摘要：近几十年来，随着数字化、自动化、信息化、机械现代设计技术的不断发展，以及对电力设备焊接质量要求的不断严格，自动焊接已经发展为电力设备焊接工作中的一种先进制造技术，自动化焊接设备在工业应用中发挥了巨大的促进作用。基于此，本文将对自动化焊接设备在工程机械制造中的应用加以分析，以期能够让更多人了解自动化焊接设备的使用技巧。
关键词：工程机械制造；自动化焊接设备；应用分析
当自动化技术与焊接技术相互融合，就被广泛应用在工程机械制造过程中，有利于促进工程机械制造的工作质量和效率，在很大程度上帮助企业降低生产成本，为企业创造更大的利润空间，因此很多企业都在致力于开发新的自动化焊接电力设备，以期能够达到利润最大化的发展目标。
1、自动化焊接设备
1.1概述
自动化焊接设备是将自动化、智能化的控制系统与焊接工具结合在一起，实现高效率、高质量的焊接任务，自动化焊接设备主要应用在大规模的批量生产活动中。自动化焊接设备的使用大大提高了日常工作效率，帮助工人减轻了工作量和工作强度，最重要的是自动化焊接设备能够连续24小时稳定的开展焊接工作，极大的代替了人工劳动，在很多领域都得到广泛应用。
1.2特点
自动化焊接设备的特点包括大型化、组合化，即目前我国研制成功的多种自动化焊接设备偏向大型化，主要用于大型或中型焊接结构生产中，因设备自身体积过大，占用的工作空间就相应增加，有的大型焊接中心占地面积达到整个车间。数字化和智能化，焊接过程中的数字化和智能化是为了将焊接误差降低到最小，防止因为焊接中的高温使得产品发生变形问题，确保产品的稳定性和可靠性。高精度和高质量，目前我国自动化焊接设备能够将定位精度控制在0.1mm之内，也就是说即使焊接专机或机器人在焊接移动过程中会产生一定程度误差，也不会超过0.1mm。管控一体化，利用多种计算机软件，通过局域网实现生产、制造的管理系统的自动化控制，实现脱机工作和远程监控等。
2、自动化焊接专机在工程机械制造中的应用
2.1自动化焊接专机的结构
自动化焊接专机主要用于自动化生产，是由焊接系统、机械系统和电气系统组成，要求人工或者机械手上下工件，焊接工装夹具自动将工件固定、定位、自动启动焊接电源的电弧，自动送丝和焊枪或工件的自动移动，焊接完成后自动退回。焊接系统包括焊接电源及焊枪；机械系统包括床身机构、工装夹具及工件辅助支撑机构、焊枪微调机构、焊接工件或焊枪移动构件等；电气系统包括控制夹具的装夹和定位、焊机的启动和停止、焊枪或工件的运动、输送装置的进出等。
2.2焊接电源
自动化焊接专机在使用过程中，要充分考虑到工程机械加工的安全性和稳定性，因此在选择焊接电源时需要选择逆变脉冲电源。其特点是工作效率高、热输入量小、适合于对热输入敏感的合金、薄板、全位置焊，具有良好的动特性和弧焊工艺性能，设备自身费用较低，只是对制造技术要求比较严格。
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2.3主体与控制器
主体和控制器是自动化焊接专机的关键部位，主体与控制器之间的协同作用使得焊接设备在工作过程中可以通过数字化对现场工作状态进行控制，并利用数字化空气系统实现对焊接设备工作状况的监测和控制，一旦焊接设备在日常工作中出现突发状况，技术人员可以直接通过控制系统对出现的问题进行检查，从而将设备故障消除在萌芽状态，确保焊接工作的稳定性和安全性。
2.4传感系统
在自动化焊接专机工作过程中，依赖人为力量很难对焊接尺寸进行准确控制，因此需要借助传感系统对焊接位置、范围进行准确的定位，根据检测到的数值，及时调整焊缝，对焊接出现的偏差进行修正，确保焊接出来的产品符合标准要求。另外由于焊接过程会受到周边灰尘、烟雾、电磁等外界环境因素的干扰和影响，使得焊接工作出现不稳定状态，因此借助传感系统能够对这些影响进行控制，尽可能减小影响因素对焊接工作的干扰。
3、焊接机器人在工程机械制造中的应用
3.1焊接机器人的结构
随着电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的不断发展，焊接机器人得到快速发展，因其具有稳定和提高焊接质量、提高劳动生产率、改善工人劳动强度和工作环境等优点，被广泛应用在工程机械产品制造过程中。焊接机器人是由机器人和焊接设备两部分组成，机器人包括机器人本体和控制柜，焊接设备包括焊接电源、送丝机、焊枪等部分。焊接机器人工作站自动化程度、精度更高，通过改变程序和示教能很方便的适应不同工件，特别适合目前工程机械中多品种、小批量、产品更新迅速的特点，并能适应比较复杂的焊缝。
3.2机器人本体和控制器
机器人本体和控制器是工作站的心脏部分，机器人本体一般为6轴关节型，要求具有坚固刚性结构和负载能力，不含放射性及腐蚀性材料，使用寿命超过15年。机器人关节轴采用交流伺服电动机驱动，路径测量系统提供数字式绝对位置信息，具有优良动态特性保证焊接精度，并配有断电刹车装置，重复定位精度≤±0.1mm。
3.3焊接电源
焊接电源建议优先选用国际一流品牌的全数字逆变脉冲焊接电源，焊接数据由示教器输入，并在焊接过程中可在线修正；起弧成功率高，焊接回烧脉冲收弧填满弧坑且无小球；焊接中断点的重熔与覆盖；焊滴准确脱离，形成低飞溅和高质量外观焊缝；平行摆动能快速识别和均匀填充焊缝；焊枪无漏电、漏水、漏气、漏油；使用盘装及桶装焊丝，送丝速度0～24 m/min等。
3.4机器人外部轴行走机构
为了扩大机器人的工作范围，一般都配备有外部轴行走机构，由机器人控制系统一体控制、外部轴运动与机器人本体轴协调一致运动；机器人往往采用倒挂方式装在龙门架上，以保证焊枪有更好的可达性；为保证精度，应采用国际一流品牌的伺服电动机、减速机、直线导轨、齿轮齿条及轴承、电器元件等；同时应具备导轨、齿轮齿条的集中润滑系统，导轨还应加防尘和防飞溅护罩。
结语：
综上所述，在工程机械制造中应用自动化焊接设备，应当选择自动化程度高、智能化水平高的焊接设备，同时也说明在自动化焊接设备研发过程中，应开发可靠性高、操作方便的焊接电力设备，尽可能减少后续补焊的工作量、减少人工打底的工作量等，促使我国自动化焊接设备的发展更有前途。
参考文献：
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[3]田鹏，廖秋琴. 自动化焊接设备在工程机械制造中的应用研究[J/OL]. 中国高新技术企业，2016，（14）：45-46.
论文作者:陈格兵
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/6
标签：焊接设备论文; 机器人论文; 焊枪论文; 工作论文; 机械制造论文; 工件论文; 专机论文; 《电力设备》2017年第23期论文;