崔宜祥

摘要：我國(guó)自動(dòng)焊接技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在機(jī)械焊接中的地位逐步提高。焊接技術(shù)領(lǐng)域的改革和創(chuàng)新以及焊接生產(chǎn)效率的提升以及焊接質(zhì)量的提高使得自動(dòng)焊接技術(shù)廣泛應(yīng)用。本文通過(guò)對(duì)自動(dòng)焊接的工作原理、優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用現(xiàn)狀的探究，分析了自動(dòng)焊接在機(jī)械焊接中的應(yīng)用和發(fā)展的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)焊接；機(jī)械焊接；應(yīng)用

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)焊接技術(shù)得以發(fā)展，在產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)品技術(shù)含量方面有了很大的提升。先進(jìn)的自動(dòng)焊接技術(shù)在橋梁、機(jī)械加工與制造等較大的工程項(xiàng)目中，不僅降低了生產(chǎn)成本、改善了生產(chǎn)環(huán)境，而且提升了產(chǎn)品的精準(zhǔn)度并延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用周期。

1、自動(dòng)焊接技術(shù)工作的原理余特點(diǎn)

傳統(tǒng)的手工焊接是在保持一定電弧長(zhǎng)度的情況下引燃電弧后，用手進(jìn)行多方位的移動(dòng)，要想將電弧熄滅，需要將焊接中所以需要加工的部分全部完成。自動(dòng)焊接是整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械化與自動(dòng)化的焊接。并且自動(dòng)焊接過(guò)程是采用現(xiàn)代電子技術(shù)，將整個(gè)焊接過(guò)程自動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)化，且整個(gè)加工的過(guò)程更加一目了然。自動(dòng)焊接機(jī)是通過(guò)導(dǎo)軌床體，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)尾頂滑臺(tái)機(jī)構(gòu)進(jìn)行多方位旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)來(lái)完成動(dòng)作。固定與焊接裝置的整個(gè)過(guò)程分別由工作夾緊機(jī)構(gòu)、脫料機(jī)構(gòu)、焊槍夾緊機(jī)構(gòu)、焊槍氣動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等來(lái)完成的，最后輸出指令的功能也是通過(guò)整個(gè)專(zhuān)機(jī)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，數(shù)字化技術(shù)在焊接領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用，并將焊接技術(shù)的整個(gè)動(dòng)作指令轉(zhuǎn)化為軌跡指令，更加推動(dòng)了了現(xiàn)代化焊接技術(shù)的發(fā)展。

自動(dòng)化焊接主要指焊接生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。它是一個(gè)綜合性的焊接與工藝問(wèn)題，其主要任務(wù)是：在采用先進(jìn)的焊接、檢驗(yàn)和裝配工藝過(guò)程的基礎(chǔ)上，建立不需要人直接參與焊接過(guò)程的焊接加工方法和工藝法案，以及焊接機(jī)械設(shè)備和焊接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與配置。焊接自動(dòng)化的核心是實(shí)現(xiàn)沒(méi)有人直接參與的自動(dòng)焊接過(guò)程。

自動(dòng)化焊接有兩方面的含義：一是焊接工序的自動(dòng)化，二是焊接生產(chǎn)的自動(dòng)化。焊接生產(chǎn)的自動(dòng)化是指焊接產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程，包括從備料、切割、裝配、焊接、檢驗(yàn)等工序組成的焊接生產(chǎn)全過(guò)程的自動(dòng)化。只有實(shí)現(xiàn)了焊接生產(chǎn)全過(guò)程的自動(dòng)化，才能得到穩(wěn)定的焊接質(zhì)量和均衡的焊接生產(chǎn)節(jié)奏以及較高的焊接生產(chǎn)率。而單一焊接工序的自動(dòng)化是焊接生產(chǎn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)。

自動(dòng)化焊接的特點(diǎn)：

1）標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化。

對(duì)于大批量生產(chǎn)的典型常用接頭形式，如板材接縫、簡(jiǎn)體環(huán)縫、圓筒環(huán)縫、管對(duì)接和管子管板接頭等，現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)出相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)型自動(dòng)化焊接專(zhuān)機(jī)，這種焊接機(jī)械具有焊接效率高、質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。在經(jīng)過(guò)多年產(chǎn)品研發(fā)積累，固得公司終于開(kāi)發(fā)出了300-3000mm的縱縫焊、工件回轉(zhuǎn)環(huán)形焊機(jī)、臥式單槍?zhuān)p槍?zhuān)┉h(huán)縫焊、三軸數(shù)控焊接機(jī)床和焊槍回轉(zhuǎn)環(huán)形焊機(jī)等等。

2）多功能化

其為充分發(fā)揮大型自動(dòng)化焊接設(shè)備的效率創(chuàng)造了有利條件已將其設(shè)計(jì)成適用于多種焊接方法和焊接工藝。如單絲、雙絲、MIG/MAG-TIG等離子弧焊、多絲埋弧焊。

3）智能化控制和自適應(yīng)

焊接過(guò)程的全自動(dòng)控制比傳統(tǒng)的金屬切削加工要復(fù)雜得多。全自動(dòng)控制必須考慮焊件接縫裝配間隙誤差，幾何形狀的偏差以及焊件在焊接過(guò)程中的熱變形。所以我們需要采用各種自適應(yīng)控制系統(tǒng)和傳感器技術(shù)。

2.自動(dòng)焊接在機(jī)械焊接中的重要性

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的焊接技術(shù)已經(jīng)滿(mǎn)足不了時(shí)代發(fā)展的需要，而自動(dòng)焊接技術(shù)在機(jī)械焊接中的重要性越來(lái)越突出。且影響力和意義越來(lái)越大。首先，在成本方面，自動(dòng)化焊接設(shè)備的使用效率的全面，可以有效緩解企業(yè)面臨現(xiàn)代的人力成本呈上升趨勢(shì)的人力成本投入的壓力；，其次，在勞動(dòng)強(qiáng)度方面，工人在進(jìn)行傳統(tǒng)的手工焊接弧焊作業(yè)時(shí)，弧光和高溫輻射對(duì)人體常會(huì)造成不同程度的傷害，而且焊接工作是高強(qiáng)度的勞動(dòng)，工人容易勞累無(wú)法進(jìn)行連續(xù)的、長(zhǎng)時(shí)間的作業(yè)，所以焊接工作是公認(rèn)的有害工作之一。而自動(dòng)焊接是機(jī)械化系統(tǒng)的運(yùn)作，雖然勞動(dòng)強(qiáng)度高但對(duì)人無(wú)傷害；再次，在時(shí)代需求方面，傳統(tǒng)的手工焊接已經(jīng)滿(mǎn)足不了現(xiàn)代焊接技術(shù)加工制造的產(chǎn)品的高技術(shù)含量和高質(zhì)量的要求，而自動(dòng)焊接技術(shù)恰巧符合時(shí)代對(duì)焊接工藝越來(lái)越精密化與重型化的需求；最后，企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力方面，機(jī)械加工和制造行業(yè)日趨全球化，因此，企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的強(qiáng)弱完全取決于其焊接工藝與設(shè)備的好壞。此外，自動(dòng)焊接設(shè)備還可加工制造薄壁材料、精密零部件、非金屬材料等，加工難度大，技術(shù)水平高。

3.自動(dòng)焊接技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，我國(guó)的自動(dòng)焊接技術(shù)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定的差距，仍處于探索階段。在焊機(jī)最早的設(shè)計(jì)方面，通常屬于簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和單一的功能，也只是針對(duì)最基本的切割與焊接的工作，而忽略了焊機(jī)工作的多樣性，就連后來(lái)誕生的焊接機(jī)器人，在實(shí)際操作過(guò)程中也時(shí)常發(fā)生錯(cuò)誤，靈活度不高。另外，從國(guó)外引進(jìn)的高額焊機(jī)并非當(dāng)時(shí)先進(jìn)水平的機(jī)器，且焊機(jī)的技術(shù)相對(duì)粗糙。近幾年，在我國(guó)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展的同時(shí)，自動(dòng)焊接技術(shù)上也取得了很大的進(jìn)步，特別是技術(shù)方面也獲得了較大的發(fā)展，且大幅度的提升了機(jī)器人系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比。自動(dòng)焊接技術(shù)也可完成技術(shù)含量高且要求嚴(yán)格的產(chǎn)品。

4.自動(dòng)焊接在機(jī)械焊接中的應(yīng)用探究

自動(dòng)焊接和傳統(tǒng)焊接都是通過(guò)多個(gè)軸即焊接點(diǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)的。自動(dòng)焊接在遇到同一部件多步驟復(fù)雜的加工時(shí)，常遇到不便于焊接的位置的問(wèn)題時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)下達(dá)指令使其正常運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行工作，通過(guò)數(shù)字化處理加工技術(shù)，進(jìn)行轉(zhuǎn)變、移動(dòng)焊接位置完成焊接，這樣不僅保證了焊接的精準(zhǔn)度，又在克服高難度的焊接位置時(shí)提高了工作的效率。

自動(dòng)焊接基于自動(dòng)化原理的基礎(chǔ)上，將多個(gè)分工的焊接工作放置在同一生產(chǎn)線(xiàn)上，統(tǒng)一的聽(tīng)從數(shù)字系統(tǒng)發(fā)出指令、執(zhí)行、運(yùn)作，將工作線(xiàn)上的任務(wù)按照順序逐一完成，取得了良好顯著的成效，所以被廣泛的應(yīng)用于流水線(xiàn)的生產(chǎn)過(guò)程中。

5.自動(dòng)焊接技術(shù)在機(jī)械焊接中的發(fā)展趨勢(shì)

由于自動(dòng)焊接的技術(shù)支持和適用大型機(jī)械焊接的特點(diǎn)，其很快會(huì)成為未來(lái)機(jī)械加工制造領(lǐng)域發(fā)展的核心。目前，各個(gè)行業(yè)都廣泛的應(yīng)用了自動(dòng)焊接技術(shù)。一方面，隨著工程機(jī)械制造行業(yè)的逐步壯大，顧客更加注重于焊接的質(zhì)量，而自動(dòng)焊接技術(shù)能夠保證焊接的產(chǎn)品質(zhì)量，所以生產(chǎn)企業(yè)更加的需要自動(dòng)化焊接加工技術(shù)；另一方面，自動(dòng)焊接技術(shù)正邁向更高質(zhì)量更高層次的地位，所以在產(chǎn)品加工的精確度和提高工作效率方面有了很大的提升，這也是在工程機(jī)械加工制造、建筑業(yè)、汽車(chē)船舶制造行業(yè)等自動(dòng)焊接技術(shù)也被廣泛的使用的主要原因。此外，在工程機(jī)械加工中，自動(dòng)焊接技術(shù)越來(lái)越智能化，尤其是焊接機(jī)器人和焊接專(zhuān)機(jī)等硬件設(shè)備的不斷提升，更加推動(dòng)了工程焊接加工的智能化。

總結(jié)

總之，本文通過(guò)對(duì)自動(dòng)化焊接技術(shù)的工作原理、機(jī)械焊接中應(yīng)用的必要性、應(yīng)用現(xiàn)狀以及其在機(jī)械焊接中的應(yīng)用進(jìn)行詳盡的探究，不難看出，現(xiàn)代的自動(dòng)焊接技術(shù)既傳承了傳統(tǒng)手工焊接的優(yōu)勢(shì)，又是對(duì)其劣勢(shì)的摒棄與改進(jìn)。自動(dòng)焊接在機(jī)械焊接中的廣泛應(yīng)用，在保障了焊接產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，降低了焊接的成本，改善了加工的環(huán)境和減少了對(duì)加工者的傷害。因此，我們應(yīng)結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，學(xué)習(xí)和引進(jìn)西方的先進(jìn)自動(dòng)焊接技術(shù)，使自動(dòng)焊接的技術(shù)得以逐步向前推進(jìn)。