摘要：在工程机械制造中，焊接是最为常用的制造工艺，随着自动化技术的不断发展，以及焊接技术的不断优化，自动化焊接设备开始被广泛地运用于工程机械制造中，使得设备和工件的焊接加工效率更高，加工质量更好。本文对自动化焊接设备的优点和结构进行分析，希望能进一步提高工程机械制造的效率。
关键词：自动化；焊接设备；工程机械；制造；运用
1现状
在社会主义市场经济的体制下，商业行为参与到市场竞争当中，工程机械制造行业同样接受着市场的检验。能够积极提高制造水准的工程机械制造商为了抢占市场，在生产工程机械的过程中不断提高自己的工艺水平。其中，焊接技术的发展更是影响着工程机械是否良好的重要条件。企业为了走向制造水准的前沿，通过各种方式革新自己的技术。在应对活跃的市场时，传统的手工焊接被逐步淘汰。焊接自动化由于其优势明显，渐渐走进各大工程机械制造行业中。焊机自动化技术在市场已经落稳脚跟并逐渐扩大自己的影响范围。
2自动焊接技术的优点
2.1生产效率较高，质量水平稳定
自动焊接，待焊工件均放置于特定工装胎具上，焊接过程均按模式化依次进行，具有较高的一致性，因此能够非常显著的提高生产效率。另外，数字控制电源在自动焊接设备中的应用，使得焊接电源的输出更加稳定、更加精确，通过大量实践积累而总结得到的各项焊接参数，准确控制焊接连接区域的热输入量，保证焊缝质量满足产品规范并保持稳定。
2.2技术水平较高，能够节省能源
在对于许多的薄壁材料以及精密零部件进行加工的过程中，往往都会应用到自动焊接技术，因为通过传统的焊接技术和焊接设备，是不能够满足焊接精度的要求的，所以必须要采用自动化焊接技术，才能够更好地保证这些材料及构件的质量。在对于这些材料及构件进行焊接的过程之中，往往会涉及到一系列的变化，比如说金属材料与非金属材料之间地转变，多维材料与低维材料之间地转变等，而正是因为存在这些材料的变化，所以对于焊接技术也就提出了更高的要求，因而只能够通过自动焊接技术来满足焊接的需求和保证焊接的质量。
2.3改善加工环境，降低劳动强度
在应用自动焊接技术对于工件进行焊接的过程中，能够有效地将焊接过程中所产生的烟雾阻隔在隔离罩之内，同时也不会产生较强的焊光，这样一来，在一定程度上改善了加工环境，也有利于工作人员在进行焊接时变换焊接动作，能够使得工人在开展焊接作业的过程中消耗较少的体力，从而使其劳动强度大大降低。而且通过对于自动焊接技术加以合理的应用，能够使得焊接工作的效率得到有效地提高，有效地对于人力成本进行控制，从而获取更大的利益。
3结构分析
3.1焊接电源
利用自动化焊接设备对机械零件进行焊接加工时，最重要的是要确保加工的安全性，所以在选择焊接电源时，应选择逆变脉冲电源，并保证其拥有全数字式的特点。并且，电源在与控制系统进行连接时，应确保接口能够支持两者的连接，并能将相关的焊接参数显示出来。在输入焊接参数时，可利用示教器来完成，在调整参数时，应根据实际的焊接要求在线调整。此外，与手工焊接不同的是，在利用自动化焊接设备对零部件进行焊接时，所选择的焊丝和电流的规格，应该要高一个等级。所以，在选择焊接电源的过程中，电流的下暂载率必须达到100%。
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3.2主体与控制器
在自动化焊接设备的主体结构与控制器是最为关键的部分，主体结构的类型一般为6轴关节型，其需要满足的条件包括以下方面：首先，其工作寿命不低于15a；其次，所使用的采材料要具备较高的抗腐蚀能力，且不能有放射性。最后，其结构形式是刚性坚固式的。自动化焊接主体的驱动力主要来源于交流伺服机，并通过位置信息搭载路径测量系统来保持其动态的特性，使焊接的精度能够满足实际的生产需要。并且，通过现场总线对整个系统进行数字化的控制，并利用数字化控制器来实现设备系统的所有控制功能。由于配电系统基本不会对设备控制系统进行电磁干扰，所以焊接设备能表现出很好的再现性。此外，为避免控制器中的其他设备被灰尘污染而引发故障，应对这些设备采取防尘措施，以确保整个设备系统运行的可靠性。
3.3传感系统
自动化焊接设备的传感系统主要具备以下功能：首先，电弧跟踪功能。是利用电弧跟踪传感器来实现的，在对机械零件进行焊接加工的过程中，需要预设一个范围，使焊枪能够在此范围内摆动。根据检测到的电压值和电流值，能够对焊缝进行调整，也能自动对编程位置中出现的偏差进行修整。其次，激光跟踪功能。由于在利用自动化焊接设备对机械零件进行加工的过程中，可能会受到灰尘、烟雾、电磁等的干扰，因此需要对这些因素进行控制。最后，焊丝接触寻位功能。在加工过程中需要确定出每条焊接接缝的起点，在寻找起点的过程中，需要将工件表面上的油漆处理掉，以保证所确定的起点位置具有较高的可靠性。
3.4龙门架
龙门架，即外部轴行走机构。如果工件的体积比较大，为使自动化焊接设备能够在更广的范围内工作，需要在设备系统中配置外部轴行走机构，利用自动化焊接设备对其进行控制，使外部轴和本体轴之间的运动能够保持协调性。一般情况下，自动化焊接设备是倒挂在龙门架上的，使焊枪能够更加容易到达工作部位。为提高焊接的精准度，应确保伺服电动机、电器元件、直线导轨等的性能。
3.5变位机和夹具
在自动化焊接设备的运行过程中，为确保焊缝的位置能在平焊或者船形焊位置上，需要在焊接设备中加入焊接变位机。在变位机中设计有许多回转轴，这些回转轴能够作为焊接设备系统的外部轴，使焊接时能够与焊接设备的运动保持协调性。而在设置变位机的高度时，需要充分考虑其是否会影响工件的装卸，应尽可能地确保工件装卸的方便性。而夹具的刚性则应该符合设计标准，并选用能够快速夹紧的机构，确保其在夹持工件时，不会出现变形现象。在装卸时间上，应尽可能地缩短其装卸时间。为确保自动化焊接设备的焊接精度，应选择大品牌的变位机，且其焊接构件应该去除应力。
结语
焊接技术是工程机械制造过程中重要的一个层面。根据工程机械制造行业的整体情况，焊接自动化技术是焊接技术发展的方向和目标。我国的焊接自动化整体水平不够，应该在各个层面上推动焊接自动化技术的发展，这样，工程机械的制造质量会得到改善和加强。
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论文作者:刘济铖
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/16
标签：焊接设备论文; 机械制造论文; 过程中论文; 工程论文; 工件论文; 焊接技术论文; 工程机械论文; 《建筑学研究前沿》2017年第14期论文;