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自動化焊接設備在工程機械制造中的應用探討 鄒思紅

發表時間:2019/8/23   來源:《建筑細部》2018年第28期   作者:鄒思紅
[導讀] 工程機械焊接的自動化是工程機械行業升級發展的手段和重要標志,成為了工程機械行業未來的主要發展方向,對加速工程機械產業的發展等具有積極的促進作用。

鄒思紅
        身份證號碼:36220319870817xxxx
        摘要:經濟的發展和自動化發展,為工程機械行業的發展提供了新的機遇。對工程機械的需求不斷增多,促使工程機械制造業快速發展,但如何生產高質量的機械產品,如何在激烈的市場競爭中凸顯優勢成為了工程機械企業考慮的重要問題。工程機械焊接的自動化是工程機械行業升級發展的手段和重要標志,成為了工程機械行業未來的主要發展方向,對加速工程機械產業的發展等具有積極的促進作用。
        關鍵詞:自動化焊接設備;工程機械制造;應用
       
       
        引言
        工程機械行業的發展是促進我國城市經濟建設的實施基礎,既彌補了現有工程項目技術實施與施工質量的劣勢,更滿足了城市工程在后續行業開展的可延伸性需求。故而,采取有效手段完善現有工程機械制造條件,對城市環境建設而言具備非常重要的功能性意義。本文依據工程機械制造過程中焊接設備的使用,探討現有自動化貫徹的優勢,通過特點與主要應用環境,論述后續發展的可持續前提,期望能夠為后續技術加強提供良好的參照依據。
        1 自動化類型的焊接設備的特點
        1.1 體積較大、功能全面
        在目前的機械制造企業之中,為了保證機械制造的質量以及效率,自動化類型的焊接設備往往有著體型比較大的特點,并且自動化類型的焊接設備在不斷發展之下,在功能方面逐漸地實現了升級換代,通過多種功能組合的方式,使得目前機械制造領域之中生產設備有時候會以生產線的方式出現。
        1.2 數字化以及智能化程度較高
        現代社會之中先進的電子科技以及網絡技術為機械制造行業之中自動化類型的焊接技術發展提供了良好的環境,尤其是在自動化類型焊接設備的智能化以及數字化兩個方面表現的較為突出。在自動化類型焊接設備運行的過程中,不僅需要保證焊接設備能具有精密度較高的焊接操作,同時還需要焊接設備能具有良好的智能程度,不僅能按照設計圖完成產品的焊接,同時還能處理好原材料在焊接過程中因為受熱而發生形變的問題。所在目前焊接設備之中往往配有靈敏度較高的傳感裝置,從而保證生產誤差的降低;另外,在目前的機械制造領域之中,因為一些零部件用途比較特殊,所以這些在不僅在制造精度方面有著更高的要求,而機械制造單位為了保證這種高精度產品的質量,也就會在部件生產的過程中引入先進的電子計算機進行輔助
        1.3 精度質量管控
        由于自動化系統的特性,能夠依據相應計算機數據開展精度為 0.1mm 內的細致工作,針對機械制造中焊接工作的開展有絕對促進條作用的同時,更賦予了精度范圍內質量與技術先進性協調的環境,一方面確保了企業在綜合產品統籌方面形象的優勢,更穩固了技術類市場的地位,為后續信息化精細工作搭建了延伸平臺,賦予了企業單位在精細化工作領域內具備有效控制的基礎。



        1.4 管理控制協調性
        依托于計算機技術的自動化系統能夠依據相應嚴謹的數據運算提供良好的技術支持能力,這針對企業在質量和工作效率方面提供了良好的管理前提,更滿足了機械制造環境中對于工作設備的全方位精細化管理要求。其次,在設備工作環境中具備實時監控的條件,確保了相應設備具備可持續化施工環境的同時,更賦予了后續設備修繕的管控條件,為整體工作體系架構了良好的管理前提。
        2. 自動化焊接設備在工程機械制造中的具體應用
        2.1 控制系統的應用。隨著自動化焊接技術的發展,在實際工程中機器人工作站的使用越來越多。在一個焊接機器人工作站中,控制器和機器人本體是其核心組成部分,本體一般采用 6 軸關節形式,具有較高的結構剛性和負載能力,所使用的材料不具有放射性和腐蝕性,使用年限一般在 15 年以上。關節軸一般采用交流伺服電動機提供驅動力,具備先進的數字化路徑測量系統,能夠提供絕對位置信息,使其具有較高的焊接精度,重復定位精度誤差可以控制在 0.1mm 以內。此外,系統中還包含斷電剎車裝置,能夠為使用安全提供保障。整個系統以全數字化控制技術為基礎,由數字總線連接各個部分,采用計算機進行統一控制,可以有效抵抗配電系統電磁場干擾,確保焊接的絕對在再現。其中央處理單元采用多處理器設計方案,穩定性強,具有可擴展功能,能夠保證高速運行狀態下的軌跡精度。系統中包含有示教器,具有友好的操作界面,能夠方便操作者學習使用。在操作界面中顯示焊接工藝的關鍵參數,能夠實現可視化控制。此外,電控柜和操作系統等均有防塵處理措施,或設置有專門的控制室,能夠保證系統的可靠運行。
        2.2 焊接電源的應用。焊接電源的應用要優先選用國際先進品牌,比如福尼斯牌全數字逆變脈沖焊接電源,一些具有自主知識產權的大型企業也可以使用本公司自主研發的焊接電源,提高工藝的配套性。在選擇焊接電源時,要注意與控制系統接口的匹配性。一般較為先進的產品帶有焊接專家參數系統,能夠對焊接參數進行數字化顯示。主要數據通過示教器輸入,在焊接生產過程中,可以隨時對其進行在線修正。先進的技術產品收弧成功率較高,可以確保焊接回收脈沖收弧能夠填滿弧坑,而且沒有凸起。焊接中斷點的覆蓋與重熔、外觀焊縫、焊滴脫離的準確度都較高。利用其平行擺動功能能夠快速、有效的識別出焊縫并進行填充。使用的焊槍無漏電、漏油等現象。一般使用盤裝或桶裝焊絲,其送絲速度可以達到 0 ~ 24m/min。由于焊接機器人的焊絲規格較大,在選擇電源規格時,應確保其暫載率能夠達到 100%。
        2.3 龍門架的應用。龍門架即自動化焊接機器人的外部軸行走 部分,該部分結構是擴大機器人工作范圍的關鍵,目前在工程中應用的機器人工作站均為機器人本體配備的外部行走框架。該部分控制功能由控制系統統一負責,采取一體化控制方式,能夠確保外部軸運動與本體運動協調一致。在系統中,機器人本體通常倒掛在龍門架上,使焊槍具有較高的可達性。為了確保在外部軸行走狀態下的焊接精度,應采用國際先進品牌的導軌、軸承和齒輪等構件,并配合電動機和減速機,同時做好導軌的潤滑、防塵和防飛濺保護措施。在外部軸運行狀態下,機器人本體要保持平穩,避免發生較大幅度的搖晃和抖動,平均重復精度誤差應控制在 0.2mm 以內。
        2.4 軟件和傳感系統應用。在軟件和傳感系統應用方面,自動化焊接機器人工作站使用的操作軟件及弧焊軟件包功能較為復雜,具體包括以下幾個方面:(1)示教編程功能;(2)離線編程功能;(3)數據庫存儲功能;(4)數據處理和調用功能;(5)自診斷功能;(6)斷點續焊功能;(7)多層多道焊接功能;(8)參數實時調整功能;(9)縱向與橫向擺動功能;(10)機器人與外部軸的聯動控制功能;(11)傳感和跟蹤功能。為使系統具有較高的可擴展性,系統中應包含多種功能接口,包括焊機串行控制接口、模擬接口、數字接口、打印機接口、局域網接口和域總線系統接口等。
        結語
        綜上所述,在我國機械制造行業良好的發展背景下,自動化焊接設備也在廣泛使用,體現出其應用價值。合理利用自動化焊接機器人工作站可以顯著提升焊接質量和工作效率。在實際生產中,需要對焊接設備合理選擇,及時對運行參數調整,方可保證系統的穩定運行。
        參考文獻:
        [1] 耿長軒 . 自動化焊接設備在工程機械制造中的應用 [J]. 城 市建設理論研究:電子版,2015(19).
        [2] 楊瑞 . 自動化焊接設備在工程機械制造中的應用 [J]. 建筑 工程技術與設計,2016(15).
        [3] 田鵬,廖秋琴 . 自動化焊接設備在工程機械制造中的應用 研究 [J]. 中國高新技術企業,2016(14):45-46.

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