摘要：焊接是在工程机械制造中最常用的制造工艺，随着科技和中国技术水平的不断发展，机械自动化技术以及焊接技术都在不断优化，现阶段自动化焊接设备已经开始广泛被运用到各个工程机械制造中。自动化焊接设备让工程机械制造的效率更高且质量更好，自动化设备可以减少人工在焊接中的危险，提高工作效率，它是社会科技发展的必然产物。
关键词：自动化焊接设备；工程机械制造；应用
引言
当前，我国经济技术与科学技术的共同发展带动了工程机械制造领域的不断完善，焊接工艺摒弃掉传统陈旧的技术开始逐渐趋于自动化的生产，进而自动化焊接设备应运而生，而传统陈旧的技术模式已经远远跟不上时代发展的步伐，无论从企业设备支持还是整体效率来讲都不能满足其生产的需要，因而过去我国工程机械制造业严重出现了滞后的发展情况，但焊接技术与高科技自动化相结合以后，大大改善了滞后的问题，提高了工程的生产效率，并且保证了焊接技术的质量，从某种意义上来讲，现今的工程机械制造行业早已今非昔比，呈现发展的优秀前景。
1自动化焊接设备在我国工程机械制造业中的技术优势
1.1质量性能水平
自动化焊接设备在我国工程机械制造业中的优势主要分为两个方面，分别为质量性能水平与技术性能水平。首先质量性能水平在工程机械制造中的作用尤为重要，控制着电子系统全自动控制的整体运行，在制造具体过程中，自动化焊接设备所使用的电弧具有电流热量高的特点，并且对于增加焊接点的电流速度有着重要的影响。因此，自动化焊接设备相较于传统的手动焊接设备相比，在模式上已经能看出明显的优势，同时自动化焊接设备能够显著的提高焊接制造的生产效率，实现焊接范围以及焊接速度的可控性，这对工程机械制造工作的实际需求起到很大的帮助作用，进而使得焊接质量有明显的提高。
1.2技术性能水平
其次，技术性能水平对于工程机械制造领域的总体发展也具有较为重要的作用，在现阶段工程机械自动化焊接设备在生产过程中广泛的使用非金属精密材料。加之，自动化焊接设备在当前制造领域一直处于技术发展的最前段，使用最为先进的激光技术投入生产。因此在焊接工作中往往可以焊接一些难度系数较高的细节之处，对于焊接技术总体发展中具有较强的兼容性与适应性。此外，在此过程中，自动化焊接设备内部的电弧还会在焊剂层的下端自动进行散热，在一定程度上减小自动化焊接设备的风险发生几率，不管是在节约生产成本还是节能减排保护环境方面都起到了综合性的管理。
2自动化焊接设备在工程机械制造中的具体应用
2.1控制系统的应用
随着自动化焊接技术的发展，在实际工程中机器人工作站的使用越来越多。在一个焊接机器人工作站中，控制器和机器人本体是其核心组成部分，本体一般采用6轴关节形式，具有较高的结构刚性和负载能力，所使用的材料不具有放射性和腐蚀性，使用年限一般在15年以上。关节轴一般采用交流伺服电动机提供驱动力，具备先进的数字化路径测量系统，能够提供绝对位置信息，使其具有较高的焊接精度，重复定位精度误差可以控制在0.1mm以内。此外，系统中还包含断电刹车装置，能够为使用安全提供保障。整个系统以全数字化控制技术为基础，由数字总线连接各个部分，采用计算机进行统一控制，可以有效抵抗配电系统电磁场干扰，确保焊接的绝对在再现。其中央处理单元采用多处理器设计方案，稳定性强，具有可扩展功能，能够保证高速运行状态下的轨迹精度。系统中包含有示教器，具有友好的操作界面，能够方便操作者学习使用。在操作界面中显示焊接工艺的关键参数，能够实现可视化控制。
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2.2焊接电源的应用
焊接电源的应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%。
2.3龙门架的应用
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。
2.4其他机具应用
其他机具的应用选择主要包括焊接变位机、夹具等。为了确保机器人在焊接作业时，焊缝能够处于船型焊位或平焊位置，应为机器人工作站配备焊接变位机，将其回转轴作为系统外部轴，与机器人协调运动。在设置变位机高度时，应充分考虑装卸工件的需要，尽量提高施工的方便性。在机器人焊接站中使用的夹具必须满足刚性要求，要能够在需要时快速加紧，且防止夹持工件出现变形。因此，在设计系统结构和设计参数时，应充分考虑这方面的需求，尽可能缩短装卸过程中工件在夹具上的时间。其他机具的选择也应该尽可能使用较为先进的技术品牌，采用性能优越的伺服电动机和精密性较好的减速机，此外，应为变位机和夹具的焊接结构件进行应力退火处理。
2.5软件和传感系统应用
在软件和传感系统应用方面，自动化焊接机器人工作站使用的操作软件及弧焊软件包功能较为复杂，具体包括以下几个方面：（1）示教编程功能；（2）离线编程功能；（3）数据库存储功能；（4）数据处理和调用功能；（5）自诊断功能；（6）断点续焊功能；（7）多层多道焊接功能；（8）参数实时调整功能；（9）纵向与横向摆动功能；（10）机器人与外部轴的联动控制功能；（11）传感和跟踪功能。为使系统具有较高的可扩展性，系统中应包含多种功能接口，包括焊机串行控制接口、模拟接口、数字接口、打印机接口、局域网接口和域总线系统接口等。其中，传感系统的功能主要包括电弧跟踪、焊丝接触寻位和激光跟踪等。在系统运行过程中，电弧跟踪功能通过对焊接电压和电流变化情况的检测，自动修正焊缝编程位置与实际位置的偏差。焊丝接触寻位功能可以找出焊缝起始点。激光跟踪功能同时具备上述两项功能，而且具有较高的抗干扰能力，但激光跟踪器的成本较高，可以根据工程实际情况进行合理选择。
结语
综上所述，在工程机械设备的制造中，通过使用自动化焊接设备能够有效提升焊接效率，并提升焊接作业的安全性，所以首先需要对自动化焊接设备的性能具有充分的了解，只有在这个基础上，才能对自动化焊接设备结构及技术要求进行具体的说明，包括对主体及控制器、焊接电源、外部轴行走机构和传感系统，以及操作软件及弧焊软件包进行了分析，这样才能在推动技术发展的前提下，推动自动化环节技术向着更加智能的方向发展。
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论文作者:王震燕
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签：焊接设备论文; 功能论文; 工程论文; 机器人论文; 机械制造论文; 较高论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第12期论文;