自动化焊接设备在工程机械制造中的应用研究

2015-08-19 108 0

  引言
 
  随着中国城镇化的进程,大规模的城镇建设和基础设施的建设为工程机械制造的发展提供了强有力的支撑和持续性的驱动力。原有的制造模式已经不能满足社会需求,尤其是焊接技术的落后,更是削弱了工程机械制造的效率。自动化焊接设备从根本上改变了传统的人工焊接模式,具有显著提高生产效率、提升焊缝质量、减低劳动者工作强度、保障劳动者工作安全等优势,目前以及未来很长时间都将是工程机械制造企业的核心竞争力。
 
  一、对工程机械制造和自动化焊接设备的认识
 
  工程机械制造可以分为广义和狭义两个层面的含义。广义层面上的工程机械制造范围广,包含内容多,不仅包含工程施工过程中所运用到的建筑机械以及运输机械等所有机械设备的制造过程,还包含这些工程机械的研发与交付使用过程。狭义层面的工程机械制造则只包含制造过程。工程机械的制造为国家工程项目的稳步快速发展提供了有力的工具,是促进国民经济发展不可替代的一个重要组成部分。
 
  自动化焊接设备的出现是顺应工程机械制造的发展与新需求而出现的。随着机遇与挑战的并存,工程机械制造业要想在行业领域内占有一定的市场份额和市场地位,提高产品的综合性能是企业最为核心的竞争力,而自动化焊接技术与设备的出现从根本上改变了传统的人工焊接模式,提高了企业的生产效率,大大缩短生产周期,不仅在很大程度上保障了工程机械制造过程的安全可靠性,而且降低了企业的生产成本。
 
  现有技术比较成熟,运用比较广泛的自动化焊接设备主要有两种:自动化焊接专机和焊接机器人。接下来将详细介绍这两种技术各自的特点和在实际中的具体运用。
 
  二、自动化焊接专机的特点以及在工程机械制造中的应用
 
  自动化焊接专机特点是:1、可以有效提高制造企业的生产效率;2、使得焊接过程更容易操控,保障生产质量;3、从根本上改变人工焊接的模式,去除了人工焊接对工作人员的生命安全造成隐患的弊端。
 
  在工程机械制造中,自动化焊接专机主要采用双丝焊接技术,一般在起重机的主臂焊接、车架的主焊接等环节运用的比较多。起重臂是起重机械中承受最大力量的部分,对它的焊接质量要求非常高。采用自动化焊接专机,能够利用高效的双丝焊接技术保证焊缝质量,极大提高焊接效率,减少工人的工作强度。
 
  自动化焊接专机能够使焊缝无断弧,相较于人工焊接模式下的500mm长的断弧,双丝焊接技术使熔深加深,技术细节方面控制较好,充分体现了自动化焊接在力学性能方面的提升。
 
  随着网络技术的发达,将自动化焊接专机与网络技术连接起来也是未来自动化焊接技术的一个发展趋势。通过网络操作自动化焊接专机,不仅能够对设备的活动进行精准的设计与操控,还能通过网络随时了解设备运行的各项参数,了解设备运行反馈回来的利用率,及时作出调整,提高设备的利用率和焊接质量。
 
  三、焊接机器人的特点以及在工程机械制造中的应用
 
  焊接机器人的特点有:1、显著提高企业生产效率;2、有效提高焊接质量;3、容易操控,容易管理;4、明显降低工人劳动强度。
 
  焊接机器人的焊接速度比人工焊接的速度要慢一点,但是焊接机器人最大的一个优势就是可以无间断地进行24小时工作,如果将人工焊接工作时定位8小时的话,焊接机器人的效率就是人工焊接的1.5倍。
 
  焊接机器人在实际中的主要应用于车架后断、固定支腿箱、转台以及卷扬箱。主要技术也是双丝焊接技术,能够形成焊接无断弧。对于比较隐蔽的焊缝,焊接机器人可以保证焊缝质量。将焊接机器人与网络技术相连,能够通过互联网对机器人的运行状态实时监控,做到精准操作,保证焊缝质量,提高焊接机器人的利用效率。
 
  焊接机器人具有焊接起始点寻位功能和焊缝跟踪功能,主要作用是保证焊接机器人能够自动找到焊缝的准确起始位置,把握焊接的正确方向。这两项功能的具备使焊接机器人的焊接质量提升到一个更高的层面,对工程机械设备结构件的质量、生产效率方面具有显著的改善作用。同时,更有效地降低了劳动者的工作强度。
 
  四、工程机械焊接自动化的发展趋势
 
  焊接专机与焊接机器人相比灵活度较差,但是焊接专机成本小,适合在大批量焊缝简单的长直焊缝和圆环焊缝等焊缝的焊接时使用,比焊接机器人成本小,还能满足生产质量需求。
 
  焊接机器人比焊接专机自动化程度更高、精度更准、焊缝质量更好。通过网络操作焊接机器人,对机器人的程序或者数据进行修改,焊机机器人就能进行不同工作,适应不同工件。目前经过实践操作总结,发现焊接机器人更适合多品种、小批量、更新换代快的机械设备的焊接,能够完成比较复杂焊缝的完美焊接。相较焊接专机来说,焊接机器人成本较大,操作技术比较复杂,需要进行专门的培训。所以目前只有大型企业才会采用。
 
  未来焊接自动化的发展趋势一定是自动化、灵活化、智能化多个层面的共同发展,焊接专机和焊接机器人的投入使用比例将会大幅度提升,各项性能也会逐步完善。期盼焊接专机与焊接机器人早日实现性能互补的,融合为一体的那一天。
 
  结语
 
  虽然自动化焊接设备在工程机械制造中已经广泛运用,尤其是自动焊接专机和焊接机器人。但是通过比较我们发现自动焊接专机和焊接机器人各有优缺点,导致自动化焊接设备的推广受到影响和阻碍。同时,焊缝的跟踪技术一直是自动化焊接设备难以攻克的一个难题,折旧使得焊缝质量不能得到有效保障,进而影响工程机械的质量安全。因此,自动化焊接技术还存在很多问题,还需要研究人员继续努力。
 
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