自动化焊接设备在工程机械制造中的应用探讨王善更郭立明

发表时间:2020/6/30   来源:《科学与技术》2020年5期   作者:王善更 郭立明 李万君 谢元立 王海龙
[导读] 伴随着我国经济体系的迅猛发展,我国机械领域也有了很大突破。
        摘要:伴随着我国经济体系的迅猛发展,我国机械领域也有了很大突破。自动化焊接设备的应用克服了生产中存在的诸多不利因素,大大提升了机械设备的生产和维护管理效率。本文对自动化焊接设备概述,简要分析焊接专机与焊接机器人的特点,并分析如何在工程机械制造中实现自动化焊接设备的应用,希望本文的分析研究具有借鉴意义。
        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自动化焊接设备的简介
        在工程机械制造行业,自动化焊接设备主要工作的目的是焊接机器人及焊接专机,并且通过该技术可以提高设备的整体稳定性和生产的质量。自动焊接设备的优点是可以提高生产效率、降低生产中出现的烟尘,并且对于工作人员也没有过高的技术操作要求,降低了企业的生产投入成本,减少机器的购买量,并且该设备的后期维护和保养成本较低,适用于长期使用。随着我国科学技术的不断发展,自动化焊接设备的功能和性能也在不断的完善,大大提高了生产产品的质量。
        2焊接专机与焊接机器人的特点
        2.1焊接专机
        焊接专机的特点是成本价格低,性价比高,适用于长直焊缝、圆环焊缝等形式的焊接生产,能够满足大批量的生产工艺要求。目前使用较多的有自动化管件切割机、耳铰与弦杆自动焊专机等。由于焊接专机的自动化控制技术相对容易实现,已经在机械工程中得到广泛应用,但其缺点是柔性较差,因此在柔性化组合铆焊工艺中,通常需要与自动化焊接机器人工作站配合使用。
        2.2焊接机器人
        相较于焊接专机,焊接机器人可以达到更高的控制精度,其智能化和自动化程度也更高。借助模块化编程技术,机器人工作站可以满足多种生产工况和生产要求。焊接机器人工作站具有更新速度快和造价高的特点,同时对操作技术也提出了更高的要求。在当前的大型工程中,应用较多的机器人工作站包括:ABB机器人工作站;CLOOS机器人工作站;REIS机器人工作站。
        3自动化焊接设备在工程机械制造中的具体应用
        3.1控制系统的应用
        随着自动化技术的不断发现,焊接技术也在实际的工程在中使用越来越多,所以整个焊接系统都是由全数字控制技术来实现的。通过将数字总线连接在设备的各个地方,通过计算机来对设备进行控制,并且还要在安装过程中适量的加大配电系统的功能,以免受到电磁场的干扰和破坏。其中,中央处理单元是通过处理器来进行设计的,其具有一定的扩展功能,并且还可以保障设备在高速运行状态下的精度,所以可以看出中央处理器是保证设备稳定性的重要元件。系统中还有一些教程,学习者可以通过操作界面来进行学习,在教程演示的过程中还会出现对焊接工艺的一些参数要求,全面的实行可视化控制。除此之外,操作系统还应该做防尘处理,或者放在专门的控制室当中,以此来确保系统的稳定运行。
        3.2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%。
        3.3龙门架的应用
        龙门架作为自动化焊接机器人的行走部分可以扩大操作范围,因此在机器人工作中都会给机器人本体配备行走框架。对于龙门架的控制也由控制系统统一完成,这样本体运动就与外部轴运动协调一致。在操作系统中,机器人本体需要倒挂在龙门架上,从而便于焊枪具达到需要焊接的位置。为了提升在行进状态下的焊接精确度,需要利用质量好的轴承、导轨、和齿轮等构件,减速机电动机也要确保其服务性能,对于龙门架的导轨来说,需要做好润滑和防尘的保护措施,避免本体出现大幅度的抖动,确保平均重复误差在0.2mm以内。
        3.4软件和传感系统的应用
        自动化焊接机器人的工作站对于软件和传感系统的使用比较复杂,其功能包括一些生产的跟踪和激光定位等。在系统的运行过程中,电弧的跟踪功能是对焊接电压和电流的检测,通过自动修正的方法来调整实际工作中与编程的位置偏差,并且根据一些接触寻位等功能可以找到焊接原始点,通过激光跟踪功能,在找到原始点之后可以对其提高抗干扰能力。
        3.5其他机具应用
        其他机具主要是指焊接变位机和夹具,这样就可以确保机器人的焊接作业时可以处于指定的位置,为机器人工作站提供焊接变位机,并使整体协调运动。从装卸工件的需要考虑,变位机的高度设置要便于操作,同时夹具需要满足刚性要求,但是也需要防止装卸过程中工件变形的情况发生。因此,在设计参数时要尽可能缩短夹具上工件的时间。其他机具在选择使用上也要尽量选用知名的技术品牌的伺服电动机和减速机。
        4自动化焊接设备的应用发展趋势
        总体来看,在工程机械制造过程中,自动化焊接设备的应用主要受机器人本体、控制器、传感系统、焊接电源和外部机具的影响。由于工程机械制造对工件制作精度有严格要求,在应用自动化设备的过程中,应确保设备与工艺的匹配性,根据工程实际情况合理设置焊接参数,并充分利用其自诊断功能进行参数调整和修复。目前自动化焊接设备还有较大的提升空间,在未来的应用发展过程中,要集中解决焊缝实时跟踪、寻位效率低、焊缝间隙大时需要人工打底、经过自动化焊接后还要进行补焊等问题,从而进一步提升设备的自动化和智能化程度。
        结语
        综上所述,对于工程机械制造行业来说来说,自动化焊接设备的应用是一项非常复杂的工作,在这一工作中也设计了许多内容,一旦其中一个步骤出现问题,则会影响设备的整体安全。因此,必须要重视对自动化焊接设备的应用,严格按照标准进行使用,提高使用人员的综合素质,从而保障安全的运行,避免出现安全事故。在此基础上,本文对自动化焊接设备在工程机械制造中的应用研究进行了较为详细的探讨,望此次研究的内容与结果能够被现今工程机械制造领域的广泛关注,为推动我国工程技术的发展完善贡献一份力量。
        参考文献
        [1]田鹏,廖秋琴.自动化焊接设备在工程机械制造中的应用研究[J].中国高新技术企业,2016,(14):45-46.
        [2]杨鸿强.探讨自动化焊接设备在工程机械制造中的运用[J].企业技术开发,2016,(20):67-68.
        [3]陈明凯.自动化焊接设备在工程机械制造中的应用探讨[J].科技创新与应用,2018,(07):153-154.
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