关键词:焊接技术;焊接自动化;控制技术;探讨
引言
近年来随着经济建设的发展,焊接技术也随之不断改革创新,有利于国内经济的发展,同时还能促进制造业实现可持续发展。在当前,为进一步推动制造业快速发展,很多技术被运用于制造行业中,其中使用较为广泛的是焊接技术。本文针对焊接技术的发展现状以及发展趋势进行深入分析,进一步促进国内焊接技术在制造业实现可持续性健康发展。
1自动化焊接技术难点
自动化焊接技术的特点是高速和可重复,确保了生产线上的高质量水平,成本效益是生产过程的重点,生产系统不仅要确保制造的质量,还要确保通过较短的时间提高产量,只有通过自动化才能实现高系统效率,有助于获得竞争优势,但是目前很多企业实现自动化焊接,都面临几大难点。
1.1数据收集难点
对于目前的机械自动化技术来说,在自动化焊接的应用环节上,最为困难的就是数据收集。从自动化焊接的角度来看,无论是数据的汇总,还是机械化制造的技术优化,都存在着比较困难的方面。由于自动化的数据提取技术可以说是实现自动化技术的关键所在,因此对于数据的收集整理应该成为重中之重。从当前的数据收集情况来看,自动化焊接在数据收集方面还有着不小的提升空间,需要在今后做进一步的完善。
1.2大型自动化机器人难点
在施工的过程中,自动化焊接的实行,依旧离不开焊接机器人原型,对于目前的机械化制造行业来说,大型机械化机器人的设计和投入生产,需要耗费大量的人力、物力、财力,因此在进行设计的过程中,在工厂的经费使用具有比较大的挑战。实施大型焊接自动化需要关注的变量比较多、也很复杂,其中很多是人为参与的因素,包括焊接工艺选择、定位、焊接变形处理等,减少这些变化因素比较困难。在大型焊接周期中选择定位器可简化比较难的任务,定位器有多种形式,倾斜旋转定位器是双轴系统,将部件从水平旋转到垂直90°,而转盘围绕垂直轴旋转部件。搭配定位器需要先弄清楚一些问题,比如焊接会涉及多少机器人、零件是否需要在焊接过程中旋转。理解和纠正机器人伸展问题、机器人尺寸要求、焊枪配置、夹具间隙和其他变量,需要进行仿真工程模拟,在构建集成系统之前预测自动焊接过程,模拟自动化系统,可改善内部设计流程、增强协作、加快测试,在系统设计开始之前,深入研究自动化概念,优化产品和流程,把一些复杂的流程简化。
1.3焊接变形处理难点
在进行焊接的过程中,锅炉焊接并不仅只有简单直来直去的部位焊接,更有弧形以及椭圆角落需要进行细致的焊接处理,而目前的机器人,大部分都是直角状的机器人触手,因此,在进行焊接处理的过程中,很难与需要焊接的部位进行完美的契合,从而导致焊接变形上面的处理相对比较差。从上述内容中可以看出,如今的焊接变形处理也是自动化焊接机器人应用的难点之一。
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2焊接技术的具体应用
首先从焊接技术在航天领域中的应用上来看,由于焊接技术及稳定性强,焊接产品质量较好,目前已经在航空领域中实现广泛应用,在该领域中焊接技术占总共施工工时的10%,约有50%以上的原部件均采用焊接技术完成,由于航天航空领域对于材料的要求较高,因此在航空领域中特种焊接技术逐渐产生。在目前固态焊接和高能直流焊接技术的应用性较广,是采用最多的搅拌摩擦焊接以及电子束焊接,这些技术也在一定程度上促进了航天技术的快速发展。在汽车领域中,由于汽车领域汽车的变速箱、离合器等重要元部件均采用电子焊接的方式完成;而车身部分重要零部件焊接均采用激光焊接的技术完成,在汽车制造领域中液压成型附管件、车门等则采用搅拌摩擦焊接,因此,可以发现在汽车制造过程中焊接技术应用性效果。在海工制造业中高效焊接技术起着十分重要的作用,由于该技术具有较强的专业性和技术性,尤其是能够借助二氧化碳作为保护气体完成半自动焊接,目前该技术的应用率达到60%以上,对于海工制造业来说高效焊接技术已经成为了重要技术。目前先进焊接技术能够确保最终的海工产品制造质量,同时还可以缩短工期,降低成本,提高制造效率,从一定程度上也能够为海工企业提供可观的经济效益。
3自动化焊接在工程机械制造领域的发展趋势
(1)智能化方向。在工程机械加工领域应用自动化焊接技术应当朝智能化方向发展,因为使用智能化产品可以有效提升产品的生产效率,而且能够保障产品的生产质量,做到省时省力。为了使自动化焊接技术可以向智能化方向不断发展,相关企业应当在机器人和焊接专机等设备上不断创新。一旦设备落后,那么将无法进一步提升进行焊接作业的效率。通过不断创新和改善硬件,能够使得工程机械领域的焊接加工操作变得更具智能化。自动化焊接系统向智能化方向发展,可以帮助操作人员进行随时随地的控制,而且可以有效地监督和管理产品的焊接质量,及时发现问题和解决问题。(2)在社会的多领域进行广泛应用。焊接技术的改进,使得其在社会的多领域开始被广泛应用,例如建筑行业、电力设备和汽车制造加工业、铁路建设、船舶制造业等行业。自动化焊接设备逐渐朝高品质的方向发展,同时焊接的自动跟踪技术也逐渐成为自动化焊接技术的热点发展方向。这种焊缝的跟踪技术蕴含了诸多学科的专业技术,包括焊接、流体、计算机、结构和材料等专业领域的学科技术。焊缝的跟踪技术可以说进一步的推动了自动焊接这项技术的发展,而且可以大大减少进行自动焊接作业的准备工作,进一步提升了焊接产品的质量和加工精度。(3)生产企业加大对自动焊接技术的需求。随着工程焊接领域的快速发展,客户也更加注重焊接产品的质量,生产企业开始加大对自动化焊接技术的需求。为了使焊接质量能够得到保证,这些企业加大了对自动化焊接设备方面的需求。另外,由于在工程机械焊接领域自动化焊接设备得到了广泛应用。所以焊接结构的设计标准和制造标准也需要统一,这样有利于焊接设备能够稳定、高效地进行作业。
结语
总而言之,自动化焊接新技术的应用,必将给机械制造领域带来强大的技术支持,其能够显著提高焊接效率、保证焊接精度、改善焊接质量、降低焊接难度。随着自动化焊接新技术的不断涌现,其在机械制造领域中的应用价值还将进一步扩大。
参考文献
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论文作者:陈书杰
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/29
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