自动化焊接技术在机械制造中运用分析论文

2025-02-26 13:52:01 来源: 作者:xujingjing
摘要:焊接技术是机械生产制造行业中常用技术之一,其能够大幅度提升焊接质量,并为机械产品的安全可靠性提供保障。但是传统人工焊接技术无法和当前时代发展需求保持一致性,所以自动化焊接技术应运而生。该技术让机械制造的工作效率和质量明显加强,并且该技术可以与人工智能技术或大数据技术等相结合,降低焊接风险,提升工件焊接质量。本文对机械制造中自动化焊接技术的运用展开全面分析,为机械制造行业的稳定发展打下良好的基础。
摘要:焊接技术是机械生产制造行业中常用技术之一,其能够大幅度提升焊接质量,并为机械产品的安全可靠性提供保障。但是传统人工焊接技术无法和当前时代发展需求保持一致性,所以自动化焊接技术应运而生。该技术让机械制造的工作效率和质量明显加强,并且该技术可以与人工智能技术或大数据技术等相结合,降低焊接风险,提升工件焊接质量。本文对机械制造中自动化焊接技术的运用展开全面分析,为机械制造行业的稳定发展打下良好的基础。
关键词:自动化焊接技术;机械制造;应用意义;运用分析
由于信息自动化技术的全面普及,自动化焊接技术应运而生。将该技术运用到机械制造之中,不单单可以强化焊接质量,还可以提升精密零件的制造水平,让相关企业和整个行业都得到持续稳定的发展。想要达到这样的效果,如何在机械制造中充分合理化的运用自动化焊接技术成为研究的全新课题之一,具体从以下方面来进行全面阐述。
1自动化焊接技术的特征
1.1自动化和智能化特征
由于处于信息化时代背景下,将该自动化焊接技术引入其中,就可以让该技术的自动化和智能化特征得到充分凸显。这样不仅让复杂的焊接工作被妥善完成,而且使得机械加工产品质量得到明显提升。工作人员为了让机械产品精度需求得到满足,在运用自动化焊接技术处理加工件接缝装配作业时,要对间隙性误差进行综合兼顾,让加工件的稳定性得到维护,从而大幅度降低加工件发生形状变化的概率。
1.2双高特征
双高特征指的是在开展机械制造工作时,要将自动化焊接技术引入其中,不仅可以让误差得到有效的降低或消除,还可以确保机械产品的高质量和高精度需求得到满足。当处于机械焊接工作阶段时,要让该技术的优势得到最大化呈现,不单单可以让精准定位得以实现,还可以将误差管控在合理范围之内,进而为机械产品的高精度和高质量提供保障。
1.3功能集成化和一体化
自动化焊接技术想要全过程、自动化的管控机械产品的整个生产制造流程,就要对计算机网络技术进行充分运用,让脱机生产和远程监控指导得以实现。这样不单单能够对传统工序实施优化,还可以保证操作的规范性,有利于机械产品加工效率的大幅度提升。另外,当故障出现在设备之中,可以在计算机软件的辅助下,来对故障类型和原因进行快速识别,为后续维修工作的开展提供参考依据,从而对机械设备性能产生良好的优化作用。
2自动化焊接技术在机械制造中的应用意义
2.1有利于提升机械制造企业的生产效率
有利于提升机械制造企业生产效率,这是自动化焊接技术的主要作用之一。对自动化焊接技术进行充分运用,能够对部分人工焊接完成有效替代,以此来使人工操作不当所引起的风险问题得到规避。自动化焊接技术在该过程中会发挥出一定的辅助作用,推动数字化系统来发布相关指令,以此来为焊接操作和焊接效果提供保障。将自动化焊接技术当成原理来设计的相关设备,通常都具有较强的外透能力,有利于加快焊接速度。由于这种焊接设备的优势十分明显,使得人们对这种设备的关注度和需求也随之不断上升。
2.2有助于加强焊接质量
要在数字化电子系统得到全面保证的前提下,对自动化焊接技术合理化运用,让该系统所发出的指令更加精准,以此来保证焊接工作高质高效的完成。依托于这样的方式,来保证焊接效果和预期的一致性。此外,想要避免出现焊接缺陷,就要对自动化焊接设备参数实施科学调整,这样可以及时处理相关缺陷,有利于降低生产事故的发生概率,从而大幅度加强生产的安全性。除此之外,当处于机械制造过程中,应该将适宜的保护手段融入其中,来为自动化焊接技术提供辅助,从而使得焊接的安全稳定性得到保障。由于保护措施的存在,就会不断缩小焊接缝隙,也在一定程度上加强美观性。
2.3有利于优化焊接环境
在传统机械制造过程中,使用频率相对较高的方式之一为手工焊接。当处于焊接阶段时,会产生一定的烟尘和有毒气体,导致焊接工作环境比较恶劣。这样不仅对操作人员的专业性提出更高要求,还会威胁到操作人员的身体健康。为了改善或杜绝该现象的出现,就要对自动化焊接技术进行最大化运用。该技术无需人员操作,就使得人员操作不当所引起的问题得到有效避免。同时在焊接的过程中,该技术不会产生有毒气体和烟尘,相当于对焊接工作环境实施有效优化,从而避免人员的身体健康遭受损害。另外,依托于自动化焊接技术这种方式来完成零件的制造,可以让零件的质量和生产效率都得到保证,进而最大程度的发挥出自动化焊接的意义。
2.4有利于提高精密零件的制造水平
伴随着相关政策的出台,就会形成一定的助力,推动机械工艺制造行业的持续健康发展。通过对焊接工作的全面分析发现,当前在焊接时,会将手动、自动化焊接融合在一起联合运用。当处于手动焊接阶段时,则会涌现出大量的稳定性不足或焊接精度偏差等问题,使得焊接的成效受到严重影响。但是在自动化焊接的辅助下,问题就会迎刃而解,甚至能够在零件精密性得到大幅度提升方面发挥作用。保护气体焊接等技术手段结合其中,让焊接点数量得到降低的同时,也可以对焊接点覆盖范围起到一定的缩小作用,从而为焊接的精密程度提供保障。
3自动化焊接在机械制造中的应用状况
3.1自动化焊接专机
3.1.1开环控制型焊接专机
该设备的优势体现在结构相对简单,并且对技术要求较低,甚至成本也相对偏低等方面。该设备在开展相关的焊接工作时,主要依赖于控制系统以及提前设置完成的参数,通过这些参数来完成焊接工作的管控,以此来顺利完成相应的焊接工作。该类型设备的焊接质量相对较低,并且在实际焊接过程中,无法对焊接参数展开调整。另外,想要让该设备的成本低以及生产效率高等优势得到充分凸显,需要先在加工件焊缝实际情况的基础上,来对参数展开合理化设计,从而为焊接精度提供有效保障。当处于焊接阶段时,若故障出现在加工件焊缝之中,或者加工件与设计之间不相符,需要立即暂停工作,对参数进行重新设置,甚至要进行合理化的维修,该项操作完成后才可以再次开启设备。除此之外,开环控制型焊接专机对工件自身质量提出较高要求。当工件出现误差时,焊枪动作无法完成自动调整和改变。所以在运用该设备时,需要成立专项小组或专职人员,来对设备实施全面的监管和操作,为后续设备的维修和处理提供必要的便捷性,进而使得工件误差所引发的焊接质量问题得到有效避免。
3.1.2自适应控制型焊接专机
自适应控制型焊接专机需要配置传感器和电子检测线路,这样使得该设备的自动化程度更高。不仅能够对工件焊缝实施必要的轨迹导向与跟踪处理,还可以让焊接质量得到保障。与此同时,在运用该设备时,想要让自动化焊接有效实现,就要提前对相关程序或工艺参数进行合理化设置。需要注意的是,该设备的构成部分以弧长跟踪器以及焊枪摆动器为主,若工件的焊接难度系数相对偏高时,这两个构成部分就要发挥出自身的价值。传感器会获取到相关数据,将该数据当成依据,来科学设置焊枪和工件表面的距离,确保两者间距离保持恒定不变,有利于强化电弧的稳定性。在该过程中,要确保第一层焊接工作得到妥善完成的前提下,落实二次焊接处理。二次焊接处理后,则会发现工件表面高度得到一定的提升,凭借程序的作用,使得焊枪也得到一定程度的提升,从而在焊接完成的表面开展再次焊接处理。通过不断地重复,就可以让多层焊接工作得到顺利完成。
3.1.3智能化焊接专机
由于数字化以及智能化水平的不断提升,智能化焊接专机也随之不断涌现,并成为人们关注的重点。同时人们在自动化焊接专机方面所投入的研发力度也不断增大。该设备可以将先进的传感技术和自动化焊接技术融于一体,通常为了全面获取各个焊接的参数,就要将大量的视觉或光敏传感器等引入其中。不单单让获取参数的任务得到顺利完成,还可以让参数向计算机软件系统中持续恒定输出,为指令的下达提供重要参考依据,为自动化焊接工作的高质高效开展提供保障。另外,该设备的操作相对简便,并且不需要提前设定参数或工序,操作人员依赖于材料信息或保护气体信息,就可以完成全自动焊接。但需注意的是,由于会受到大量因素的影响,使得该设备的应用水平不高,无法为焊接质量提供保障。
3.2焊接机器人
焊接机器人本质就是一种自动控制操作机,其用途较多,并且能够可重复进行编程。将其引入到机械制造之中,不单单可以让焊接质量得到一定的提升,还能够减少焊接风险。焊接机器人由多个部分构成,各个部分之间协同作业,以此来保证机械制造中的自动焊接工作顺利完成。其构成部分主要包括:第一,主体及控制器。焊接机器人的关键构成部分之一为主体及控制器,这也是机器人运行的核心所在。焊接机器人主体是6轴结构,3个轴是传送轴,可以让各项工具传送工作顺利完成,3个轴是操作轴,便于调节和控制工具姿态,确保不同的焊接需求都得到有效满足。需要注意的是,轴体材料要具备良好的耐腐蚀性,但是不能够具备放射性。同时要具有良好的坚固性,以此来更好的管控焊接工具。焊接机器人可以分成平行四边形结构焊接机器人和侧置式结构焊接机器人两大类,前者轴体类似于四边形,可以让低负荷作业和高负载作业都得到有效完成,以此来得到广泛的运用。后者可以直接倒挂在机架之上,使得多方向作业得以实现。这样不仅可以节约占地面积,为地面物件的流动提供便利性,而且能够让不同作业需求都得到满足。此外,该机器人主要受到伺服电机以及数字化系统等控制,这样就不会受到配电系统的电磁干扰,从而使得系统的稳定性得到保障,进而使得该机器人在机械制造中具有良好的应用价值。第二,焊接电源。焊接电源是焊接机器人的基础,若不存在电源,该机器人根本无法运行。在选择电源的过程中,由于逆变脉冲电源的接口较多,并能够对焊接参数进行直观呈现,所以将逆变脉冲电源当成重点。与此同时,该电源的安全系数相对偏高,有利于降低焊接机器人发生故障的概率。第三,外部轴行走机构。对侧置式焊接机器人来讲,想要让这种机器人在空间内完成运动,需要外部轴行走机构来提供支撑,通常以倒挂机器人支撑结构为主。在该行走机构的辅助作用下,就可以对覆盖空间中的各个位置展开操作。第四,传感系统。由于传感系统的存在,可以对机器人的运行状况进行实时监测,将监测数据进行收集整合。之后向控制系统中传输,将这些数据当成依据来完成指令的发布,从而保证机器人得到科学管控。第五,焊接变位机和夹具。处于焊接阶段时,通过对焊接变位机的充分运用,就可以科学有效的调整焊接机器人的位置,助力于焊接工作的有效完成。夹具属于刚性结构的一种,并伴有快速夹紧的功能,这样可以在工件焊接中发挥出一定的效果,从而推动焊接作业向自动化方向转变。第六,操作软件和弧焊软件包。两者都属于焊接机器人的软件部分,都可以实施管控机器人,确保人工操作或远程操控顺利完成。同时也可以智能化实时监控机器人的运行状态,为机器人保持良好的运行状态提供保障。
3.3工件检测中应用
在工件检测过程中,自动化焊接技术的重要性不言而喻。伴随着经济的持续高速发展,为相关企业生产模式的创新改变提供助力,这样就导致传统工件检测技术与当前时代发展需求无法保持一致,以此来对相关生产效率和质量产生不良影响。基于此,想要让机械生产质量得到保证,就要科学优化相关工件检测技术。在以往的机械生产过程中,人力是工件检测的首要方式,这样就会使得检测工作效果会受到诸多因素的影响,如操作人员的自身专业性以及检测经验等,从而无法为机械生产产品质量提供保障。与此同时,人工操作时会产生一定的疲劳感,导致误差出现概率明显增大,致使检测结果缺乏精准性。除此之外,采用人工检测的方式需要消耗大量成本。想要让这些问题都得到妥善解决,就要将自动化焊接技术运用其中。该技术无须人工操作,但也可以获得良好的生产效率和质量,大幅度降低工件发生问题的概率。同时将视觉技术和自动焊接设备相结合,有助于检测效果的大幅度提升。
4加强自动化焊接技术应用效果的措施
4.1融合数控技术
当前,数控技术和智能制造系统之间的紧密性不断加强,这样使得生产加工环节得到有效衔接,并优化完善相关的机械加工管理模式,从而大幅度提升机械制造的生产效率。为了让自动化焊接技术在机械制造中的应用效果得到优化,要对以下内容加强重视:第一,让模拟技术的作用得到充分发挥。模拟应用过程中,要对控制理论进行全面遵守,来更好地管控自动化焊接工艺,为机械产品质量提供保障。第二,充分发挥三维仿真技术的效用,来对焊接模式实施优化,既可以对产品存在缺陷进行精准分析,又可以对焊接方向展开调整,使得焊接精度得到保障。
4.2加强机械制造信息化建设
由于处在信息化时代,信息化技术被运用于各行各业,机械制造行业也不例外,要持续加大信息建设的力度。想要让自动化焊接技术的应用效果得到提升,要从以下方面来不断加强信息化建设。第一,树立正确的信息化理念。全面细化机械加工制造中涉及的各个指标,并对机械零部件生产环境加强重视,尽可能的提升该数字化控制水平,甚至在机械制造信息化系统中融入自动化焊接,从而为生产出先进化机械设备提供基础保障。第二,对该系统中的软硬件设备实施优化,推动软硬件之间的深度融合。同时对先进化的服务器进行配置,来对计算机性能展开优化完善,以此来让匹配的网络电缆更加合理。此外,在开展自动化焊接工作之前,综合性分析软硬件之间融合的可行性,基于此来制定科学的焊接计划,从而保证机械产品加工作业顺利完成。第三,设置科学的统计技术指标,并构建适宜的智能化管理模式,这样便于收集整合相关管理数据,为自动化焊接技术构建完善的数据库。
5结语
从本文的论述中可知,在机械制造中引入自动化焊接技术具有重要的意义。不仅可以让材料成本得到明显降低,提升机械制造企业的经济效益,还能够全面提升机械制造的工作效率和质量,保证自动化焊接工作顺利完成。想要达到这样的目的,就要对自动化焊接技术在机械制造中的应用展开全面分析,保证工件检测顺利完成的同时,还可以让焊接机器人得到科学运用,从而为机械制造企业生产水平的大幅度提升提供保障,进而推动自动化焊接技术以及相关企业的持续稳定发展。
