业，并组成柔性生产系统，实现不同类型工件的高效化运作和加工生产。
（2）焊接生产线
焊接生产线是指将焊接生产所需备料、检测设备及机械装置根据工艺程序有机排列，形成机电一体化作业线。根据其发展趋势可以将焊接生产线分为刚性焊接生产线与柔性焊接生产线两种。其中刚性焊接生产线是指传统制造系统中将作业分为多个简单工序，并按照分批投放的方式来完成各道工序，是一种单个工序的自动化体现。而柔性焊接生产线主要是用于小批量，多品种产品的生产过程，不同批次产品工序需要重叠投入，确保设备达到较高的利用率，从而减少加工中零件存储过程，满足客户需求。在柔性焊接生产线中主要是通过计算器控制，由控制中心对个单元焊接状况及物料运送信息进行显示，从而对生产状态进行实时了解，合理调度，减少制品中间停留时间，在生产时将工件放到生产线送料平台，输送系统对工件类型自动识别，将工件自动运送到焊接单元中进行焊接，在焊接完成后工件自动运输到下料平台中，由计算机来对工件的运输、上下料进行控制，自动化程度较高，减少了人工劳动力的工作强度和工作量。随着市场竞争不断加剧，在工业生产中产品的品种数量不断增加，规模较大，且产品的更新周期较短，焊接工艺更加复杂，对于焊接要求越来越高，在工业生产中焊接生产线工作单元是通过计算机控制与机器人协同作业，实现对不同品种工件的高效焊接与加工，尤其是在变换工件自动化与适应性上可以显示出焊接生产线的优势。
结语
近年来，随着工业制造行业的竞争不断加剧，机电一体化技术在制造行业中的广泛应用，提高了行业自动化水平，焊接生产工艺也从单一焊接工序向自动化与全系统焊接方向发展，并从单机稳定控制到智能化和多焊接控制方向发展。另外，当制造业与信息技术融合后，制造业也逐渐从机械化与自动化向智能化与数字化发展，大力推进无人化工厂、无人车间等，为传统的制造行业发展带来新的挑战。
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论文作者:陆玺羽
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/7
标签：机电一体化论文; 技术论文; 机器人论文; 工件论文; 生产线论文; 系统论文; 作业论文; 《建筑学研究前沿》2018年第17期论文;