智能焊接技术在机械制造中的应用

智能焊接技术在机械制造中的应用

冯伟 窦奇

陕西延长石油机械装备制造有限公司 陕西省延安市 717400

摘要：随着智能制造技术的飞速发展，智能焊接技术作为其中的重要分支，在机械制造领域的应用日益广泛。智能焊接技术通过集成先进的传感、控制、信息处理等技术，实现了焊接过程的自动化、智能化和精细化，极大地提升了机械制造的生产效率和产品质量。本文在机械制造中，智能焊接技术的具体应用情况进行了分析，并进一步探讨了其在今后的发展趋势，以期为相关领域的研究和实践提供参考。

关键词：机械制造；智能焊接技术；应用研究

引言

传统机械企业的发展道路一直是劳动密集型，劳动力成本低、工作环境差、对人力技术依赖性强。但随着社会和新技术的发展，企业发展的性质已由劳动密集型转变为技术密集型。机械产品需要现代化，并转化为生产技术。随着信息技术的快速发展，在机械设备生产中有必要融入智能化焊接技术，逐步取代现有的低级阶段技术，持续优化现场环境，提升生产效率。

1智能焊接技术概述

智能焊接技术主要指将智能控制、自动化工艺和机械化工艺有机融合，并应用到焊接工序上，提高焊接作业的效率。与手工焊接相比，这种方法具有显著的应用优势，手工焊接效果容易受到人为影响，在实际焊接期间，焊接人员必须前后左右准确移动，如果在焊接过程中出现失误，将影响焊接效果，导致焊接质量达不到相应的标准要求。智能焊接技术在实际使用期间就可以将焊接工具安装于相应的设备上，可以完成较为复杂的焊接工作，也可以将其中存在的一些误差现象发生率降至最低，利用传感技术和焊接技术进行精准的定位，将误差范围控制在0.1mm内，由此可见，精度高是智能焊接技术的主要特点。同时，通过将智能焊接技术与传统机械焊接设备高度集成，就可以在信息技术的帮助下实时监控整个生产过程，实现离线生产作业和远程监控，大大简化施工流程和提高生产效率，当设备出现异常情况时，也可以通过计算机软件了解故障问题，在了解其问题发生原因的基础上进行改进，就可以方便机械设备的维修保养[1]。和常规焊接工艺比较，智能焊接技术有着非常好的优点，比如传统焊接工艺对人员专业知识能力的要求很高，在焊接活动中必须随时提高警惕，以保证焊缝质量，一旦焊接工序发生问题，就会埋下大量的安全隐患，对后续作业的顺利进行产生非常负面的作用。智能焊接技术并不需要要求人员具备过高的专业技术水平，在焊接过程中能够采用自动工艺的进行，确保焊缝品质获得显著提高，但需要注意的是采用智能焊接技术虽然可以在设备中录入命令，但是在录入命令后必须保证数据无误，以减少事故的发生率。

2智能焊接技术在机械制造中的应用分析

2.1自动化焊接专机的应用

焊机主要包括焊接系统、机械系统和电气控制系统。组装和拆卸需要手动或机械操作。待加工工件通过焊接装置放置，并自动起拱。手动或自动驱动、移动、扭转和拆卸零件。焊接系统主要包括电源、焊枪，机械系统包括主机构、紧固件和辅助件等。电气系统主要控制灯具位置部件移动。在大规模生产过程中，公司通常使用自动设备工作。自动焊接技术主要是焊接控制在焊接过程中的最佳应用。在工作过程中，可以在自动焊机上安装传感器和电子电路，控制生产过程。此外，自动焊机可以根据生产过程的具体需要进行定制。生产过程中通常采用双层焊接工艺。焊接专机不仅提高了工作效率，而且有效地解决了焊接材料的断裂问题，这与焊接材料的机械性能密切相关[2]。双面焊接技术也可用于各种焊接条件，如直线和曲线，以提高焊接性能。在实际应用中，焊接工艺引起的焊接变形越小，大面积生产工艺的质量越高。例如，它可以用来制造汽车发动机。汽车发动机和燃料发动机之间有明显的区别。这些都是汽车的主要部件，但发动机的质量直接影响到汽车的节能和环保。好的电机可以更好地控制扭矩和旋转方向。因此，将自动焊接技术应用到发动机的生产中，以提高发动机的整体质量。同时，自动焊机采用智能技术，其基本工作模式体现在传感器的应用中。智能化的焊接专机在满足以上功能的同时，还能够运用高等级的传感器，如视觉、触觉和光敏等，来配合计算机、软件和数据库，进一步实现智能化的参数调整。与焊接机器人相比，焊接专机的性价比更高，对焊件的直线和曲线有更强的适应性，适合批量生产和运用。在实践中具备效率高、变形小和质量稳定等优势，且操作简便、成本低廉、过程安全，在实际工程中的运用范围很广。

2.2焊接机器人

焊接机器人具有高度智能、灵活的特点，使用焊接机器人对较复杂的机械及相关焊缝进行焊接，既能充分凸显焊接机器人的应用优势，又能满足多数焊缝的高难度、高质量、高品质和复杂的焊接要求。但是，在焊接机器人具体使用流程上为提升其效果，就需要技术人员根据企业实际需要做好安装、底部连接等有关准备工作，提高人员作业的安全性，在整个焊接作业中，技术人员也应重视焊接机器人在自动焊缝跟踪能力方面的不足，研究焊接机器人的基本构造与特点，从而为机械制造产品提供强有力的技术支持

[3]。例如，江苏哈工亿科机器人技术有限公司是江苏哈工智能机器人有限公司旗下子公司，主要研制了领先的不锈钢复合材料，充分发挥众多机器人技术的主要优势和功能，其中包括HRG12K6轴机器人、Fronius氩弧焊器、Binzel氩弧焊机与激光跟踪设备等，使用世界领先的新技术-TIG钨极氩弧焊主要技术优势在于利用高放射性气体的电弧焊，可以高效去除金属氧化物，也提高在高热环境、储氢材料中的作用环境，避免对焊接金属片的损伤[4]。同时，为适应企业的实际制造要求，通过将自动出料与自动机器人焊接结合起来的方法实现全程安全生产，根据自动焊接机器人的平均运行长度，对机器人变位、加减速、焊接电弧起止控制在6～10s以内。在机械制造工程中，因为对焊接作业的工作环境要求更加严格，风险极高，也对焊接技术要求更高，所以要求焊接人员需要具有熟练的动手操作技能水平以及大量的设备运用知识，而焊接自动化机器人。人可以具有垂直、圆柱、半球形、多关节等的基本机械坐标形态，也可以具有伸缩、爬行等不同机械结构形式，在设备制造的实际应用中，可以针对不同情形，有针对性地选择适当焊接自动化机器人结构类型，以更高效的方式进行相关操作。比如多滑膜关节焊自动机器人具有模拟人臂操作的特性，可以在一定空间内自主运动，同时具有更高的机械强度，也可以使枪列空间位置和运动更适合于随机状态，是目前在机械制造生产中使用较为广泛的自动焊接技术之一，可以有效缓解传统工业机器人电弧焊关节部位跟踪和控制难题。

3智能焊接技术的发展趋势分析

工业4.0是智能焊接技术发展的机遇和挑战。在工业系统4.0中，智能焊接的发展不仅限于智能解决方案和焊接过程控制。学习灵活和个性化的焊接系统，在计算机和信息技术的发展下保持行业活力。随着中国制造业向更高水平发展，主导信息技术革命的智能和数字应用支持焊接机器人和重型机械的智能和自动控制系统在新时代的互联。开发新的智能焊接技术，智能焊接技术的广泛运用能够取代部分人力工作，进一步提升生产效率，帮助产业发展经济效益。有效支持中国重型机械行业的技术改造和附加值，并向智能化方向发展。

结束语

总的来说，随着中国的发展，机械制造业的发展水平也在不断提高。同时，对机械产品的质量提出了更高的要求，智能焊接技术逐渐取代了传统的焊接技术。自动焊接技术在机械制造中的应用提高了生产效率和质量。因此，智能焊接代表着技术进步，可以在更大程度上支持机械工程的发展。

参考文献

[1]周朝玖.智能制造与机器人焊接技术的集成应用[J].电子技术,2023,52(10):306-307.

[2]周振宏.机器人智能焊接技术研究[J].中国金属通报,2022,(03):243-245.

[3]周振宏.智能制造与机器人焊接技术的集成与应用[J].世界有色金属,2022,(02):31-33.

[4]张成桥,鲁效平,刘玲等.自动化焊接技术的研究与思考[J].焊接技术,2021,50(12):1-6+129.