王勁鋒

（江蘇省揚州技師學院，江蘇 揚州 225003）

1 焊接機器人

焊接機器人具有智能化、柔性化特點，同時在實踐應用中能夠有效提升焊接精度和焊接質量。在機械制造過程中，采用焊接機器人，能夠有效提升企業(yè)實際生產綜合實力，使其在市場發(fā)展中占據決定的競爭優(yōu)勢。在機械制造生產中，相關工作人員采用焊接機器人進行相關繁雜性焊件的焊接，這既能夠充分凸顯出焊接機器人的應用優(yōu)勢，也符合現(xiàn)代化大多數(shù)比較復雜的焊件高難度、高質量、高精度的焊接需求。但是，焊接機器人在實際應用過程中，企業(yè)需要承擔較高的應用成本，在機械制造生產中難以有效實現(xiàn)。

機械制造應用焊接機器人進行焊接工作之前，相關工作人員需要結合具體要求做好相關的組裝、打底焊等準備工作，同時保證人工操作的有效性。工作人員在焊接工作開展的全過程中，需要注意焊接機器人在自動跟蹤焊縫的功能上存在一定的缺陷，需要科研人員進一步研究焊接機器人結構和功能，全面改進和完善該技術，為機械制造生產提供有力的技術支撐。

（1）自動化焊接系統(tǒng)選擇。我國江蘇哈工智能機器人股份有限公司旗下蘇州哈工易科機器人有限公司研發(fā)設計的不銹鋼焊接，一級焊縫系統(tǒng)解決方案，充分發(fā)揮多項現(xiàn)代化先進技術的重要優(yōu)勢和作用，成為自動化焊接技術市場上熱門產品，該系統(tǒng)主要包含：HRG12K六軸機器人、HRG50KG 六軸機器人、福尼斯氬弧焊機、賓采爾氬弧填絲焊槍、激光跟蹤系統(tǒng)、柔性搬運夾爪、自動流水上下料平臺組成采用新興焊接工藝——鎢極氬弧焊TIG。另外，該系統(tǒng)的不銹鋼主要挑選的是TIG，具有較強的保護作用，能夠將氧排除，同時對氮、氫等相關氣體進行優(yōu)化，避免對焊接金屬零件產生損傷，在實踐應用中具有良好的安全可靠性，同時保證焊接施工過程的安全穩(wěn)定性，實現(xiàn)高質量的焊接、焊縫成效。例如，烘干箱、洗滌箱機器人滿焊工藝。

（2）工程應用方面：買方三河科達實業(yè)有限公司，賣方瑞德佑有限公司，買方委托賣方設計、制作、集成、安裝、調試、培訓到驗收合格、售后服務。設計依據：主要結合產品數(shù)模和產品焊接圖、其他設計輸入。設計目的，賣方根據設計輸入文件要求，設計工作站、夾具、機器人符合洗滌箱上箱體、下箱體、和烘干箱體的焊接工作。工作站部分柔性生產，滿足產品生產實際需求。生產線主要應用人工下料、機器人自動焊接結合的方式，保證生產安全。機器人焊接工藝條件，焊絲直徑選擇φ1.0 mm、φ1.2 mm，MIG 焊接平均焊接速度在11 ～11.5 mm/mim，每個焊縫的機器人焊接輔助時間，主要及時機器人平均移動時間包含機器人變換姿態(tài)、加減速、焊接起弧和收弧時間控制在6 ～10 s，做好上箱體總成焊縫編號和長度控制工作（表1）。烘干箱、洗滌箱機器人滿焊工藝流程，主要是焊接夾具以二字型二工位布置，弧焊機器人在中間位置，弧焊夾具能夠滿足人工快換定位，有利于后續(xù)整改保險桿種類。人工在一工位完成上件，焊接機器人完成焊接，上件有光幕需要做好相應的安全保護，人工在二工位完成上件之后退出，焊接機器人工作完成自動化焊接工作。

表1 上箱體總成焊縫編號和長度

焊接機器人在機械制造的焊接生產中被廣泛應用，取得良好的應用效果，行業(yè)市場規(guī)模逐漸增加（圖1）。機械制造過程中，焊接加工作業(yè)存在較差的生產環(huán)境，危險性較高，同時對焊接技術水平具有較高的要求，需要焊接工作人員具有熟練的實踐操作技術水平，豐富的工作經驗。焊接機器人具有直角、柱面、球面、多關節(jié)等坐標式、同時包含伸縮式和爬行式的多種結構形式。機械制造中對其進行應用的過程中，可以結合不同場合，選擇針對性有效的焊接機器人結構形式，高效完成相關工作任務。如：多關節(jié)焊接機器人，具有模仿人手臂功能，能夠在一定空間內自由任意動作，具有較大靈活性，促進焊槍的空間位置和姿態(tài)調節(jié)到隨意狀態(tài)，更加滿足焊接的實際需求，是當前機械制造中應用最廣泛的一種自動化焊接技術。

圖1 2017-2020 中國焊接機器人行業(yè)市場規(guī)模

焊接機器人技術不斷進步和發(fā)展，廣泛應用電弧傳感器技術，能夠有效解決機器人電弧焊的焊縫軌跡跟蹤和管控問題。例如：汽車制造過程中，對焊接機器人的應用，能夠轉變傳統(tǒng)單一的汽車裝配點焊，發(fā)展成汽車零部件和裝配過程中的電弧焊。焊接機器人電弧焊能夠憑借程序，對焊接軌跡和順序進行隨時轉變，在工件品種變化大、焊縫短且多、形狀繁雜的機械產品加工制造中進行廣泛應用，具有較強的適應性。因此，汽車車體上出現(xiàn)較多該種機械產品，更加滿足汽車制造業(yè)的特點和需求。新時代發(fā)展背景下，汽車出現(xiàn)越來越多的款式，具有較快的更新速度，應用帶有機器人裝備的汽車生產線，更加符合新時期社會汽車制造業(yè)的迅速發(fā)展的需求。

2 自動化焊接技術在精密零件制造中的應用

現(xiàn)階段，我國經濟呈現(xiàn)出迅速發(fā)展的趨勢，在很大程度上推進了工業(yè)生產行業(yè)的健康快速發(fā)展。同時，市場環(huán)境發(fā)生較大轉變的背景下，行業(yè)發(fā)展在市場上的競爭越來越激烈。工業(yè)生產行業(yè)需要不斷革新和完善機械設備，保證具有良好的多功能，為機械制造提供有力的支持和保障，同時不斷研發(fā)動化焊接技術，解決機械制造整個生產中面臨的困難，進而增強自身的綜合實力和市場核心競爭力，實現(xiàn)健康長久的發(fā)展。機械制造進行焊接的過程中，普遍依靠人工，人工在焊接實踐操作過程中受到多種相關因素的影響，容易出現(xiàn)不同程度的錯誤和失誤，造成焊接缺乏較高的精確度，不能對部分精密零件開展生產加工工作，難以符合相應標準和要求，對其正常使用產生不良影響[1，2]。因此，精密零件制造中采用自動化焊接技術，能夠有效提升焊接成效。精密零件焊接的過程中，采用該技術避免發(fā)生形變的現(xiàn)象，能最大限度地保證精密零件的精密度。該技術在應用的過程中，工作人員需要在自動化焊接設備的基礎上，采用激光技術，有效降低焊接點的范圍，進一步保證焊接精確度，全面發(fā)揮新技術的最大應用效果。

例如：自動化焊接技術在汽車機械精密零件制造中的應用，能夠有效提高機床加工技術，保證精密零件的精度，同時在高溫條件下，不會出現(xiàn)變形等問題，實現(xiàn)對機械設備自動化焊接加工、汽車零部件生產。我們以汽車組裝和生產為例，工作人員需要嚴格根據相關規(guī)定和要求進行組裝和生產，采用自動化焊接技術，選擇合理的生產路線，遵守低能耗、高質量的應用原則，實現(xiàn)理想的加工效果。另外，汽車精密零件生產制造中，采用自動化焊接技術，通過機械制造的方式送入焊絲，采用助焊劑實現(xiàn)自動化焊接，能夠有效節(jié)約焊接材料，避免各項資源的浪費現(xiàn)象，同時提升汽車精密零部件的焊接成效。我國市場上出現(xiàn)產生的較多現(xiàn)代化先進科學技術，如智能化、網絡、數(shù)字化等多種先進技術，在各個領域中被廣泛應用，得到顯著的應用成效。先進技術對自動化焊接技術在機械制造中的應用，提供有力的支持和保證，提升動化焊接技術的實際應用效果。相關工作人員對自動化焊接技術進行應用的過程中，需要組合大量設備，創(chuàng)建符合機械制造生產作業(yè)要求的自動化系統(tǒng)，充分發(fā)揮該系統(tǒng)的重要優(yōu)勢和作用，才能實現(xiàn)數(shù)字化和智能化目的。工作人員對該技術正式應用之前，需要做好相應的準備工作，可結合詳細的應用要求，實際規(guī)范有效的焊接方案，對焊接作業(yè)中可能存在的相關問題進行全面綜合性的考慮，如焊接過程中，機械產品受到溫度增高的影響出現(xiàn)形變問題等[3]。因此，工作人員在應用自動化焊接技術的過程中，要選擇最佳的傳感器，保證其具有良好的性能。在進行安裝時，增強對焊接作業(yè)中具體信息的收集，便于工作人員全面分析焊接信息，從而獲得精準有效的結論，進而有效了解和掌握焊接實際情況。同時，結合實際需求，科學合理地操控自動化焊接設備，避免各種焊接問題的產生。例如：中亞機床結合當前焊接生產實際情況對T 型材角焊縫焊接進行改造，采用自動化焊接技術。實現(xiàn)全自動化焊接，操作簡單、精度和效率高。同時，借鑒前期項目積累，優(yōu)化角焊縫自動焊接工藝，保證焊接參數(shù)符合符合對角焊縫成形的實際要求（表2），保證焊接熔合比，一次溶深6 mm 之上，一次焊接成形，改善焊縫表面成形質量。

表2 焊接參數(shù)對角焊縫成形系數(shù)的影響

3 結束語

自動焊接技術在機械制造中的應用，能夠有效提升焊接質量和效率，提高零部件的精密度，保證機械產品符合相關標準和要求，為企業(yè)創(chuàng)造更多的綜合效益，實現(xiàn)其不斷發(fā)展壯大的目標。