浅谈机电一体化在焊接生产中的应用

2018-12-06

商品与质量 2018年39期

杭州国能汽轮工程有限公司浙江杭州 311106

随着我国目前科学技术的发展，自动化技术和计算机技术一直在发展计算机信息化的不断发展和自动控制技术的不断发展，机电一体化技术也有了一定发展变化，自动焊接是一种为人重视的效率比较高的焊接方法。

1 智能制造业机电一体化的应用

1.1 传感器的智能应用

在工业生产机电一体化中，必不可少地就是传感技术，得益于其高度的准确性和灵敏性，使得设备在获得信号时更加的准确，因此必须要将传感器变得更加智能化。通常情况下，一般的传感器并不能达到比较理想的效果，这就需要建立系统的传感器网络系统，帮助实现信息的采集和对接，借助计算机技术帮助进行信息的整合和分析，从而使设备获得更加精准的信息，更加有效地实现生产控制。当前企业进行生产过程中，主要采用光感传感器，光感传感器可检测到引起光量变化的微量元素，比如：零件直径、表面粗糙度、物体位移等因素，这种传感器具有反应快、高精度、性能可靠等优势，使得工业生产具有更高的精度和更快的反应，光感传感器也在军事和医疗当中得到了广泛地应用。

1.2 柔性系统的应用

柔性系统即信息控制、数字控制以及物料储运综合一体，并对不同对象进行加工的自动化系统。在生产过程中，柔性系统具有成组技术，在进行制造、加工、储运的同时，还由计算机进行自动控制。其强大的系统功能可以同时满足不同的市场需求和批量高效生产，极大地解决了当前制造业当中效率低和库存量高的问题。随着柔性系统的大量应用，实现了各个企业产量的巨幅增长。除此之外，柔性系统还具有高应变力和高稳定性，使得产品生产能够保持高效和高质量。柔性系统主要作用于机械制造行业，主要保存部分有自动加工系统、物流系统、信息系统。自动加工系统则是指以成组技术为基础，可以进行工艺相仿的零件批量生产。物流系统则是利用多种运输联合装置，从而实现工件、刀具等多种物料的配送。信息系统主要负责对信息的搜集、处理，主要是通过电子计算机来实现机械设备的控制。

1.3 工业机器人

工业机器人是当前企业生产中比较先进的一项技术，也是未来发展的一项大趋势，它结合了多种学科，是一种新型的科研成果。智能工业机器人技术结合了控制论、传感技术和信息技术等，目前在生产行业也得到了广泛地应用。通过应用工业机器人进行生产，可以大大解放人力、提高生产效率、增加生产力、增加调控能力。目前我国的焊接自动化水平相比其他国家还处于比较低的水平，绝大多数的焊接依旧处于传统手工焊接，极大地滞后了我国的自动化焊接水平。在我们焊接制造业中，利用NERTAMATIC450等离子焊接设备进行的不锈钢焊接管的改造，在此系统当中包含了等离子焊接电源、等离子焊枪、弧压调高器、视频影像系统、专用的冷却系统、送丝机构、可编程控制器以及机械部分运行机构、工管件内横梁支架和内保护机构，这种改进手段完全改变了传统的手工焊接方式，达到了人机界面和自动焊接控制，降低了废品率以及投入成本，提高了焊接质量和效率，并使焊接工人的工作环境变得更加安全舒适，对提高我国的不锈钢焊接生产线做出了重大贡献，进一步促进了我国的不锈钢行业的生产和发展。

2 焊接生产线

焊接生产线，是指将焊接生产所需各种备料、装配、焊接、无损检测等设备与焊件的上料、卸料、传输等机械装置，按产品加工工艺程序进行有机排列组合而形成的机电一体化作业线。焊接生产线按发展趋势可分为两种类型：刚性焊接生产线和柔性焊接生产线。刚性焊接生产线属于传统制造系统，通常把作业分为多个简单工序，按分批投入的方式完成上述各简单工序，属于单个工序自动化[1]。

应用特殊的自动焊机用于生产一些大型设备。双丝焊是自动焊机使用的主要焊接方法。焊接生产如推土机，双丝焊主要用于焊接臂架。使用自动焊机能够比较大的提高生产效率。双丝焊的效率通常是人造单丝焊的2倍。

焊丝焊缝深，焊缝深度大，焊缝机械性能好，焊接自动化平面可采用直线，曲线等形式焊缝，焊接效率高，焊接变形小，易保证质量，适合批量生产，也可用于具有操作简单的优点。它低，安全可靠，并已广泛应用于机械加工。焊接机器人的应用焊接机器人具有灵活性高，数字化程度高，精度高，焊接质量稳定等特点。它对机械制造企业的生产能力和竞争力起着重要的作用。焊接机器人在复杂的焊接部件上表现良好，能够满足复杂焊接部件加工的要求，但由于成本高，操作困难，结构复杂，价格昂贵，焊接机器人不能用于大规模生产。另外，焊接前的焊接机器人的准备工作，如组装和底部焊接，必须手工完成。另一方面，焊接机器人不能自动跟随焊缝和接触的效果。没有发现令人满意的结果，如狭窄的空间不能焊接等。焊接机器人的结构和功能的研究也需要不断的改进。

这种焊接过程与数字加工一样容易。它是被程序控制的，需要人工输入和控制，也就是同一个加工的零件上面采用不同的焊接工作和技术。尤其是比较复杂的很多步骤中加工的零件。一些零件上的焊接位置不太方便的时候，必须通过计算机数字化来改变焊接的位置，这样才能够顺利的完成焊接过程。使机器和谐地工作。这种焊接通常由多轴操作完成。每根轴相当于一只手进行机械焊接。只有当系统发出指令时，它才能正常运行并完成其焊接功能。