工程机械焊接自动化技术探究

工程机械焊接自动化技术探究

廖镜朝

肇庆市众诚机械设备有限公司

摘要：得益于科学技术的创新发展，促使工程机械焊接逐渐朝着自动化的方向发展。自动化焊接技术应用，可在保证工程机械焊接质量符合预期要求的前提下，通过机械焊接效率提升以及焊接过程规范来增大企业效益创造。本文从工程机械焊接自动化优势分析入手，在此基础上阐明工程机械焊接自动化技术具体应用。

关键词：工程机械；自动化；焊接机器人；集成化

随着行业竞争的愈发激烈，对工程机械安全性、可靠性提出更为严格的要求。作为工程机械性能质量的主要影响因素，制造环节焊接技术应用水平与工程机械作用与价值体现之间存在密切关联。而受到工程机械结构愈发复杂等方面的影响，使得传统焊接工艺应用无法满足现代化工程机械实际性能需求，为此需借助自动化焊接技术来加强焊接质量控制，并为工程机械制造效率提升提供助力。

一、自动化焊接技术优势分析

纵观以往我国工程机械制造，受到资金匮乏、技术限制等方面的影响，多采用手工焊接工艺进行工程机械焊接处理。传统焊接工艺尽管有着悠久的传承历史，但难以做到对焊接精度的有效把控，且焊接过程受到人为因素的影响较大，随着现代化工程机械的创新发展，传统焊接工艺逐渐被市场淘汰，目前自动化焊接技术已然成为工程机械焊接作业的主要技术形式。相较于传统焊接工艺应用，自动化焊接技术优势包括：（1）成本控制优势。自动化焊接技术应用无需在焊接作业期间投入大量人力资源，尽管初期建设阶段企业在焊接技术、设备引进时涉及到一定资金投入，但在长期运行条件下，大量人力资源的缩减可帮助企业减少成本投入，且自动化焊接有助于工程机械焊接效率的显著提升，通过缩短焊接周期来达到成本控制优化的目的[1]。（2）精准度高。科学技术的创新发展促使工程机械朝着结构复杂化、构件精密化的方向持续发展，自动化焊接技术应用可与现代工程机械焊接精度要求相契合，确保工程机械焊接符合预期质量与质量要求。

二、工程机械焊接中自动化焊接技术应用

（一）自动化焊接专机

因工作环境与性质的特殊性，使得工程机械焊接存在危害性较大、操作难度大等特点，若机械焊接未做到技术革新，势必会对工程机械焊接质量与效率的把控产生负面影响，甚至因长期处于焊接环境中危害到人员身体健康。鉴于此，可充分借助自动化焊接专机来加强质量与效率把控[2]。目前车架、主臂焊接中焊接专机的应用较为常见，相较于人工焊接手段应用，自动化焊接效率可提升2 倍左右，且自动化焊接专机可通过控制熔深深度来优化工程机械力学性能。基于专机设备联网，可实现以远程监控的形式帮助人员实时掌握焊接参数，判断焊接专机利用符合达到预期要求。以双枪自仿形焊接专机应用为例，适用于对推土机主机架梁、铲刀推杆、台车架盒梁、平衡梁等构件焊接，作业期间依托于CO2气体保护焊来加强质量控制。该焊接专机以龙门架作为固定载体，焊车结构以行走式为主，同时焊机以龙门架为载体进行焊枪、送丝机构的安设，以焊车翻转支撑架为载体进行被焊工件的装夹，作业期间以直线往复的形式实现对工程机械相关工件的自动化焊接。焊机应用以机械式自防为主要运行原理，仿形装置构成涉及到控制元件、滑道、气缸、仿形轮等构件，运行期间以工件外侧为基准利用气缸带动仿形轮进行紧靠，以确保焊缝中心位置能够与焊枪相对应。另外，自动化焊机应用能够依据工件外形、形状变化来自动调整焊枪，实现焊缝中心与焊枪的始终对应，以机械跟踪的形式来加强焊缝质量控制。焊接作业期间可借助调高器对焊接高度进行自动化调节，能够在提升工程机械焊接效率的同时，保证其焊接精度控制符合预期标准。自动化焊接专机优劣势表现为：（1）优势。能够实现对结构件曲线、直线焊接质量的优化控制，且焊接后工件出现变形现象的概率较低。另外，焊接专机应用在改善作业条件、产品质量稳定控制等方面存在显著优势。（2）劣势。受到产品工件多样化、形态差异化的影响，使得焊接专机应用存在范围局限性。

（二）焊接机器人

焊接机器人的普及应用已然成为工程机械焊接自动化的重要标志，通过以焊接机器人来取代人力资源，可实现在高危、复杂环境中高效率焊接作业，在优化工程机械焊接效率控制的同时，为工作人员营造更为安全的作业环境。在实际工程机械焊接中，焊接机器人应用可实现焊接作业24h开展，相较于人工焊接可提升1.5倍以上效率。以推土机生产制造为例，焊接机器人可适用于后桥箱、平衡梁、主机架等构件焊接作业中[3]。对于后桥箱而言，作为推土机转向制动控制中的重要组成，为确保推土机设备能够实现有效传动与转向，对后桥箱焊接有着较为严格的焊接要求，而借助焊接机器人可实现对变形现象的有效抑制，并通过焊接内应力释放的控制来提升后桥箱制造质量。通常情况下，应用于后桥箱焊接中的焊接机器人以龙门架为固定载体，采用的六轴焊接机械手可实现多方向移动，并以L型双回转变位机对机器人进行配套。需注意，焊接机器人应用尚存些许不足，如设备引进阶段涉及到大量资金投入，且机器人组成包括焊接、变位机、运动控制等系统，相对复杂的结构组成对维修人员提出更高要求，为保证焊接机器人得以有效维护与检修，需联动厂家从旁协助。

（三）网络化系统集成

工程机械焊接自动化的实现，主要是以整体发展为视角，基于对传统机械技术的保留，借助自动控制、计算机、电子、软件编程等技术的集成应用来实现自动化、智能化作业。为促进工程机械焊接作业的高效、高质开展，制造企业会采用自动化技术进行传统手工焊接的取代，同时借助微机进行工程机械自动化焊接作业过程的有效控制。在实际机械焊接作业期间，可依托于仪表、仪器以及传感器进行焊接各参数的获取，通过实时监控掌握工程机械焊接情况[4]。同时，工作人员可利用微机系统实现远程控制，以更为安全的方式来提升焊接效率。另外，自动化焊接技术应用还具备自我诊断、自我修复功能，通过对焊接过程的动态化检测、跟踪，结合相关数据信息获取来判断焊接设备运行状态，及时发掘自动化焊接过程存在的故障与异常，避免因设备故障异常对工程机械焊接质量产生影响。

三、自动化焊接技术发展趋势

我国工程机械生产制造中自动化焊接技术的普及应用已成为必然之势，随着工程技术的持续创新与升级，未来自动化焊接技术发展可呈现出以下特点：（1）网络化控制。得益于计算机、互联网、物联网等技术的集成应用，可实现自动化焊接设备“一人一台”负责机制转变为“一人负责一区”，进而实现对焊接成本的进一步控制。且网络化控制应用能够提升自动化焊接设备控制的便捷性，仅需借助计算机即可做到对焊接设备的智能化、远程化、自动化控制。（2）持续性应用。随着自动化焊接技术的持续创新与改进，可依托于自动化焊接体系的构建来达到大面积覆盖的目的，实现以更为现代化的形式来提升工程机械焊接水平。

结束语：

综上所述，现阶段焊接自动化技术应用已然成为工程机械制造领域发展的主要趋势，且诸多先进自动化焊接技术在机械制造企业中得到广泛应用。鉴于此，机械制造企业需明确自动化焊接技术引进的必要性，在全面取代传统焊接工艺的前提下，结合实际生产制造需求进行自动化焊接专机或焊接机器人的合理引进，结合网络化集成系统应用来实现工程机械焊接作业的自动化开展，为我国机械制造领域的现代化发展提供助力。

参考文献：

[1] 范正鹏. 工程机械焊接自动化技术应用探究[J]. 环球市场, 2019, 000(022):359.

[2] 高腾, 李宏亮. 工程机械焊接自动化技术的应用[J]. 市场周刊·理论版, 2019(86):1.

[3] 贾雅茹. 工程机械焊接自动化技术发展趋势探析[J]. 市场调查信息：综合版, 2019(10):1.

[4] 苗振凯, 王洪森, 刘国富. 工程机械焊接自动化技术的应用[J]. 今日自动化, 2019(5):2.