唐源源
广西梧州新华电池股份有限公司 543000
摘要：在社会发展过程中，工程机械制造业作为重要环节，无论是在市场经济方面，还是在国家战略方面，均属于工程机械制造企业主要发展目标。在此基础上，若要成为行业领跑者，对于自动化焊接设备的研究极其重要，同时对其应用面临状况进行及时掌握，以便于发挥其最大价值。文章首先分析自动化焊接技术，然后对自动化焊接设备特点进行阐述，最后研究其在工程机械制造中的应用，意在促进工程制造业的稳定发展。
关键词：工程机械制造；自动化焊接设备；应用
在过去几十年的发展进程中，工程机械制造业在我国经济建设中一直占有举足轻重的位置。不仅推动着我国的经济建设，而且在战略发展、经济发展中都是重要的组成部分，是经济建设中各行各业的领军产业、重头力量。在这一领域中，自动化设备的加盟无疑为行业发展增添了巨大的力量，其中自动化焊接设备的使用，已经成为企业迎接各项挑战和机遇的中坚力量。本文主要讨论的是自动化焊接专机和焊接机器人等技术，对上述两项的技术要点、特点、优势等进行分析和比较，与业界共同探讨自动化焊接设备在工程机械制造中的应用与发展。
1.自动化焊接设备的简要介绍
自动化焊接设备，就是启动自动化控制系统，以对焊接设备的运行实施自动化操作，并实施有效的运行管理控制。自动化焊接设备是焊接设备结合控制系统来完成自动化焊接设备的自动化操作设备。在制造业大规模的生产中，包括焊接胎夹具的运行以及使用装夹定位系统的应用，可以提高设备运行效率，也会因此而是人力资源成本的逐渐降低。随着自动化焊接设备的功能性和便利性得到普遍认知，其常用的设备，包括自动化焊接专用机械设备、焊接机器人等都在机械制造领域得到了广泛应用，在提高了制造业生产效率的同时，还提高了产品质量，而且这些自动化设备可以24小时不间断运行。自动化设备运行取缔了人工劳动，随着人工劳动强度和工作量降低，企业的激光机效益也会有所提高。自动化焊接设备的广泛应用，促使企业的生产能力有所提高。
2.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。
3.工程机械制造中自动化焊接设备的应用
3.1焊接机器人
在工程机械制造过程，其中焊接机器人发挥主要作用，即数字化运行，除了可以使其机械操作具有柔性化特点之外，还能实现焊接质量、精度的全面提升，致使生产成本不断提高。而在焊接机器人的运行过程，可以按照焊件实际需要进行自我调试，以便于满足工作环境实际需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于工程机械制造过程生产焊件的总数量相对少，且品种比较多样化，需要定期进行更新和优化，从而造成焊件生产流程的复杂化，同时具有较高的技术要求，因此，焊接机器人的应用，能够更快适应焊缝工作环境，使其呈现良好焊接效果，但因其生产成本较高，例如：弧焊机器人运行时，系统结构比较复杂，在焊接过程应进行位置的频繁变换，需要多个系统相互协调才能正常运作，借助进口产品得以实现，所以进行焊接机器人的应用时，可以将其应用于精度要求较高的工程机械制造中，同时对其成本予以重点考虑
3.2工程机械制造中自动化焊接专机的应用
自动化焊接专机在焊接控制上具有自适应能力，属于是具有较高自动化程度的设备。在具体应用中，实现自动跟踪焊缝的轨迹的操作是由焊接专机所安装的传感器以及电子检测线路来实现的。自动化焊接专机还会根据工作需要设置和调试参数。工程机械制造中应用自动化焊接专机使得焊接效率大大提高，在具体操作中，自动化焊接专机所采用的是双丝焊接技术。比如，生产推土机的过程中所采用的焊接为车架焊缝的焊接和主臂的焊接。与人工操作下的单丝焊接相比较，双丝焊接技术的工作效率提高了2倍，而且在焊缝处的焊接不会出现断弧的现象。与人工单丝焊接相比，双丝焊接的熔深也是较深的，焊缝的性能也会因此而得以提高。工程机械制造中所应用的自动化焊接专机，一些智能化程度较高的，则是配置了高等级的传感器，实现了运行中的人际交互，比如，具有光敏效应的传感器、具有触角效应的传感器等等，通过调节智能化的参数，就可以将相应的人机交互功能发挥出来。焊接自动化专机适用于大批量的焊件身缠，而且在焊接操作中，直线的焊缝焊接和曲线的焊缝焊接上都存在一定的优势。
3.3焊接机器人的结构
焊接机器人结构主要有机器人本体和控制器、焊接电源、机器人外部轴行走机构、焊接变位机和夹具、操作软件和弧焊软件包、传感系统、工作站辅助及除尘系统等。机器人本体和控制器是焊接机器人工作站的重中之重，一般为六轴关节型，具有较强的负载能力和坚固的刚性结构，使用寿命较长，一般可使用十五年以上。机器人系统采用数字化控制技术，通过数字总线连接系统的各个部分，保证其不受周围的磁场干扰。机器人控制系统采用多处理器的中央处理系统，具有充分的扩展空间和稳定性，保证焊接的高精度和高质量。在焊接电源的选择方面，由于焊接机器人需要较大规格的焊丝和电流，因此应保证在该电流下暂载率达到100%。建议选择国际一流品牌的全数字的逆变脉冲焊接电源或机器人公司自有品牌，以保证良好的接口。机器人的外部轴行走机构是为了应对大型焊件，用来扩大机器人的工作范围使用。机器人外部轴行走机构由机器人控制系统统一控制，外部轴与本体轴运动协调一致进行运动。在选择方面，同样建议选择国际一流品牌以确保高精度焊接，具有良好的稳定性和灵活性，避免发生较大摇晃和抖动情况发生。
焊接变位机和夹具是为了保证焊接时焊缝的位置，一般将变位机的回转轴作为机器人外部轴，在焊接时与机器人相互协调。优质的夹具有足够的刚性，能够夹紧焊件而不变形。操作软件和弧焊软件包应具备基本的常用功能，如外部轴与机器人控制功能、传感跟踪功能、协调参数功能、自我诊断功能、数据库及编程功能等。此外还需要足够的功能接口，如打印机、传感器和局域网连接接口等。一般来说，传感系统要包括焊丝接触寻位、电弧跟踪和激光跟踪等。焊丝的接触寻位主要用于寻找焊缝的起始点。电弧跟踪主要起到修正焊缝偏差的功能，焊枪在摆动中，通过检测电压和电流，进行位置的调整。激光跟踪功能具有较强的抗干扰能力，兼具寻位和电弧跟踪动能，一般在打开激光跟踪时会自动关闭电弧跟踪和接触寻位，精度较高，并且速度快，因此价格也很高。最后一部分即工作站辅助装置和除尘系统，如保障工作人员安全和保养设备、增加使用寿命的作用。在有人进入机器人工作的封闭环境时，系统会自动启动安全模式，停止工作。
结论
综上所述，在工程机械制的过程中，焊接设备是重点技术设备。自动化焊接设备是新一代的焊接设备，在设备应用中将自动化技术融入到焊接设备中，实现了焊接设备的自动化，在工程机械制造中发挥着重要的作用。
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论文作者:唐源源
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/8
标签：机器人论文; 焊接设备论文; 机械制造论文; 工程论文; 专机论文; 较高论文; 功能论文; 《防护工程》2018年第18期论文;