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由于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,機(jī)械制造領(lǐng)域原有的手焊技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化焊接的實(shí)際需求,并且隨著機(jī)械設(shè)備的組成日趨復(fù)雜,對(duì)焊接技術(shù)的要求也越來越嚴(yán)格。因此,如何靈活地將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在工程機(jī)械焊接工作中,并利用技術(shù)的優(yōu)勢彌補(bǔ)傳統(tǒng)手焊技術(shù)存在的不足至關(guān)重要,可以最大限度地提升作業(yè)質(zhì)量,保障作業(yè)效率,還可以解決焊接精度不足的問題。本文針對(duì)工程機(jī)械焊接自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行分析研究,具有重要的意義。
自動(dòng)化焊接加工設(shè)備的廣泛應(yīng)用本身就是將焊接加工過程從手動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥暾臋C(jī)械化、自動(dòng)化加工過程。傳統(tǒng)焊接(主要指手動(dòng)焊接)通過自動(dòng)引燃所消耗的電弧,再通過手動(dòng)將焊接所消耗的電弧通過焊條進(jìn)行補(bǔ)充或者焊條推進(jìn)以此方式來繼續(xù)維持電弧的長度,基于靈活的方式通過手工的移動(dòng)完成了焊接加工過程中所有加工程序。自動(dòng)焊接技術(shù)不同,它是利用一定的現(xiàn)代電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)完成以往的手工焊接過程,使得整個(gè)焊接過程出現(xiàn)自動(dòng)化、機(jī)械化。自動(dòng)焊接技術(shù)是由以下幾個(gè)部分組成:負(fù)責(zé)進(jìn)行左右上下或者是轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)軌床體、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)尾頂滑臺(tái)機(jī)構(gòu)、負(fù)責(zé)安裝加工軟件的工件夾緊機(jī)構(gòu)、負(fù)責(zé)進(jìn)行焊接的焊接機(jī)構(gòu)、負(fù)責(zé)行動(dòng)指令的焊槍夾持機(jī)構(gòu)[1]。其中數(shù)字化應(yīng)用是現(xiàn)代科技與焊接技術(shù)的有效融合,是利用電腦高速、精確的運(yùn)算,使整個(gè)焊接過程自動(dòng)化,使自動(dòng)焊接技術(shù)得到發(fā)展和應(yīng)用,進(jìn)而更精準(zhǔn)地替代人力操作不好掌握的因素。
縱觀我國傳統(tǒng)的人工焊接技術(shù),技術(shù)水平相對(duì)落后,造成在焊接過程中容易產(chǎn)生一些安全隱患,從而增加了施工安全風(fēng)險(xiǎn)。而自動(dòng)化焊接設(shè)備的應(yīng)用一方面能夠更好地提高制造企業(yè)的工作效率,從而提高企業(yè)的市場競爭力,保障生產(chǎn)質(zhì)量,為企業(yè)創(chuàng)造較多的經(jīng)濟(jì)利益;另一方面,自動(dòng)化機(jī)械焊接設(shè)備可以在一定程度上減少人力,物力以及財(cái)力消耗,降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。
雙絲焊接是自動(dòng)焊接專機(jī)采用的主要焊接方式,而雙絲人工焊接專機(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)的專機(jī),可以應(yīng)用于直線曲線焊接等多種形式的焊縫。在自動(dòng)化人工焊接專機(jī)中,焊接效率高[2],焊接過程中焊件的變形小,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,而且其性價(jià)比較高。
焊接機(jī)器人因其柔性化和數(shù)字化程度高,所以決定了其精度高、焊接質(zhì)量穩(wěn)定等特點(diǎn),在機(jī)械制造企業(yè)日益競爭的背景下,能夠提高機(jī)械制造企業(yè)的核心競爭力。焊接機(jī)器人在復(fù)雜焊件的焊接中表現(xiàn)更為優(yōu)異,它雖然能夠很好地滿足復(fù)雜的焊接加工需求。但是由于焊接加工機(jī)器人的成本高、操作難度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格高,故暫時(shí)不能大規(guī)模地廣泛使用于焊接加工生產(chǎn)中。另外,焊接加工機(jī)器人在進(jìn)行焊接時(shí)需要提前做好大量焊接前的準(zhǔn)備工作,如焊接組裝、打底焊等,還需要充分借助人工操作才使機(jī)器人更好地完成整個(gè)焊接加工流程[3]。焊接加工機(jī)器人無法較好地自動(dòng)跟蹤焊縫,所以其焊接效果也不盡如人意,同時(shí)還存在窄小空間無法施焊的缺點(diǎn)。所以新形勢下要想推動(dòng)焊接機(jī)器人的應(yīng)用,就必須不斷地對(duì)其功能和結(jié)構(gòu)改進(jìn)和完善。
隨著各種新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備的出現(xiàn),工程機(jī)械焊接自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)不再是一門學(xué)科的發(fā)展,而是多個(gè)部門與相關(guān)學(xué)科的融合,其實(shí)質(zhì)是在焊接工藝中融入數(shù)字控制技術(shù),運(yùn)用過程控制原理,將機(jī)械、電子和信息、檢測等有關(guān)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,使智能化控制的特點(diǎn)更為突出。工程機(jī)械自動(dòng)化是焊接工程工藝的核心與基礎(chǔ),通過自動(dòng)化焊接對(duì)全工藝流程進(jìn)行控制,可以適應(yīng)不同的作業(yè)環(huán)境與生產(chǎn)要求,完成工程機(jī)械制造精度要求極高的焊接作業(yè),實(shí)現(xiàn)整體生產(chǎn)過程的規(guī)范化與自動(dòng)化。
工程機(jī)械焊接自動(dòng)化主要指的是從工業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況出發(fā),從整體與系統(tǒng)的角度出發(fā),在尊重傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)的基礎(chǔ)上,將電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等一系列技術(shù)進(jìn)行有效組織與整合,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的高效化、低耗化與自動(dòng)化。計(jì)算機(jī)是工程機(jī)械焊接自動(dòng)化技術(shù)的核心與基礎(chǔ),操作人員可以通過各種儀器、儀表和傳感器等部件觀察參數(shù)的變化,遠(yuǎn)程完成焊接作業(yè)。同時(shí)系統(tǒng)還可以進(jìn)行自我診斷和自我修復(fù),對(duì)工程機(jī)械制造的整個(gè)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤與檢測,操作人員結(jié)合數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面的掌控與監(jiān)督。工程機(jī)械焊接自動(dòng)化技術(shù)具有一定的開放性與綜合性,對(duì)工程工藝指標(biāo)和既有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合分析與考察,就可以準(zhǔn)確地、科學(xué)地確定工藝參數(shù),從而為后期的工程機(jī)械制造奠定良好基礎(chǔ)。
綜上所述,自動(dòng)化焊接設(shè)備在機(jī)械加工中的廣泛應(yīng)用,不僅提高了焊接產(chǎn)品的質(zhì)量,更降低了焊接成本,改善了焊接加工的環(huán)境,減少了安全事故,減少了資源的不必要浪費(fèi)。因此,相關(guān)企業(yè)必須結(jié)合實(shí)際情況不斷地引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化焊接技術(shù),這樣才能夠推動(dòng)自動(dòng)化焊接技術(shù)的發(fā)展,從而助推我國制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。