和 歡

（鄭州市國(guó)防科技學(xué)校，河南 鄭州 450000）

隨著互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)也開(kāi)始注重機(jī)械的自動(dòng)化、數(shù)字化發(fā)展，尤其是自動(dòng)焊接技術(shù)的發(fā)展能夠有效的提升焊接的質(zhì)量，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。因此，自動(dòng)焊接設(shè)備逐漸被各個(gè)工業(yè)所應(yīng)用。在現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程中，焊接生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化已經(jīng)是當(dāng)前制造工業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)的一種主要變現(xiàn)形式。

1 自動(dòng)焊接技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在機(jī)械制造過(guò)程當(dāng)中巧妙應(yīng)用自動(dòng)化焊接技術(shù)可以提高質(zhì)量，確保生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。首先，在應(yīng)用該技術(shù)之前，應(yīng)該通過(guò)數(shù)控操作，對(duì)焊接質(zhì)量需求進(jìn)行設(shè)置之后，在此類(lèi)參數(shù)的引領(lǐng)下，才能夠更好地引導(dǎo)整個(gè)焊接活動(dòng)的完成，使得焊接質(zhì)量更好，達(dá)到預(yù)期要求。另外，由于自動(dòng)焊接技術(shù)在使用過(guò)程當(dāng)中會(huì)受到各種因素的影響，容易出現(xiàn)使用中斷等情況，進(jìn)而降低焊接質(zhì)量。由此，在運(yùn)營(yíng)過(guò)程當(dāng)中要及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，有效處理此類(lèi)故障。

2 PLC的自動(dòng)焊接控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1）焊接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。焊接機(jī)構(gòu)是本系統(tǒng)用于環(huán)形焊縫焊接的主體，由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、編碼器、焊炬、氣動(dòng)夾具和固定體等構(gòu)成，焊接動(dòng)作的控制流程為：一是操作人員將筒體焊接工件置于焊接點(diǎn)位，調(diào)整工件位置，使筒體上的環(huán)形焊縫對(duì)準(zhǔn)焊炬；二是控制氣動(dòng)夾具加緊筒體；三是控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)控制焊炬下降接近環(huán)形焊縫進(jìn)行焊接；四是將E6A2-CS5C編碼器安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電機(jī)輸出軸，作為焊接進(jìn)度檢測(cè)的傳感器，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)每帶動(dòng)筒體旋轉(zhuǎn)一周，編碼器輸出360個(gè)脈沖，可自動(dòng)計(jì)算環(huán)形焊縫焊接的次數(shù)，判斷焊接過(guò)程是否達(dá)標(biāo)和完成。五是完成焊接后，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電機(jī)停止，焊炬上升至限位，氣動(dòng)夾具松開(kāi)，操作人員可取下筒體工件。上述操作過(guò)程中，采用PLC編寫(xiě)程序控制各部件的動(dòng)作順序和時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)對(duì)筒體環(huán)形焊縫的自動(dòng)焊接。

2）地址分配及程序設(shè)計(jì)思路。根據(jù)系統(tǒng)工作需要和硬件設(shè)計(jì)思路，在S7-200PLC上分配6個(gè)輸入端口地址和6個(gè)輸出端口地址，具體如下：一是輸入端口地址分配。I0.0為系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕SB0，I0.1為系統(tǒng)停止按鈕SB1，I0.2為編碼器信號(hào)輸入端，I0.3為氣動(dòng)夾具控制按鈕SB2，I0.4為弧焊電源SB3，I0.5為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)啟停信號(hào)輸入端。二是輸出端口地址分配。Q0.0為焊接工作指示燈L1，Q0.1為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈L2，Q0.2為氣動(dòng)夾具工作指示燈L3，Q0.3為氣動(dòng)夾具電磁閥YV1，Q0.4為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)接觸器K1，Q0.5為弧焊工作控制接觸器K2。

3 自動(dòng)焊接技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用

1）機(jī)械加工中自動(dòng)焊接技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀。目前，自動(dòng)焊接技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工中。目前，社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，但自動(dòng)焊接技術(shù)的發(fā)展仍處于早期階段。我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家在自動(dòng)焊接技術(shù)的使用上仍有一些差異。在我國(guó)的焊接設(shè)備之初，結(jié)構(gòu)比較單調(diào)，功能比較少，所以在焊接和切割時(shí)智能化程度比較低。由于加工需求的不斷提高，普通的焊接技術(shù)難以滿(mǎn)足現(xiàn)有的需求，自動(dòng)焊接技術(shù)的需求也在不斷增加。如今，我國(guó)科技水平不斷發(fā)展，自動(dòng)焊接技術(shù)水平不斷提高。目前，自動(dòng)焊接技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械生產(chǎn)中，加工水平也在不斷提高。

2）應(yīng)用發(fā)展需求。近年來(lái)，自動(dòng)化技術(shù)在各行各業(yè)受到重視，尤其是自動(dòng)焊接技術(shù)。主要原因是焊接生產(chǎn)是我國(guó)機(jī)械加工領(lǐng)域的重要技術(shù)內(nèi)容，其焊接生產(chǎn)質(zhì)量往往對(duì)我國(guó)整體機(jī)械加工領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展效果有著至關(guān)重要的影響。然而，傳統(tǒng)的手工焊接方法難以滿(mǎn)足現(xiàn)代機(jī)械加工領(lǐng)域的生產(chǎn)需求，在生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量方面表現(xiàn)較差。自動(dòng)焊接技術(shù)的推廣應(yīng)用無(wú)疑有效改善了傳統(tǒng)手工焊接生產(chǎn)方式的弊端。生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量明顯增強(qiáng)。從目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，采用國(guó)產(chǎn)自動(dòng)焊接技術(shù)制造的產(chǎn)品在質(zhì)量和應(yīng)用效果上都有了顯著的深化。與此同時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量也逐漸向精密、高效方向發(fā)展?？梢?jiàn)，自動(dòng)焊接技術(shù)給我國(guó)機(jī)械加工領(lǐng)域帶來(lái)了全新的發(fā)展動(dòng)力。鑒于此，建議在行業(yè)內(nèi)不斷創(chuàng)新和發(fā)展自動(dòng)焊接技術(shù)的內(nèi)容。最好是基于當(dāng)前時(shí)代生產(chǎn)發(fā)展的特點(diǎn)，從各個(gè)方面對(duì)自動(dòng)焊接技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和合理部署，以保證自動(dòng)焊接技術(shù)能夠滿(mǎn)足機(jī)械加工領(lǐng)域的生產(chǎn)需求。

3）自動(dòng)焊接專(zhuān)機(jī)的應(yīng)用。雙絲焊接是自動(dòng)焊接專(zhuān)機(jī)采用的主要焊接方式，而雙絲人工焊接專(zhuān)機(jī)的廣泛使用可以大大提高人工焊接生產(chǎn)效率。雙絲人工焊接的生產(chǎn)效率一般意義上是人工焊接的兩倍。采用雙絲人工焊接的熔深較深、焊接的力學(xué)性能好，并且是先進(jìn)的自動(dòng)化人工焊接技術(shù)的專(zhuān)機(jī)，可以應(yīng)用于直線(xiàn)曲線(xiàn)焊接等多種形式的焊縫。在自動(dòng)化人工焊接專(zhuān)機(jī)中，焊接效率高，焊接過(guò)程中焊件的變形小，質(zhì)量能夠得到保證，可適用于大批量的生產(chǎn)之中，具有操作簡(jiǎn)單、成本低廉、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，所以目前在機(jī)械加工中應(yīng)用比較廣泛，而且其性?xún)r(jià)比較高。

4）應(yīng)用實(shí)踐。在焊接生產(chǎn)過(guò)程中，自動(dòng)焊接設(shè)備將使用隔離罩設(shè)施來(lái)阻擋焊接過(guò)程中產(chǎn)生的煙霧。同時(shí)，通過(guò)自動(dòng)焊接設(shè)備的合理應(yīng)用，基本上可以避免以往存在的眩光焊接問(wèn)題，為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)人員的操作安全提供保障。過(guò)去，手工焊接方法不同，自動(dòng)焊接技術(shù)無(wú)需人工操作即可實(shí)現(xiàn)安全的焊接過(guò)程。既能節(jié)省人力資源，又能降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。此外，自動(dòng)焊接技術(shù)在生產(chǎn)效率和質(zhì)量方面也很突出。主要原因是自動(dòng)焊接設(shè)備主要由幾個(gè)機(jī)械部分組成，通過(guò)電子系統(tǒng)控制管理實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)過(guò)程。

4 自動(dòng)焊接技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域中的應(yīng)用方向分析

1）網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。自動(dòng)焊接技術(shù)通過(guò)與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的積極結(jié)合，基本上可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)設(shè)備的控制和管理。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷深入和通信技術(shù)在我國(guó)的不斷應(yīng)用，自動(dòng)焊接技術(shù)已經(jīng)能夠主動(dòng)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接生產(chǎn)過(guò)程的強(qiáng)化管理。管理人員可以利用計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程操作功能，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督管理，如故障排除、及時(shí)解決故障等。因此，可以說(shuō)網(wǎng)絡(luò)方向?qū)⒊蔀槲覈?guó)自動(dòng)焊接技術(shù)的主流方向之一。

2）自動(dòng)焊接技術(shù)發(fā)展展望。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展完善，自動(dòng)焊接技術(shù)得到了飛速發(fā)展，無(wú)論是在類(lèi)型上，還是種類(lèi)上以及設(shè)備完善上都出現(xiàn)了明顯的變化，由以往的滾輪架轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)如今的智能化無(wú)人化技術(shù)。但現(xiàn)階段的自動(dòng)化焊接設(shè)備和技術(shù)仍然存在體積大、占用空間大等缺陷，在一定程度上影響操作設(shè)備的使用，所以未來(lái)還需加強(qiáng)自動(dòng)化焊接技術(shù)的研究，逐漸融入集成化技術(shù)，降低設(shè)備的體積，促進(jìn)多設(shè)備的應(yīng)用。此外，許多自動(dòng)化焊接技術(shù)成本較高，操作難度較大，所以隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化焊接技術(shù)必須要降低成本，簡(jiǎn)化操作，這樣才能夠更好符合新時(shí)期新需求。

5 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，自動(dòng)焊接技術(shù)在機(jī)械加工中得到了廣泛的使用，這樣可以顯著提升加工效率以及加工質(zhì)量。本文通過(guò)對(duì)于自動(dòng)焊接技術(shù)的優(yōu)勢(shì)以及使用的分析，能夠充分明確自動(dòng)焊接技術(shù)的重要程度以及所存在的價(jià)值，這樣可以使得機(jī)械加工獲得更加顯著的發(fā)展。