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焊接自动化技术发展情况分析

2021-12-30

科学咨询 2021年14期
关键词:弧焊智能化自动

孙 静

(天津城市建设管理职业技术学院 天津 300134)

焊接是一种以加热、高温或者高压等形式对金属以及热塑性材料进行接合的方式。它是当前工业加工生产过程中的主要手段,在汽修、工厂生产以及航天等领域都有着广泛的应用。现代焊接的方式有多种,包括激光电焊、电子束电焊以及超声波电焊等。但是,焊接技术对于人体有着一定的危险性,如烧伤、触电、视力损害等,会在一定程度上会造成严重的后果。基于这种现状,在计算机技术以及自动控制技术发展的前提下,运用电子技术改善焊接的工艺性能,提高它的机械化和自动化水平,成为了有关人员的主要研究方向。这对于焊接工艺的发展有着非常重要的影响。

一、焊接自动化技术的特点和分类

(一)焊接自动化技术的特点

焊接自动化技术是指摆脱传统手工焊接的工艺,将自动化控制与焊接工艺联系在一起,可以自动完成操作的一种形式。在自动化技术应用的过程中,它采用的是一种自动控制的方式,并且在现有焊接工艺的基础上对技术进行的一种改良,包括一些数控式的焊机都在一定程度上体现了自动化技术的特点。但是,在自动化焊接的过程中,其对于工作人员的要求是非常高的,需要加强程序上的控制,明确工作中的主要顺序,做好各方面的调节工作。[1]

(二)焊接自动化技术的分类

1.埋弧焊机

埋弧焊机是焊接自动化技术的主要应用方向。它是利用电弧在焊剂层下燃烧的一种自动化焊接机器。埋弧焊机由电源、机头以及辅助设备构成。在埋弧焊机工作的过程中,它主要采用的是自动焊接,可以减轻手工焊的劳动强度,并且没有弧光敷设,可以在一段时间内连续不断地向焊接区送进焊丝、传输焊接电流,使电弧沿接缝移动,控制并且通过自动调节保持焊接过程中的参数稳定,在一定程度上提高了焊接的质量。

2.二氧化碳保护焊

二氧化碳保护焊是指以二氧化碳作为焊接过程中的保护气体,通过自动化焊接在其中的应用,可以有效地保障焊接的效率和质量。但是需要注意的是,在二氧化碳保护焊的应用过程中,工作人员要尽可能避免环境的干扰。因此,其更适合室内作业。它是一种自动焊和全方位焊接的形式,造价成本低,而且操作简单,对于工件的厚度来说没有明显的要求,在操作的过程中不会造成焊接飞溅等现象。结合自动化工艺,其在一定幅度上提高了生产效率,可以达到普通焊条电弧焊的4倍。[2]

二、焊接自动化技术的难点

(一)数据收集上的难点

焊接自动化技术是依附于焊接设备进行的工作种类。在应用的过程中,工作人员必须要保证按照相应的自动化流程和开发过程进行。但是,在现阶段焊接自动化技术的应用过程中,数据的采集是其中的一个难点,很多参数范围都没有一个额定的标准。而且,对于某些小型企业来说,其在数据的存储和传输上也存在着一定的不完善现象,因此在自动化设计过程中有着一定的困难。

(二)焊接自动化操作中的难点

对于焊接自动化来说,它在实践的应用过程中仍然有着一定的误差,可能会由于外界环境导致机器位置或者性能发生一定的改变,从而在焊接的过程中,可能由于金属件的膨胀和收缩,导致工件的变形。焊接过程中的温度、压力等方面也可能会造成一定的影响。自动化技术目前的发展仍然不是很成熟,许多理论知识在应用过程中就会出现各式的问题,一旦遇到困难,无法及时进行有效的处理,也是现阶段面临的主要问题。

(三)大型自动化焊接的难点

许多企业现在面临的难点就是大型自动化焊接工艺上的问题,主要是由于必须保证自动化设备、焊接电源以及焊丝同时协作,它的循环时间范围也有着不同的特点。在这个过程中,所包括的变量就比较复杂,焊工工艺的选择、定位以及焊接变形处理等工作就会比较困难。因此,对于大型自动化焊接来说,它的发展遇到了一定的阻碍。[3]

三、焊接自动化技术的未来发展趋势

(一)集成化发展

对于焊接自动化技术来说,现阶段存在的主要问题仍然是各方面功能的不完善,很多领域不能集中在一起。在未来发展的过程中,焊接自动化技术应该将设备与计算机控制等技术结合到一起,要求系统控制上的集成化发展,注意软件以及信息数据上的一体化进步。有关人员还应该注意在焊接自动化技术的设计中,符合用户的基本需求,将硬件系统结构融合在一起,根据设备结构的变化采用不同的设计理念,并且加强控制功能在其中的作用,提升集成化的工作效率;也可以在一定程度上对焊接自动化的应用范围进行扩散,实现个性化产品的批量生产,并且缩短焊接自动化技术的生产时间,尽可能在整体上带动焊接的质量和水平。[4]

(二)智能化发展

对于大部分行业领域来说,智能化都是自动化的发展趋势。焊接自动化技术的智能化发展,就是指将应用于焊接自动化装备中的控制技术进行融合,通过传感器技术、图像处理技术、语音识别技术等方面的应用,从而在不同的工作环境中保证焊接自动化技术的稳定发展,并且可以自动发现焊接生产过程中存在的故障和问题,完成相应的指令操作。同自动化技术相比,智能化最大的不同就是将人的部分思维方式转移到其中,是对焊接工艺的一种有效优化,可以自动根据实际的情况进行技术参数上的改善,从而提高焊接过程中的质量。例如,在激光自动化的焊接过程中,智能化的发展是指可以随时监测工件的位置是否符合要求。这是保障工艺有效进行的重要手段。

(三)人性化发展

人性化发展是指对于焊接设备来说,一方面是在自动化技术应用的过程中,应该充分考虑到工作人员的使用感受,在技术发展的基础上,带动操作环境和界面的改善,满足人们的使用需求,通过人机交互等功能的带动,使设备操作更加简单。另一方面,在我国的发展进程中,环保和生态平衡是非常重要的一个概念,是我国实现可持续发展的基础。在自动化焊接技术的发展趋势中,其应该符合环境保护的基本需求,在方案设计上尽量将一些环保措施融入其中,通过新型材料的应用改善现阶段焊接中造成的污染。

(四)网络化发展

在现代科学技术快速发展的前提下,焊接自动化技术中的接口非常普遍。在这个过程中,它也将朝着网络化的方向发展。所谓的网络化就是指在通信技术和计算机技术的应用下,可以实现不同焊接项目在信息、数据上的有效连通,可以通过终端电子设备的方式将焊接项目联系到一起,从而实现焊接过程中的远程监控模式。这个过程可以实现焊接技术的一体化控制,实现不同领域上的资源共享,及时发现在工作过程中可能存在的漏洞,具有一定的现实意义。此外,焊接自动化技术在我国起步比较晚,还没有形成一定的成熟体系,网络化的发展也有效避免了“信息孤岛”现象,从而在工厂生产中可以实现更多的优势。[5]

四、结束语

综上所述,焊接自动化技术是焊接工艺发展中的主要方向,通过自动化技术的结合,埋弧电机与二氧化碳保护焊等设备被应用到生产中。有关人员需要根据现阶段焊接自动化技术发展中的难点进行分析和研究,从而确定焊接自动化的未来发展趋势,包括智能化、人性化以及集成化等,为我国生产加工等领域提供一定的保障。

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