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論自動焊接在機械焊接中的應用
1、自動焊接化技術符合機械焊接行業發展需求
經過多年的發展,焊接技術逐步發展為綜合性的高科技制造方法。焊接技術在不同行業的應用范圍也日益廣闊,尤其是在一些技術含量較高的裝備生產加工中更是扮演著不可或缺的角色。我國焊接行業的用鋼量早在5年前就突破了2億t大關,一躍成為世界第一位,成為世界范圍內的焊接大國。機械焊接的自動化符合我國機械焊接行業的發展需求,主要體現在下列幾個方面:(1)從成本的層面上來說,自動化焊接設備有著更佳的使用效率,在人力成本逐步高漲的今天,能夠有效地緩解生產企業在人力成本投入上的壓力。(2)焊接工藝特別是弧焊在我國制造加工行業也被公認為是對工作者有害的工種。由于在手工完成焊接工作時,弧焊作業產生的弧光和高溫輻射會對人體造成影響,同時焊接工作勞動強度高,容易使工作者疲勞,無法長時間進行高強度的連續工作。(3)隨著焊接技術加工制造的產品向重型化、精密化的方向發展,機械生產中對焊接工藝的技術含量和焊接質量的要求也更為嚴格,傳統的手工焊接操作逐步無法滿足實際的生產需求。此外,手工操作效率不高,并且焊接質量的穩定性欠佳,也經常出現無法按期完成生產任務或是無法保障產品質量的情況。(4)隨著機械加工和制造行業全球化趨勢的到來,焊接設備和焊接工藝的好壞也直接決定了企業核心競爭力的強弱。
2、自動化焊接設備的優越性
自動焊機在工程機械加工中有著顯著的優越性,自動焊機具有專業性特點,可以針對不同的焊接結構件及焊接工藝需求進行專門設計制作,具有很強的靈活性和實用性。工程機械焊接結構形式復雜,焊縫形式多樣,對焊接工藝的要求相對較高。
因此,自動焊機成為工程機械制造行業的必要裝備,具有很強的應用優勢。
(1)專業性、實用性強。自動焊機可針對不同的焊接工藝需求、焊接操作過程及工序、焊接結構形式進行專門設計。比如:
針對氣保焊、埋弧焊、激光焊接制作相應的自動焊機;針對機器人焊接、手工焊接制造相應的焊接變位專機;針對車架類結構、轉臺類結構及臂架類結構設計相應專門焊接設備。通過專門設計的自動焊機,針對相應的工作需求及工人的操作習慣設計,操作簡單方便,工作穩定可靠,具有很強的實用性。
(2)操作性、維護性好。由于自動焊機是針對某一焊接工藝、操作及焊接結構形式專門設計制造的,其功能形式相對單一, 設備整體結構形式相對簡單,使用者易于了解設備內部結構及操作性能,因此便于操作工人熟練操作、維護設備。
(3)經濟性、可靠性高。目前,專門制作自動焊機的廠家日益增多,其對各種焊接工藝、焊接操作及焊接結構均有專門的研究,相關技術及配套技術已相當成熟,普通軌道、交流電動機驅動即可滿足要求。設備可靠性高,而且整體設計制造成本低廉,造價一般在2O萬~50萬元之間,比起動輒上百萬元的焊接機器人工作站,在對產品外觀、實物質量要求不太高,工人技能有限的機械企業,仍然是非常有吸引力的。因此,自動焊機在工程機械行業中具有很強的經濟實用性。
3、我國自動焊接在機械焊接中的應用現狀
山推機械工程股份有限公司是國內大型工程機械生產和加工行業的龍頭企業,其自動焊接的應用方面在國內同行中處于領先地位,早在20世紀90年代,就已經開始應用焊接機器人和自動化焊接專機。山推機械工程股份有限公司對自動焊接技術的應用實例,證明自動焊接有效地改善了企業的生產效率,也轉變了機械焊接行業的一些傳統觀念。最初在設計和制造焊接專機時,往往都是由機械加工企業自行完成,焊機的結構簡單,功能單一,無法很好地滿足機械加工多樣化的需求。在應用焊接機器人的初期,也出現了一些錯誤,例如沒有充分利用焊接機器人的靈活性。此外,最早的一批原裝進口焊接機器人不但價格高昂,配件的兼容性也較差,使用成本高。隨著國內焊接機器技術的發展,機器人系統的性價比得到了提高。自動焊接技術通常應用在焊縫開放性好,并且對焊縫要求十分嚴格的產品上,例如車架后段自動焊接時,工作體系由雙機器人同時進行,雙機器人一個對工件焊接加工,另一個進行上料或補焊的工序,這種模式有效提升了生產效率。El前應用的焊接機器供應商主要有IGM、昆LLI華恒、唐山開元等。
4、工程機械加工制造中自動焊接技術的發展趨勢
對于推土機、挖掘機等工程機械制造生產而言,結構件是最為主要的部件,結構件的制造對工程機械生產十分重要,自動焊接在工程機械生產的應用前景十分廣闊。筆者認為,自動焊接在工程機械加工制造行業的發展趨勢主要有下列幾個方面:
(1)隨著工程機械制造行業的發展,客戶對焊接質量的要求更為注重,生產企業對自動化焊接加工需求量也更大,以期讓焊縫質量更為穩定,因此,對自動焊接設備數量的需求也更大。此外,由于焊接自動化機器設備在工程機械焊接加工中廣泛的應用,必然需要讓焊接結構設計和制造標準更為統一,以方便焊接機器進行自動焊接。
(2)焊接技術在工程機械加工制造、汽車船舶制造、電力設備加工、建筑等行業都有著廣泛的應用。自動焊接技術正向著更高質量的方面發展。焊縫自動跟蹤技術成為了其發展的熱點。焊縫跟蹤涵蓋了多學科的技術,包括電子計算機、結構、材料、焊接、流體等多個領域,焊縫跟蹤推動了自動焊接技術的發展,不僅提升了產品的加工精度,更顯著減少了自動焊接工作的前期準備工作。
(3)工程機械加工中,自動焊接向著智能化發展方向不斷前進, 自動焊接機器人和焊接專機等其他硬件設備的不斷發展,使得工程機械焊接加工更為智能。智能自動焊接系統的發展使得我們實時控制和監管自動焊接產品質量成為了可能。
5、結語
綜上所述,自動焊接技術在機械焊接領域的應用也會被越來越多的機械生產加工企業所重視。當然我們也應該正視我國自動焊接技術應用中的一些問題,積極學習和引入國外自動焊接的先進技術,并結合自身的實際發展情況,有針對性地應用以期更好地推動我國機械焊接水平的提升。
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