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。本文以自动化焊接设备的优势与特点为基础，对自动化焊接设备在工程机械制造中的运用进行分析。
关键词：自动化焊接设备；工程机械制造；焊接机器人；元件
引言
在工程机械制造的过程中，由于需要将多种原件组合在一起，才能完成工程机械的制造工作，使用传统的焊接工艺进行机械设备的焊接工作，很容易出现问题，比如说焊接效率较差的问题，作业人员在焊接过程中容易出现意外事故。随着技术的发展，机械制造工艺的自动化焊接设备出现，为焊接工作实现自动化提供了可能，不仅促使了焊接工作的效率大大提升，最重要的是，自动化焊接设备的使用能够有效避免焊接工作出现意外和差错，进而推动工程机械制造工艺的科学性和精确性，在这样的背景下，对工程机械制造中自动化焊接设备的运用进行分析具有十分重要的理论及现实意义。
一、自动化焊接设备概述
在工程机械制造行业，自动化焊接设备主要是指焊接专机和焊接机器人，自动化焊接设备能够稳定和提高焊接质量，保证其均匀一致性；提高劳动生产效率；改善工人劳动条件；减少了烟尘、弧光及飞溅对人员健康的危害；降低了对工人操作技术的要求；减少了其他相应设备的投资；综合成本更低。随着科学技术的不断发展，自动化焊接设备在功能和性能也获得了不断地提高和突破，不仅能够高效率的完成传统人工操作过程，而且能够为产品生产质量提供保障。
二、自动化焊接技术优势
自动化焊接技术可以说是近年来工程机械制造领域研究的热点与主流方向。自动化焊接技术应用于工程机械制造领域中，表现出了以下几个方面的性能优势。
2.1质量水平高
首先，自动化焊接技术由机械组组成，由于机械组本身具有能够对集中热量进行处理的功能，而在实际的焊接工作中，很容易出现热流过高和热量过多的问题，机械很容易发热而出现问题，自动化焊接技术能够有效避免这样的问题；其次，与传统的人工焊接工艺相比，自动化焊接技术能够有效提升电弧穿透性能，进而提升机械制造中焊接工作的生产效率；最后，自动化设备由于全部由机械工艺组成，能够将焊接工作控制在可控的范围内，包括对焊接的轻重程度和焊接的范围进行控制，所以自动化焊接系统能够有效防止焊接工作出现意外，最重要的是，焊接工艺能够自动调节焊接参数，可以降低焊接工作对专业设备操作人员的专业性要求。
2.2技术水平高
在现阶段的工程机械制造领域中，各类非金属材料、薄壁材料、精密零部件材料在焊接加工的过程中均广泛应用自动化焊接设备。自动焊接设备通过应用激光焊接等前沿技术的方式，焊接加工中的接缝宽度小、深度高、加工部件变形可能性低，因此对技术要求较高的焊接加工作业有良好的适应性。
三、自动化焊接设备的主要特点
自动化焊接设备的特点有以下四个方面：第一，其具有大型化及组合化的特点。在诸多的焊接结构生产中已研制出许多种类的自动化焊接设备，由于这一特点的存在，某些大型焊接中心能够占据整个车间；第二，其具有数字化及智能化的特点。其在焊接的过程之中必须考虑焊件的接缝装配间隙误差及形状，且不能忽略焊接期间的热变形现象，基于这一特点使其对传感技术具有较高的要求，且要将自适应控制系统作为对其的技术支持。第三，具有高精度及高质量的特点。
总体来说，对于焊接机器人以及操作机的行走机构定位精度严格保持在0.1毫米以内，与其配套的焊接变位机的定位精度也要严格保持在0.05毫米以内，基于这一特点，自动化焊接设备长期以来均受到诸多机械制造企业的信赖。第四，具有管控一体化的特点。其利用诸多计算机软件，利用局域网将生产及制造的管理系统进行自动化的控制，同时在发生故障的时候，能够利用自动化管控来对其进行诊断并维修。
四、自动化焊接设备在工程机械制造中的运用
4.1主体与控制器的运用
主体结构与控制器是自动化焊接设备中的关键部分。在主体结构中，6 轴关节型一般是主体结构特定的类型，它的工作寿命要求不低于 15A，且它所使用的材料要有一定的耐腐性，并且放射性因素也不能存在，它所需要的结构形式是刚性坚固式。且自动化焊接设备需要主要驱动力，那就是交流伺服机，若要维持其特有的动态特性就需要特定的路径测量系统，只有这样才能满足生产需要的焊接精准度。工人通过在现场对整个系统进行数控，也就是所谓的数字化控制，可以实现自动化焊接设备相关的系统控制功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆自动化焊接设备有很好的再现性是因为没有相应的电磁干扰。除此之外，要加强对设备的防尘设施，避免控制器中的其他光管设备被灰尘侵染从而引发不必要的故障。虽然自动化焊接有着很强的高效性，但也存在着相应的问题需要人员重视，员工要时常进行设备保养，以确保系统可以正常运行。
4.2焊接电源的运用
焊接电源的运用要优先选用国际先进品牌，比如福尼斯牌全数字逆变脉冲焊接电源，一些具有自主知识产权的大型企业也可以使用本公司自主研发的焊接电源，提高工艺的配套性。在选择焊接电源时，要注意与控制系统接口的匹配性。一般较为先进的产品带有焊接专家参数系统，能够对焊接参数进行数字化显示。主要数据通过示教器输入，在焊接生产过程中，可以随时对其进行在线修正。先进的技术产品收弧成功率较高，可以确保焊接回收脉冲收弧能够填满弧坑，而且没有凸起。焊接中断点的覆盖与重熔、外观焊缝、焊滴脱离的准确度都较高。利用其平行摆动功能能够快速、有效的识别出焊缝并进行填充。使用的焊枪无漏电、漏油等现象。一般使用盘装或桶装焊丝，其送丝速度可以达到 0~24m/min。由于焊接机器人的焊丝规格较大，在选择电源规格时，应确保其暂载率能够达到 100%。
4.3传感系统的运用
先进的自动化焊接设备，它的传感系统要具备一定的跟踪功能，无论是电弧跟踪还是激光跟踪，或者寻位功能。电弧跟踪功能可以利用传感器来实现，自动化焊接设备在对机械零件进行加工的过程中，工人可以先预设一个预定范围，让焊枪等工具的工作范围在一定的区域内，与此同时，工人要对所得到的数值和参数进行相对应的调整，比如对电压值的调整和电流指的调整。利用自动化设备进行零件加工时候难免会落灰，或者根据周遭的环境，可能受到了污染，自动化焊接，最怕的就是这些不可抗力因素，如果想要对这些因素加以控制和改善，就要利用到激光跟踪功能，以此才能更好地让工人利用相应的设备来进行自动化焊接的工作。而焊丝接触寻位功能，从字面上理解，就是对某一方面进行寻位，员工在对产品加工的过程中，要对重要的网络脉络点进行定位，而员工在寻找这些点的时候，要顺便处理一下上面的油漆等杂质，这样才能确保自动化焊接设备的可靠性。以上是传感系统的运用，这是自动化焊接设备不可缺少的一部分，随企业在人员分配上也要更加精准，为此才能提高自动化焊接的效率。
4.4龙门架的运用
龙门架即自动化焊接机器人的外部轴行走部分，该部分结构是扩大机器人工作范围的关键，目前在工程中应用的机器人工作站均为机器人本体配备的外部行走框架。该部分控制功能由控制系统统一负责，采取一体化控制方式，能够确保外部轴运动与本体运动协调一致。在系统中，机器人本体通常倒挂在龙门架上，使焊枪具有较高的可达性。为了确保在外部轴行走状态下的焊接精度，应采用国际先进品牌的导轨、轴承和齿轮等构件，并配备性能优越的服务电动机和减速机，同时做好导轨的润滑、防尘和防飞溅保护措施。在外部轴运行状态下，机器人本体要保持平稳，避免发生较大幅度的摇晃和抖动，平均重复精度误差应控制在 0.2mm 以内。
4.5变位机和夹具的运用
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。
五、结束语
综上所述，随着自动化焊接设备的不断推广，其在工程机械制造过程中有广泛的应用，在提升工程机械制造水平上有着极大作用。与人工焊接模式相比，这类设备无论是在质量方面，还是在技术方面，都能表现出明显的优势。因此，将自动化焊接设备用于对机械零件进行加工，不仅能够提高生产效率，还能提高加工工件的精度，最终改善机械设备的制造质量。
参考文献：
[1]自动焊接在机械加工中的应用[J].任光耀.建材与装饰.2018（36）
[2]焊接作业职业病防护设施合理性与有效性评价探析[J].吕琳.安全.2018（09）
[3]关于机械制造工艺与机械设备加工工艺要点分析[J].唐文剑.山东工业技术.2018（19）
[4]探讨自动化焊接设备在工程机械制造中的运用[J].杨鸿强.企业技术开发.2016（20）
[5]FWT型自动化焊接系列台车[J].孙松涛，李纵跃，耿昌松，郝路平，邓晓泉，李光辉.焊接.2000（02）
[6]自动化焊接设备在工程机械制造中的运用分析[J].王智营，杨蒙.内燃机与配件.2017（07）
论文作者:何桂康
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/24
标签：焊接设备论文; 机械制造论文; 工程论文; 机器人论文; 加工论文; 功能论文; 工作论文; 《基层建设》2019年第2期论文;