自动焊接在机械焊接中的应用研究论文_张伟刚

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摘要:自动焊接是我国机械焊接制造业发展的主要趋势,对其进行研究具有重要意义。本文首先对焊接行业发展作出阐述,然后对自动焊接技术优点予以说明,最后结合实际情况,对自动焊接在机械焊接中的应用展开研究,希望可以对业内起到一定参考作用。

关键词:自动焊接;机械焊接;具体应用

焊接技术在世界制造业中占有重要地位,在机械焊接工作中,传统手工焊接工作存在着对人员伤害大、烟尘多、焊接速度参差不齐、废品率高以及焊接成本浪费大等问题,自动焊接技术的应用可以让其焊接效率以及焊接质量得以提高,可以让传统手工焊接中的诸多问题得到有效解决。

1 焊接行业发展概述

现阶段,焊接技术本身的综合性、科技性水平处于不断提升趋势,焊接技术的应用范围也不断扩大。在各种装备的生产加工过程中,焊接技术均起到了重要作用,当前,我国已经是世界范围中的焊接大国。在我国机械焊接行业的发展进程中,自动焊接技术符合行业发展需求,其主要表现为:(1)在传统焊接工艺中,弧焊技术对工作人员有害,在手工焊接过程中,弧焊弧光的产生以及高温辐射会影响人员身体健康,而自动焊接技术可以避免此危害产生[1];(2)在成本方面,自动焊接设备使用效率相对较高,在人力成本上,可以让生产企业所投入成本得到有效减少;(3)机械制造加工行业正朝着全球化趋势发展,相关企业需要高质量的焊接工艺与先进化的焊接设备,以此来提升企业核心竞争力;(4)焊接制造加工技术的是朝着精密化、重型化方向发展的,其对于焊接质量以及技术水平的要求严格度逐渐提升,在此背景下,手工焊接无法让此要求得到满足,需要利用自动焊接技术。

2 自动焊接技术优点

在工程机械加工过程中,自动焊接优点较为明显,自动焊机本身专业性相对较高,针对不同的焊接工艺需求以及焊接构件需求,可以进行有效设计及制作,其实用性以及灵活性相对较高。与此同时,工程机械焊接结构具有复杂化特点,整体具有较高工艺要求,对此,需要利用自动焊接技术[2]。

2.1 操作维护方面

在操作维护方面,使用自动焊机在进行机械焊接工作时,其具有单一的功能形式,设备整体具有简单的结构形式,机械操作工作人员可以对设备内部做到全面掌握,明确具体操作技能,可以让操作人员对设备进行有效应用、科学维护。

2.2 专业实用方面

针对机械焊接结构形式、操作过程、操作工序以及工艺需求,可以对自动焊接进行专门设计。如针对手工焊接、机器人焊接,就可以对焊接变位专机进行设计;针对激光焊、气保焊以及埋弧焊,就可以对专门自动焊机予以设计;如针对臂架结构、车架结构以及转台结构,可以对专门焊接设备予以有效设计。利用此种设计技术,可以让工人操作要求以及工作需求得到满足,可以让操作变得更为简单,让工作可靠性得到保证。

2.3 经济可靠方面

自动焊机制作厂家数量逐渐增多,自动焊机焊接操作、焊接工艺以及焊接结构方面的研究水平逐渐提高,配套技术成熟度也在逐渐提升,这对于设备机械性、可靠性水平的提升具有推动作用。一般情况下,其造价较为低廉,和焊接机器人工作站进行比较,其经济成本投入相对较少,市场竞争力大[3]。

3 自动焊接在机械焊接中的应用

3.1 应用趋势

3.1.1 统一化发展

在未来发展中,客户对于焊接质量的要求将会逐渐提升,相关生产企业对于自动焊接加工需求量也会增加,为让焊缝质量以及稳定性得到保证,考量到整体设备数量需求,需要保证焊接结构设计标准以及制造标准具有高度统一性,进而让焊接机器自动焊接目标得以实现。

3.1.2 高质量发展

自动焊接技术当前已经在汽车船舶制造行业、机械加工制造行业、建筑行业以及电力设备加工行业得到了有效应用。因此,自动焊接技术在未来发展中会朝着高质量趋势发展。如焊缝自动跟踪技术就会取得进一步发展,在焊缝跟踪技术中,其包含结构技术、电子计算机技术、材料技术以及流体技术、焊接技术等多种内容,焊缝跟踪技术对于自动焊接技术的高质量发展具有推动作用,可以让产品加工精度得以提升,同时可以让自动焊接工作开展前期准备环节工作内容得到简化。

3.1.3 智能化发展

计算机技术以及互联网技术的持续发展会让自动焊接智能化水平得以提升,自动焊接机器以及焊接机器人都会得到发展,这会提升整体智能化水平。与此同时,焊接系统的不断发展可以让控制实时性以及焊接产品质量得到保证。

3.2 具体应用

自动焊接设备是自适应控制设备,利用电子检测线路以及配备传感器,可以对焊缝轨迹导向予以自动跟踪,同时可以对焊接参数进行科学控制和自动调整。与此同时,通过对光敏传感器、视觉触角传感器予以科学应用,和软件、计算机系统以及数据库进行有效配合,可以让参数调整更具智能化特点,在本文中,对自动焊接设备的具体应用主要从两方面分析[4]。

3.2.1 自动焊接专机

在大型设备的批量生产过程中,自动焊接专机得到了广泛应用。在自动化焊接专机应用中,多采用双丝焊接方式,如推土机焊接生产中,利用双丝焊接就可以完成车架、主臂焊接工作,自动化焊接专机可以让机械加工生产质量以及生产效率得到提升,一般情况下,双丝焊接方式的工作效率往往在人工单丝焊接工作效率2倍以上,与此同时,其熔深相对较高,可以保证焊缝的力学性能。在焊缝焊接中,如曲线焊缝、直线焊缝,焊缝专机均可以得到良好应用,其效率相对较高,可同时可以保证焊接质量,除此之外,焊缝专机造价较低,性价比相对较高。如在汽车燃料油箱的焊接工作中,就可以采用单片机控制系统、PLC控制系统以及工控机控制系统,利用自动焊接专机高效率完成具体焊接工作。

3.2.2 焊接机器人

焊接机器人是智能化技术在自动焊接中的主要体现,其具有较高的数字化水平以及柔性化水平,且具有焊接质量稳定、焊接精度高等多种优点,在机械制造相关企业中,为提升自身市场竞争力,焊接机器人的应用往往能够起到重要作用。可值得注意的是,焊接机器人在应用过程中,其具有较为复杂的结构以及较大的操作难度,与此同时,其所需投入成本相对较高,无法在批量生产中进行大规模使用。除此之外,如果应用焊接机器人开展具体工作,那么就需要依靠人工方式完成打底焊以及组装步骤,而在自动跟踪焊缝方面,其接触寻位效果相对较差,因此,焊接机器人技术还具有较为广阔的发展空间,还需在应用中对其进行不断改进[5]。以我国某种机械制造精密装配焊接系统为例,该系统中,其基本技术为焊接机器人技术,可以在机械制造中让待焊接元件上料、金属腔体工件上料、隔离器与功率管分立元件抓取固定以及贴片元件抓取等工作得以自动完成,与此同时,该系统融入了视觉系统技术,可以让焊接精度得到保证。现场布局如图1所示。

图 1 现场布局

结合图1,焊接机器人在高精度机械工件焊接中可以取得良好的应用效果,其系统设计占有关键地位,需要对此予以高度重视。

结束语

综上所述,自动焊接技术在操作维护、专业实用、经济可靠等方面具有明显优点,结合具体焊接工作实际需要,综合考量投入成本,可以对自动焊接专机或焊接机器人等技术予以引进,进而提升焊接工作效率,保证焊接工作质量。值得注意的是,自动焊接成熟度依然相对较低,需要对其展开深度研究,同时应对其予以实践应用,以利用实践经验推动技术进步。

参考文献

[1]秦四田.自动焊接在机械焊接中的应用研究[J].产业与科技论坛,2019,18(14):52-53.

[2]任光耀.自动焊接在机械加工中的应用[J].建材与装饰,2018(36):185.

[3]刘菲菲,宋恒昌.自动焊接在机械加工中的应用[J].化工管理,2018(17):147.

[4]曹继民,赫森.探究工程机械焊接自动化技术的应用[J].建材与装饰,2018(16):208.

[5]赫森,李学贺.自动焊接在机械焊接中的应用[J].建材与装饰,2018(16):212.

论文作者:张伟刚

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年15期

论文发表时间:2019/10/27

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