自动焊接范文

自动焊接范文第1篇

1整体结构设计

自动焊接装置主要由龙门式桁架、横臂架、滑座和垂向臂、三向导轨、三向驱动机构、双向回转台、万向调整焊头、焊接系统、电气自动控制等部分构成。通过电气自动控制，驱动横臂架、滑座和垂向臂的三向坐标运动，实现万向夹头的三向坐标运动，而焊接头与万向夹头连接，从而实现焊接头按照预定的轨迹移动，实现复杂形状的自动焊接。同时，通过电气自动控制，驱动双向转台的自动回转和分度，实现多空间方向和多面焊接，也可以在转台上均布多个零件，通过转台的自动分度，实现零件的自动焊接、转移和交换，如图1、图2所示。图中：1、桁架；2、Z向齿条；3、Z向齿轮；4、Y向导轨；5、Y向进给电机与减速机组件；6、Y向齿条；7、Y向齿轮；8、焊接系统箱；9、X向齿轮；10、X向进给电机与减速机组件；11、X向齿条；12、X向导轨；13、连接座；14、Z向进给电机与减速机组件；15、Z向导轨；16、滑座；17、垂向臂；18、横臂架；19、正向摆座；20、焊丝；21、侧向摆座；22、焊头；23、双向回转台；24、控制系统；25、A向进给电机与减速机组件。

2实施方案

从图1和图2可以看出，两根X向导轨12固定安装在桁架1上，连接座13固定安装在导轨12的滑块上；X向齿条11固定安装在桁架1的后侧；横臂架17和X向进给电机与减速机组件10固定安装在连接座上；X向齿轮9固定安装在X向进给电机与减速机组件10的输出轴上，并与X向齿条11啮合。两根Y向导轨4固定安装在横臂架17上，直角型滑座16固定安装在Y向导轨4的滑块上；Y向齿条6固定安装在横臂架17的侧面；Y向进给电机与减速机组件5固定安装在滑座16上；Y向齿轮7固定安装在Y向进给电机与减速机组件5的输出轴上，并与Y向齿条6啮合。Z向导轨15固定安装在垂向臂17，Z向导轨15的滑块固定安装在滑座16的垂向正面上；Z向齿条2固定安装在垂向臂17的侧面上；Z向进给电机与减速机组件14固定安装在滑座16的垂向背面上；Z向齿轮3固定安装在Z向进给电机与减速机组件14的输出轴上，并与Z向齿条2啮合。A向进给电机与减速机组件25固定连接在垂向臂17的下端，正向摆座19与垂向臂17的下端作铰接式连接，并与A向进给电机与减速机组件25的输出轴连接，侧向摆座21与正向摆座19的末端作铰接式连接，焊头22固定安装在侧向摆座21上，以上形成了可万向调整的焊头组件。焊接系统箱8固定安装在横臂架18的后端，焊接系统箱8上的焊丝连接到焊头22的孔中。双向数控回转台23置于主机的正前方，电气控制柜24置于主机前方的适当位置。工作时，通过编程和电气自动控制，使X、Y、Z向进给电机与减速机组件10、5、14分别通过X、Y、Z向的齿轮齿条传动副9和11、7和6、3和2，分别驱动连接座13、滑座16、垂向臂17，实现X、Y、Z向的坐标运动，从而实现焊头22的复杂轨迹运动；通过编程和电气自动控制，也同时驱动双向回转台23分别作A、C轴旋转运动；通过电气自动控制，控制焊接系统的工作，实现规定的焊接功能。A向进给电机与减速机组件25驱动正向摆座19旋转，实现正向摆座19的自动角度调整；侧向摆座21的角度采用手动调整方式。

3其它设计

可以去掉A向进给电机与减速机组件25，正向摆座19的角度可以采用手动调整方式。双向回转台23也可以采用单向回转台，也可以取消双向回转台。X、Y、Z三向导轨可以是线性导轨，可以是滑动导轨，也可以是滚动体与滑动的复合导轨。进行多零件焊接和自动转移交换时，可将零件放置在回转台23台面的周边上，形成若干工位数，其中一个工位作为上下料工位，实现多零件的自动依次焊接和转移交换。

4焊接工作过程

工作时，将工件安装于回转台3上，万向焊枪机构2安装于Z轴运动机构的Z轴支架61上；X轴减速电机44转动，通过X轴齿轮45与X轴齿条44的相互作用，带动X轴滑座42在X轴滑轨41上运动，实现X轴向运动；X轴减速电机44转动，通过X轴齿轮45与X轴齿条44的相互作用，带动X轴滑座42在X轴滑轨41上运动，实现与X轴滑座42联动的各部件的X轴向运动；Y轴减速电机55转动，通过Y轴齿轮56与Y轴齿条54的相互作用，带动Y轴滑座53在Y轴滑轨52上运动，实现与Y轴滑座53联动的各部件的Y轴向运动；Z轴减速电机64转动，通过Z轴齿轮65与Z轴齿条63的相互作用，带动Z轴齿条63及Z轴支架61实现Z轴向运动，进而实现万向焊枪机构2的Z轴向运动；万向焊枪机构上的A轴摆座211和B轴摆座212带动焊头22实现A轴与B轴转向运动；所述工作台面33带动工件以转向轴32为轴心转动，配合焊头22完成焊接。

5结论

采用桁架式直角坐标结构，构成直角坐标的三轴向运动机构保证焊枪的空间运动；万向焊枪机构保证焊枪的A、B轴旋转运动，并与三轴向运动机构配合实现焊枪更精细的焊接运动；双向回转工作台夹持工件，与焊枪进行配合实现复杂焊点的焊接；上述三轴向运动机构、万向焊枪机构与双向回转工作台配合协作，能够实现对零件进行各种空间角度和多面自动焊接，并且实现批量零件的自动焊接和自动转移，具有焊接范围广、操作方便、生产效率高的特点。

自动焊接范文第2篇

[关键词]长输管道；自动焊接；焊接质量控制

中图分类号：U169.6 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）30-0040-01

1 引言

我公司于2010年年初中标的沙特阿美东部MANIFA油田海堤管线及井场项目。该项目主要施工内容为在MANIFA油田内的25个海堤井场新建井口装置并铺设一套由各井场连接至油田中心处理装置区的集输系统，项目主体工作量包含有约27KM 36”*1”材质为API 5L X65的原油集输干线，9.3KM 42”*1.25”材质为API 5L X70的注水管线，共计约37KM。

由于厚壁管焊接填充量较大，如果采用传统的半自动焊，人工劳动强度大、焊接质量不稳定、生产效率低。基于以上原因，在中标MANIFA项目后，考察国内外相关技术状态及项目实际，开始筹备采用这种在国际上较先进的STT半自动打底加FCAW-G自动填充盖面焊接技术。

2 设备介绍及焊材选用

2.1 打底使用的半自动焊机

项目采用STT（表面张力过渡技术）半自动焊机进行打底，使用林肯电气公司的STT-II半自动焊机或半自动焊设备，在国内很多项目都在使用，属于成熟工艺及设备，在此不做主要介绍。

2.2 填充盖面使用的自动焊设备

项目采用美国Magnatech（麦格乃特）公司生产的Pipeliner II型自动焊机进行填充盖面，该自动焊机可以用在管对管和管对管件的对接焊道上，可以在平面或者曲面轨迹工件上进行线性焊接，因此来说这套管道自动焊接系统在沙特及国内的大口径、大壁厚的长输管道建设中的应用前景是十分广泛的。

设备可适用范围：

管径：6”～60”

壁厚：无限制

材质范围：所有能够用气保焊或者药芯焊工艺的管材

焊丝直径：可选择0.8/0.9/1.0/1.2mm及其他可得到的焊丝

焊接速度：12～18cm/min

最大摆动幅度：51mm

焊道两端摆弧停留时间：0～1s

中心调整范围：0～51mm

2.3 根焊

焊材选用ESAB公司生产的SFA/AWS 5.28 ER80SNi1实芯焊丝，直径为1.2mm。采用STT半自动气保焊，保护气体为20%CO2+80%Ar混合气，焊接方向为下向焊。

2.4 热焊、填充、盖面

焊材选用EASB公司生产的药芯焊丝SFA/AWS 5.28 E91T1-Ni1M，直径为1.2mm。与实芯焊丝相比，由于它加入了稳弧剂、造渣剂、合金剂等，使焊接工艺得到改善，克服了实芯焊丝飞溅大、成型差的缺点，改善了焊缝机械性能，尤其是冲击韧性。热焊、填充以及盖面焊均采用了MAGNATECH Pipeliner II轨道焊接系统的药芯焊丝自动焊，保护气体为20%CO2+80%Ar混合气，焊接方向为上向焊。

3 质量控制

3.1 焊前

3.1.1 预热

此项目采用环形火焰加热器对管线焊口焊前预热，预热温度至少79℃，为防止预热过程中烧坏焊接防风棚，通常做法是先进性焊口预热，预热到120℃左右后将准备好的防风棚放至焊接位置，尽量减少打底焊前的热量损失。如果条件允许，可采用电磁感应加热会方便很多，温度达到后可立即施焊。

3.1.2 对口

焊口的组对质量同样很大程度上影响焊接质量。由于STT打底焊接对于焊工操作手法要求比较高，要求管工必须很好地控制对口错边量，内外错边量均不得大于3mm，防止出现单边未焊透情况。

3.2 焊中

3.2.1 根焊气孔

由于STT半自动焊和FCAW-G自动焊对风的影响都特别敏感，因此对于环境风速的要求都比较严格，而使用与管线配套的焊接防风棚能有效地在焊接过程中保证环境风速对焊接的要求。而且焊接要用塑料布和透明胶带对管口两端进行严密的封堵。

焊工的操作手法不当，在引弧时极易出现起弧气孔，因为刚刚引弧时焊工不适应管线的突变，起弧后手部不稳，拉起电弧过长而出现气孔，因此焊工在进行引弧时要注意起弧后手部稳定，以免干伸长过长造成空气入侵。

半自动焊对焊工的操作要求也很高，大量的焊丝熔化的铁水由于重力作用迅速下坠，这就要求焊工的动作要跟得上，并且保持焊接连续性的同时适当地拉长干伸长来适当的降低电压以避免气孔的产生。

喷嘴被飞溅堵塞、喷嘴于工件间的距离过大、焊丝距母材过近也易产生气孔。

同时气孔的产生也与管工对口质量有关，因为组队间隙过窄，会因为过大的母材稀释作用而妨碍熔融金属对气体的排出。

3.2.2 余高控制

在5点至7点的仰焊位置容易出现余高过高，这是因为此位置区域是仰焊，焊工在这一空间不同意掌握熔池的变化，宽焊缝、焊枪大摆幅、快摆频使熔池存在时间长且焊枪运动时对熔池有搅拌作用，仰焊位置熔敷金属在重力、电磁力等作用下，进而导致仰焊位置焊缝余高超标。

在3点或者9点位置往往会造成余高不足，是因为大量的焊丝熔化的铁水由于自身重力的作用而迅速下坠，从而使熔敷金属过少而造成余高过低。

要求焊工针对不同位置的焊接特点迅速而有针对性地调节焊接手法或焊接工艺参数。

3.2.3 自动焊夹渣

由于管径大、管顶高，观察熔池有些不便，而且由于药芯焊丝焊按时形成的保护药渣，若焊道清理时清理不到位，就会产生线状夹渣。

自动焊接的工艺参数不得调整过大，否则会使焊道熔深过大，以至于药皮等焊渣没有浮或吹出来而产生夹渣。

要求焊工在焊接过程中要运用正确的焊接参数，注意层间清理。

3.2.4 自动焊咬边

对于不同的管线，要求焊工根据焊接特性对焊机的参数进行调整和匹配。42in（1068mm）与36in（915mm）由于材质发生变化，对管线进行焊接要采取不同的措施：减少焊接电流，减少焊接速度，缩短电弧长度，以避免咬边缺陷。通过这些参数的改变，咬边这一现象得到了控制和改善。

3.3 焊后

焊完焊口后并不代表施工的完成，所焊的产品要成功的通过验收并通过试压吹扫防腐保温后才意味着整个过程的结束。所以在每道焊口焊接完成后焊工们要对其进行自检，然后再由专业焊接检查员进行检查合格后再拆卸轨道、吊装棚子、收拾工具。自动焊不像手把焊设备那么简单灵活，如若返工将是一个极大的浪费，因此焊接后焊口的及时验收也是自动焊接中一个需要严格控制的施工点。外观检查合格后，由业主检查员依据标准要求对焊口进行无损检测。

4 改进提高

该种组合自动焊工艺有焊接速度快、效率高、焊道成型好、焊接合格率高等优点。但是在设备使用及施工组织中同样也有一些总结和提高的地方：

4.1 减少焊接辅助时间

（1）减少管工对口组对时间。

（2）减少轨道安装调试时间。

（3）减少防风棚的搬迁安装时间。

4.2 对于自动焊设备的使用需要更深入了解

（1）对于焊接不同材质及不同管径的焊道采用的不同焊接参数的设置。

（2）对于备用配件及易损件的储备数量需合理评估。

结束语

公司引进Pipeliner II自动焊系统后，通过培训和摸索，初步掌握了该套设备的性能和焊接工艺，并且已经在沙特马尼法井场项目中取得了良好的应用效果，有效保证了项目的施工进度和工程质量。

自动焊接范文第3篇

关键字：薄板直缝 焊接变形双面成型自动焊接

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

引言

一般的焊接工艺中，为保证根部焊透并获得两面完好质量的焊缝，大多采用双面焊接的方法，但在压力容器、管道焊接等行业由于焊缝位置的影响无法进行双面焊接。并且双面焊接的工艺方法效率较低，耗费工时，在批量生产的企业是一个严重影响生产成本的问题。并且在焊接类似薄板对接的结构中，均具有面积大、重量大、焊缝长和焊接质量要求高等特点，如果采用较为原始的手工方法或使用一些自制的简陋设备，会存在劳动强度大、工作效率低、焊接质量及安全性较差，操作不熟练还可能造成将焊接工件和将其支撑的金属物焊为一体等弊端。为解决这些问题，日本在上世纪50年代就开始研究单面焊接双面焊缝成形的技术。本文所介绍的就是基于解决以上问题所研制的设备。此设备用于薄板直缝自动焊接，可实现薄板单面焊接双面成形的功能，提高产品质量和工作效率。

概述

设备机械结构组成如图1所示，由基本框架、左右进出料的辊道支撑架、焊接移动小车、焊缝冷却成型系统等几部分组成。焊接作业前的进料、定位等准备工作由人工实现。焊机安装在小车上能够沿焊缝方向移动，并能够在左右方向调节位置，使焊枪对准铜板上的沟槽；需焊接的两部分薄板分别在两端辊道上进料，在冷却水道沟槽处对接，对接处应留出合适的间隙，焊接时融化的液体金属会流到下面的铜板沟槽上，在循环的冷却水作用下迅速成形。压板固定工件的动作用人工操作气控阀控制气缸实现；控制系统采用手动启动小车的行走和焊枪的升降及启动焊机送丝进行焊接作业；焊机启动前，应确认已启动水冷循环系统；一次焊接作业完成后关闭焊机升起焊枪、停止小车行走、继续冷却一段时间后松开压板，取出焊好的工件。

图1 设备机械结构组成

基本框架结构

如图2所示，框架部分主要包括左中右三条横梁构成的主框架。两侧还有进料及出料用的辊道支架,进料时需焊接的两部分薄板自两侧分别进入，出料可根据现场情况选择任一侧均可；

左右两侧横梁(序3、5)等高对称，其上安装轨道供小车行走，并在长度方向上安装有多组气缸(序2)、压板(序1)等装置和元件组成的定位夹紧装置，进料定位完成后，手动控制气动阀开启使气缸带动压板压紧工件以防后序作业中工件移位或焊接变形；

中间横梁(图2序6)位置较低，与进料的辊道等高，上面安装焊缝冷却成形的铜条板等装置。小车(序4)移动时带动焊机沿焊缝方向行走，同时焊机工作完成焊接作业。

1.压板 2.气缸 3.左横梁4.移动小车 5.右横梁 6.中间梁

图2基本框架

焊接移动小车

如图3所示，移动小车由车体框架(序5)、两组电机减速机(序6、7)、气缸(序3)、滑板支架(序4)、十字滑板(序2)、压紧导轮(序1)、焊枪(序8)等组成。

小车框架是用槽钢和上下板焊接而成的机械结构件。小车的移动由安装其上的电机减速机组完成。在框架的底部安装有行走导向轮；前后安装有行程开关控制小车的移动范围。大减速机组(序6)运行时通过齿轮齿条带动小车行走。

焊枪位置可通过十字滑板在左右及前后方向调节。压紧导轮安装在十字滑板上，焊枪及小减速机组件也安装在十字滑板上。气缸的上下伸缩动作可控制滑板的升降，焊接时焊枪下探到焊缝位置，结束时抬起焊枪；小车行走时，压紧导轮位于焊枪的前方，气缸伸出时导轮降下压紧工件，随后的焊枪进行焊接。小减速机运行时可带动焊枪左右移动，当焊道偏离时随时调整焊接的最佳位置。

1.压紧导轮2.十字滑板3.气缸4.滑板支架5.小车

6.减速机7. 小减速机 8.焊枪

图3 焊接移动小车

水冷焊缝成型系统

如图4所示，水冷焊缝成型系统主要由水泵、进水管、储水箱、带温度计的水位计、上铜条板、紫铜管、下垫板、出水管、接头等组成循环回路。

焊缝单面焊接双面成型的关键工作部位在于铜垫及水管结构，见图4的A-A视图，下部的垫板固定在框架的中梁上，上部的铜条板与下垫板用螺钉紧固在一起，紫铜管被压在两层板形成的圆孔中作为冷却水的循环通道。焊缝处铜垫微凹，焊接时高温溶化的液态金属会注满凹处，同时水冷系统又能保证焊缝处的热量迅速冷却，作为焊缝成形的位置。

进水管的一端与水泵连接，另一端与覆盖在焊接位置内的紫铜管连接，并在进水管上装有流量计；水泵固定在储水箱上。水流经过过滤器，被水泵抽送到紫铜管一端，冷却焊缝部位后从另一端流回储水箱行程循环冷却回路。焊缝单面焊接双面成型的关键工作部位在于铜垫及水管结构，如图，焊缝处铜垫微凹，焊接时高温溶化的焊材会注满凹处，同时水冷系统又能保证此处迅速冷却，从而达到快速凝固成型目的。

1.进水管2.水泵3.储水箱4.水位计5.出水管

图4水冷焊缝成型系统

工作过程

初次使用前或使用一段时间后再次使用应预先检查设备完好，各活动部件运行正常。

首先在设备左右两侧的辊道上分别送入需对接的钢板，手动控制压紧装置的气缸使所有气动压紧机构抬起，焊接小车回到初始位置；把首端定位块放在焊接起始位置；在短棍道上料薄板件；在焊接开始端薄板件的侧边与短棍道上的侧向导向轮靠齐；且把首端定位块靠上去;把尾端定位块沿薄板件的另一侧边靠上去并卡紧定位;用顶紧机构顶紧工件;调节安装在左横梁端的气动阀压紧机构压紧工薄板件；取下首尾定位板，把首端间隙定位板放在焊接开始端;把尾端间隙定位板在接近薄板件的另一侧沿压板空隙伸进去并卡在工件焊接边上放好；在长棍道上另一块料薄板件；另一块薄板件的侧边与长棍道上的侧向导向轮靠起；用顶紧机构顶紧工件；扳左横梁上的气动阀压紧机构压紧工薄板件；取下首尾间隙定位板，在首尾端放置各放置一块与工件一样厚度的引弧板和收弧板，大小可根据现场实际空间确定，不需特殊设计。在焊缝成型的位置留出约2mm的间隙，焊接时融化的液态金属会通过此间隙流到底面冷却后形成另一面的焊缝；

其次将小车移至一端，控制小减速机运行，正反旋转电机调节焊枪左右位置，使之对齐铜条板的凹槽；手动控制打开气控阀使气缸伸出，压紧导轮降下，保证导轮能够压紧两侧的工件。同时观察焊枪与工件距离是否合适，需要调整时可松开焊枪重新固定即可；

然后启动大电机减速机组使小车移动，观察压紧导轮是否能压在焊缝处行走，且焊枪能一直对准钢板对接的缝隙处；小车行走至移动范围的另一端，行程开关反馈信号使小车停止；

调整好检查过程中出现的问题，准备并连接好焊丝等焊接器材，调整好电器控制系统，确保冷却水循环系统开启并运行正常，准备施焊；整个焊接过程即重复检查的过程；

焊接完成后停放一端时间使焊缝彻底冷却成型并避免焊接变形。然后控制气缸打开压紧装置的压板，工件被松开后即可被移走进入其它工序；

清理焊缝成型处的铜条板上的焊接残渣，重新由两侧装入钢板重复上述步骤进入下一个焊接过程。

结论

本文介绍的薄板直缝自动焊接系统具有以下特点：

结构简单，使用安全。三条主梁结构均采用槽钢框架，质量轻，刚度大。移动定位机构可适应多种不同尺寸的工件，定位精确；带有导向的辊道支架使上下料方便；移动小车起始点等关键位置装有行程开关；有随焊枪移动的焊接监控摄像头等保证工作过程的安全。

自动化程度高，操作方便。上料后的工件定位、压紧直至焊接过程，操作人员只需使用几个指定的按钮即可完成。

水冷焊缝成型系统在工作过程中带走焊接产生的热量，避免工件变形，保证焊接质量。

自动焊接范文第4篇

【关键词】自动焊接；机械焊接；焊接技术；焊接应用

引 文：

进入新世纪，随着计算机信息化进程的加快，我国科学技术取得了突飞猛进的进步，这也推动了焊接自动化技术的快速发展，使得我国的焊接自动化技术发生了质的变化。在我国，先进的焊接技术和设备正在逐渐全面的应用到以焊接技术为核心的重工业加工制造产业中，大幅的提升了加工制造的质量。自动焊接在机械焊接中的应用，不仅增强了机械产品的质量，降低了生产成本，其巨大的经济优势还体现在了产品的质量和能源以及焊材消耗等方面，在一定程度上也改善了生产环境。

1自动焊接技术应机械焊接行业的发展需求

1.1自动焊接技术能够有效的缓解人力成本的投入

作为资源大国，从某种意义来讲会推动资源需求的扩大。作为世界第一焊接大国，我国的焊接行业用钢量长期以来一直处于世界领先地位。这种情况下的人力资源的需求量和随之衍生的人力资源成本十分巨大，所以，从人力资源的成本投入的角度来说，自动焊接技术可以十分有效地缓解生产企业在人力资源成本上的资金投入压力，大量节约企业的人力资源开销。

1.2自动焊接技术能够更好更快的满足生产需要

进入二十一世纪，经济全球化进程不断加快，各个企业和世界经济连成一个有机的整体，尤其是工业制造业更是为我国的经济发展做出了巨大的贡献。在这样的条件下，焊接技术以及焊接设备的总体质量成为了衡量企业核心竞争力的关键性因素。传统模式下的手工焊接操作已经无法顺应时代的发展，为了满足实际中的生产需要，必须要利用科学的技术手段，运用自动化生产技术代替手工焊接操作。与此同时，手工焊接操作的质量也无法保障，在操作过程中经常会出现无法按期完成任务或者在工期紧张的情况下马虎完成任务而忽视质量的情况。自动焊机在机械焊接中的应用更好的配合了焊接技术加工制造的产品向重型化、精密化的发展动向。

2自动焊接技术的优越性

自动焊接技术主要体现了以下优势：1）操作性能好，便于维护。自动焊接技术能够针对不同的焊接结构进行专门的设计、操作，因此其功能形期本现出单一性的特点，同其他设备相比，其设备的整体结构也更加简单，使用者在使用过程中便于了解其功能、内部结构以及操作性能，因此体现出了较强的工作性能，便于维护。2）专业性、实用性强。自动焊机能够针对不同的需要而进行专门的设计。例如车架类结构、转台类结构以及臂架类结构，自动焊机能够对其设计相应的专门焊接设备；针对机器人焊接、手工焊接制造相应的焊接变位专机；针对气保焊、激光焊接可以制作相应的自动焊机等，根据专业化的自动焊机，能够在工作过程中针对相应的工作需求以及具体的操作习旧设计做出相应的调整，使之具有很强的实用性。从经济角度来考虑，自动焊接设备整体制作成本低廉，造价在20万到50万之间，由此可见，自动焊机在实际的工业制造中体现出了较高的经济实用性。3）生产效率较高，作为构成自动焊接的关键组成部分，质量水平稳定机械组的执行程序主要由数字电子系统控制，由此来看，自动焊接设备能够使用更大的电流、增强电弧的穿透能力，热量的不断集中从一定程度上增加了焊接点的速度，因此，自动焊接在加工过程中与手动焊接相比，其生产效率得到了大幅的提升。数字电子系统控制下焊接设备的质量水平因为一切焊接指令都是由数字中心统一发出，无论是焊接的速度还是范围，都能够得到有效的控制，确保焊接质量水平的恒定，所以其相对较为稳定，且加工过程中根据要求自动焊接能够实现自动调节。

3自动焊接技术的发展现状

如今，自动焊接技术已被广泛应用于国际机械焊接，且已成为这一领域的发展主流。自动焊接能够结合实际项目的需求来对不同机型做出适当的改进，因为自身所具备的灵活性、实用性和操控性等突出优势得到了业界的普遍认可，其优越性具体表现在以下几个方面：首先，自动焊接设备能够针对不同的焊接工艺需求、操作过程以及结构形式，甚至可以针对作业人员的习惯进行专门设计，大大简化了操作过程，使得焊接的实用性和可靠性大幅提升；其次，因为自动焊接设备一般是针对某一焊接工艺专门设计而成，所以功能形式比较单一化，有利于操作人员了解其内部结构，更为以后的设备维护提供了便利；第三，随着自动焊接技术的不断进步，和各种焊接工艺在各行各业中的广泛应用，其配套技术日臻完善和成熟，这就大幅降低了设备的制造成本、提高了其可靠性和经济实用性。

随着数字化技术的全面发展，自动化焊接技术的数字焊接、数字了控制技术业也取得了很大程度上的提高，并进入到了我国市场。我国焊接产业正在逐步走向高效化、智能化、自动化。焊接过程中的自动化、机械化的开发与应运是目前机械焊接行业的发展目标，自动焊接技术也广泛应用到了其他领域当中。尤其是焊接工作的自动化生产以及自动化生产过程中的控制智能化的研究和开发方面，取得了长足的进步和发展。从技术层面上来说，自动焊接技术具有开放性能良好、能满足于焊接工作中的各种要求的优点，大多数工业制造产品都可以利用自动焊接技术来完成。

4自动焊接技术在焊接行业当中的发展前景

4.1焊接过程控制系统的智能化

焊接过程控制系统的智能化，是未来的一个发展重点。工程机械加工中的自动焊接技术，正不断向这更高端更科学的智能化方向发展。自动焊接机器人和焊接专机等其他硬件设备的开发研制，对焊接工作起到了巨大的推动作用。工程机械焊接加工变得更加智能化、自动化，使机械焊接行业更加重视对最佳控制方法方面的研究，包括线性和各种非线性控制。智能自动焊接系统的发展，将会带领动机械焊接领域迈上一个新的台阶。

4.2自动焊接技术在机械焊接中的多种应用

自动焊接技术正向着更高质量、更广泛空间的方面发展。自动焊接技术目前在我国的工程、电力、建筑、汽车船舶等行业的制造领域当中有着越来越广泛的应用，成为了我国众多行业的中坚力量。在未来的发展进程中，要将各种机、光、电技术进行有机结合，从而更好地实现焊接技术的精确性；另一方面，焊接机器也要实现操作人员和专家系统融合，实现自动路径规划、自动校正轨迹以及自动控制熔深等多方面功能，从而使得自动焊接技术在机械焊接行业中有着更加广阔的发展前景。

5结束语

自动焊接技术在机械焊接领域中将会被越来越多的机械生产加工企业所重视。在积极学习和引进自动焊接技术的同时，要正确认识在应用技术中出现的问题与不足。在应用自动焊接技术时，我国的企业要根据实际的经营状况，有针对性的应用自动焊接技术，一方面提高自动焊接在机械焊接领域中的水平，一方面推动我国机械焊接事业的发展。

参考文献：

[1]王斌.试论自动焊接在机械加工中的运用[J].科技创新导报，2013，13（2）：115-117.

[2]宋艳明，董萌，刘若龙.自动焊接在机械焊接中的应用[J].科技创业家，2013，14（6）：56-58.

自动焊接范文第5篇

关键词：逆变控制 空腔焊接 自动焊钳 动态仿真

中图分类号：TG457.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-00-03

在车身自动焊接系统的设计、实验过程中，要特别注意对空腔焊接系统的参数及结构设定。本课题借助CATIA三维设计软件进行建模，之后对模型的真实工作过程进行动态仿真，并对可能出现的干涉及不良点及时改进和优化，大大提高研究效率，节约了时间和费用，实现了高质量、快速、低成本的设计。在实际生产中，已成功应用在日产以下车型：琪达（TIIDA），颐达（TIIDA），骏逸（GENISS），骊威（LIVINA），轩逸（SYLPHY）。采用自动焊接系统可以实现以下目的：（1）对于焊接比较困难的点可以采用此种方法，如侧围与地板，侧围与轮罩搭接处。（2）可以自动识别车型，与人工焊接同步进行，可以大大提高生产节拍。（3）这几处都是焊接困难点，自动焊接可以降低人工焊接劳动强度。（4）提高整体设备自动化率。（5）可在这几处代替机器人焊接，实现低投入，高回报。

1 系统总体结构的设计与实现

车体总成工位，由于侧立框架及地板夹具的干涉，焊钳往往无法深入轮 罩处进行焊接，这时就需要有一种机构来代替人工焊接，而此处结构为空腔焊接，而不是常用的上下电极头相贴焊接，对于普通焊接，是靠上下电极头接触形成焊接回路，而在中空焊接时，因为电流通过相邻板流动，板和板之间接触的地方会全部分流，所以无效分流很大，如果改用普通交流电，很容易出现假焊。通过查阅相关资料，与电气、焊接方面的技术人员讨论，要解决以上问题，就要使焊接时的交流电流变为直流电流，从而保证焊接后的焊接强度，于是先设想采用逆变控制箱控制自动焊钳的方法，将焊接电流由交流电流变为直流电流，以下通过实验来验证焊接的可

靠性。

（1）实验设备及原理示意图

自动焊接范文第6篇

关键词：自动焊接；加工业；运用

中图分类号：TU85 文献标识码：A

一、自动焊接的工作原理

自动焊接指的是把焊接工作的整个过程加以机械化和自动化。之前手动焊接的过程中主要焊接方法是引燃电弧，通过送进来的焊条来维持足够的电弧长度，电弧前后左右移动都是靠手动进行的，操作时需要进行焊接的机加工部分，接着就是息弧动作。自动焊接机指的是由导轨床体、转动机构、转动转台、气动尾顶滑台机构来进行前后左右、转动等移动方法，所需机加工工件的安放与固定由工件夹紧机构和托料机构来完成，焊接装置由焊枪气动调节机构和焊枪夹持机构等于焊枪相关的技术机构来为按成，之后就是通过气动尾顶与专机电控系统来完成动作指令的发送输出。

目前，机械加工中多用的自动焊接机不仅仅具有机械化和电子化技术的支

持，同时还加入了数字化技术的运用，把焊接的加工技术指令向技术精度指令延伸，把焊接的动作指令向动作轨迹指令延伸，使得自动焊接技逐渐走向了一个更高的技术平台。自动焊接机上常用的焊接工艺方法有：埋弧焊、MIG/MAG焊、TIG焊、等离子弧焊、激光焊和激光复合焊等。

二、自动焊接的优势

2.1 生产效率高

因为自动焊接设备是由整个机械组组成的，而执行程序是由数字电子系统控

制的，所以自动焊接设备的使用电流比较大，而大电流所产生的电弧热量很集中，穿透能力非常强，这就就可以使焊接速度加快很多。与普通手动的焊接加工相比，自动焊接设备的加工效率要增高大概10倍。

2.2 技术水平高，加工难度大

自动焊接设备还能够对精密零部件、薄壁材料以及非金属材料进行焊接加工。因为这种方法不是人手持的焊接，所以在选择焊源介质时不会有局限，这就使得自动焊接技术水平能够得到进一步的发展和飞跃，比如，激光焊接在运用时，产生的焊缝宽度很小，热影响小，加工部件的变形小，但由于激光焊接的深度比高，电流超大，焊接速度十分快，所以焊缝也就更加平整美观，同时还能够对激光焊接的聚光焦点进行调控，这样加工的难度就会有所提高。

2.3 质量高且相对质量水准稳定

鉴于自动焊接设备的焊接指令是由数字中心统一发出的，焊接的速度和范围都能够进行控制，这就可以保持相对的一致性，恒定所加工工件的焊接质量水平，如果加工过程中出现问题或者产生了变化，都能够进行自动调节，并且保持相对的稳定性。自动焊接设备的焊剂保护效果相当好，一般情况下，熔池金属很少会受到空气的污染和腐蚀，再加上电流比较大，这种条件下的熔池金属也就能够充分的与渣进行反应，均匀的生成的焊液成分，这样加工出的焊缝金属性能稳定、质量较高，同时还具有美观性。

2.4 改善加工工作环境，同时降低加工者的劳动强度

自动焊接在焊接的过程中产生的焊接烟雾会被自动焊接设备的隔离罩阻挡住，有的自动焊接设备在焊接时不会产生很强烈的焊光，焊接时所产生的烟雾也很少，这样就会在一定程度上改善焊接加工人员在进行焊接作业时的工作环境；使用自动焊接设备进行焊接加工，不需要焊接作业人员长时间保持一个焊接动作，这样就减轻了焊接机加工人员的体力损耗，降低了焊接作业人员的劳动强度。

2.5 能源消耗低并节省原材料

部分自动焊接设备所产生的电弧是在焊剂层下面燃烧，这样所产生的热量就不容易散失掉，所消耗的电能相对也比较少，在这种自动焊接中，进行薄板焊接加工可以不用开坡口，这样一来焊条在加工时就不会金属飞溅，也没有焊头，从而也就节省了焊条或者是焊丝金属的消耗，进而节约了加工原材料。

三、我国自动焊接在机械焊接中的应用现状

这部分所提及的自动机械焊接指的是焊接机械手和焊接机械人。这种将自动焊接运用于机械手臂和机械人中的工作方法就如同机械加工中的加工中心，能够对输入加工程序进行加工，等同于多个自动焊接设备在同一个加工部件上进行不同的焊接工作。

一般情况下，这种自动化焊接机械手臂和机器人在流水线的生产加工中比较常用。这种加工方式运用了自动化原理，将多个机械手臂或机器人分布在同一条串联的流动工作线中，每一个动作组执行相同的动作指令，完成本工作线动作后再进行下一个工作线的加工，这些动作指令，对机械手臂或者机器人的控制以及流程安排也全部是运用了自动焊接的工作原理，有简单的单一的自动焊接组成整体的自动焊接组，由主数字控制系统统一进行指令，完成焊接加工程序。

山推机械工程股份有限公司是国内大型工程机械生产和加工行业的龙头企业，其自动焊接的应用方面在国内同行中处于领先地位，早在20世纪90年代，就已经开始应用焊接机器人和自动化焊接专机。山推机械工程股份有限公司对自动焊接技术的应用实例，证明自动焊接有效地改善了企业的生产效率，也转变了机械焊接行业的一些传统观念。最初在设计和制造焊接专机时，往往都是由机械加工企业自行完成，焊机的结构简单，功能单一，无法很好地满足机械加工多样化的需求。在应用焊接机器人的初期，也出现了一些错误，例如没有充分利用焊接机器人的灵活性。此外，最早的一批原装进口焊接机器人不但价格高昂，配件的兼容性也较差，使用成本高。随着国内焊接机器技术的发展，机器人系统的性价比得到了提高。自动焊接技术通常应用在焊缝开放性好，并且对焊缝要求十分严格的产品上，例如车架后段自动焊接时，工作体系由双机器人同时进行，双机器人一个对工件焊接加工，另一个进行上料或补焊的工序，这种模式有效提升了生产效率。目前应用的焊接机器供应商主要有IGM、昆山华恒、唐山开元等。

四、工程机械加工制造中自动焊接技术的发展趋势

对于推土机、挖掘机等工程机械制造生产而言，结构件是最为主要的部件，结构件的制造对工程机械生产十分重要，自动焊接在工程机械生产的应用前景十分广阔。笔者认为，自动焊接在工程机械加工制造行业的发展趋势主要有下列几个方面：

（1）焊接技术在工程机械加工制造、汽车船舶制造、电力设备加工、建筑等行业都有着广泛的应用。自动焊接技术正向着更高质量的方面发展。焊缝自动跟踪技术成为了其发展的热点。焊缝跟踪涵盖了多学科的技术，包括电子计算机、结构、材料、焊接、流体等多个领域，焊缝跟踪推动了自动焊接技术的发展，不仅提升了产品的加工精度，更显著减少了自动焊接工作的前期准备工作。

（2）随着工程机械制造行业的发展，客户对焊接质量的要求更为注重，生产企业对自动化焊接加工需求量也更大，以期让焊缝质量更为稳定，因此，对自动焊接设备数量的需求也更大。此外，由于焊接自动化机器设备在工程机械焊接加工中广泛的应用，必然需要让焊接结构设计和制造标准更为统一，以方便焊接机器进行自动焊接。

（3）工程机械加工中，自动焊接向着智能化发展方向不断前进，自动焊接机器人和焊接专机等其他硬件设备的不断发展，使得工程机械焊接加工更为智能。智能自动焊接系统的发展使得我们实时控制和监管自动焊接产品质量成为了可能。

五、结语

自动焊接在机械焊接中得到了有效的组合与联结，在机械焊接领域的应用也会被越来越多的机械生产加工企业所重视。利用自动焊接设备的工作动作组合原理，将多个自动焊接设备进行组合，再有一个自动化的数字系统统一管理，自动化焊接的运用使得自动焊接机械设备将焊接技术水平与焊接工艺推向了一个高峰，使得所能够应用到焊接技术的加工行业也得到了发展与扩大。然而我们也应该正视我国自动焊接技术应用中的一些问题，积极学习和引入国外自动焊接的先进技术，并结合自身的实际发展情况，有针对性地应用，以期更好地推动我国机械焊接水平的提升。

参考文献：

[1]仝钟. 浅谈自动焊接在机械焊接中的应用[J]. 机电信息,2012

自动焊接范文第7篇

【关键词】自动焊接；机械加工；工作原理

引言：

自动焊接机是通过导轨床体，转动机构、转动转台、气动尾顶滑台机构进行多方位移动、旋转来完成动作将自动焊接技术在机械领域进行有效广泛的应用。将多个简单、单一的自动焊接设备进行集合，并由统一的数字化系统来控制，完成整个焊接施工生产工艺。

1 自动焊接的工作原理

传统手工焊接过程主要是引燃电弧，在能够维持足够的电弧长度的前提下，将电弧进行多方位的手动移动，以便完成焊接中所需的机加工部分，最后进行息弧动作。而自动焊接是将整个焊接过程机械系统化与机械化的过程，它运用的是现代电子技术，将整个加工过程中的动作变得更加清晰与明确。由工作夹紧机构、托料机构以及焊枪夹紧机构、焊枪气动调节机构等分别来完成固定与焊接装置的整个过程，并最后通过整个专机系统来完成输出指令的功能。

数字化技术的广泛应用不仅仅局限于互联网的应用中同时也广泛应用于焊接领域中。数字化的延伸与发展，将整个动作指令转化成轨迹指令，使现代化焊接技术发展的更为成熟与稳健。

2 自动焊接相对与传统手工焊接的优势

2.1生产效率高

由于自动焊接过程应用了数字系统控制系统，在整个焊接的过程中，数字指令的发出控制了整个生产过程中焊接的速度。在执行的过程中，大功率电流的使用加强了电弧的穿透力，使而将整个生产工艺变的更加简便与迅速。

2.2质量高且相对质量水准稳定

在数字化自动焊接设备的调控下，整个生产工艺中的焊接速度和范围都可以进行良好有效的控制，可保持恒定标准。在其加工过程中遇到一系列生产变化问题，也可以通过调控来有效解决，保持了相对的稳定性。在自动焊接中，焊剂起到了巨大作用，它可以减少熔池金属受到污染，并通过大功率电流，可使得熔池金属与渣进行充分融合反应，生成的质量高、成分均匀的焊液。提高了焊缝焊接的质量，美化了焊接外观。

2.3技术水平高，加工难度大

薄壁材料、精密零部件以及非金属材料也可以通过自动焊接设备来进行加工制造。其中激光产生的热影响与加工变形的大小成正比。由于非手动焊接对于焊源介质不再受限，这将自动焊接技推向另一个高峰。

例如在激光焊接的过程中，将其运用，使得缩小了焊缝宽度，加深了焊缝深度。由于在激光焊接中超负荷大功率的电流的影响，整个焊接过程速度快，焊缝精小平整，激光焊接系统还可以有效控制聚光焦点。这促使了焊接工作有效进行。

2.4能源消耗低并节省原材料

有些自动焊接设备所燃烧的电弧是在焊剂层下完成的，这样就控制了热量的散失，相对减少了电能损耗。在这种焊接过程中，加工薄板焊接时，可减少了对了开破开这一加工程序。从而使得在加工过程中避免了金属飞溅与焊头诸多等现象。节省了原材料，降低了工程造价。

2.5改善了加工环境，同时降低加工者的劳动强度

在自动焊接设备中装有自动隔离带，在自动焊接过程中它所产生的烟雾会被隔离带所隔离。有的自动焊接设备在生产过程中仅有微弱的焊光和少量的烟雾。这使得在焊接过程中，操作者可减少了吸收烟雾对身体的损害以及强光对人眼的刺激。从而改善了从业者的工作环境。同时它也在传统焊接的基础上进行机械化的改良，避免了作业者保持一个姿势的劣势。从而大大降低了劳动者的工作强度。

3 自动焊接在机械焊接中的应用

本文所涉及的自动机械焊接主要是针对焊接机械手臂与人而言。此种焊接的工作方法与机械加工中数字化加工如同一辄。它通过输入程序进行控制加工，相当于多种不同焊接工作在同一个加工部件上进行加工。

在进行部件加工时尤其是在同一部件进行复杂的多步骤的加工时。往往有的焊接位置处于不便的位置时，需要通过数字化处理加工技术，对焊接位置进行变换、移动来完成整个焊接过程。只有在系统下达指令的时候才会正常运作，完成其焊接功能。并使得机器协调运行。这样的焊接往往是通过多个轴的运转来完成的。而每一个轴就相当于机械焊接中的一个手。这样的焊接可以保证焊接过程中的精准问题以及提高了焊接位置的精准度。从而克服了在某些焊接领域中焊接位置的难度，提高了工作效率。

在流水线的生产过程中，这种焊接也会被广泛的运用。这种方法是基于自动化原理的基础上，将其广泛的延伸。而它的区别就在于它是将多个机械手臂和机械人同时的安排在同一个生产线上，他们运用的是同一个执行指令。完成这一个工作线上的任务后，进行下一个工作线上的任务。整个加工过程中的系统控制指令与机械手臂和人的调节控制以及流程安排也与自动焊接的工作原理相符合。整个系统由多个单一、简单的自动焊接组成，由数字系统控制，发出指令，执行、运作来完成整个的焊接过程。

4结论

通过对自动焊接技术的工作原理、优势、以及它在机械焊接中的应用的分析，可以很明确的看出，现代化的焊接技术传承于传统的手动焊接技术，并根据手动焊接技术的优势与劣势进行延续与改良。

参考文献：

[1]王斌. 试论自动焊接在机械加工中的运用[J]. 科技创新导报，2013，13：117.

[2]宋艳明，董萌，刘若龙. 自动焊接在机械焊接中的应用[J]. 科技创业家，2013，14：58.

[3]仝钟. 浅谈自动焊接在机械焊接中的应用[J]. 机电信息，2012，36：164-165.

自动焊接范文第8篇

关键词 自动焊接；机械加工；工作原理；优势

中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）111-0164-02

1 自动焊接的工作原理

自动焊接的过程就是将整个焊接过程进行系统的机械化与自动化。传统手工焊接过程主要是引燃电弧，在能够维持足够的电弧长度的前提下，将电弧进行多方位的手动移动，以便完成焊接中所需的机加工部分，最后进行息弧动作。而自动焊接是将整个焊接过程机械系统化与机械化的过程，它运用的是现代电子技术，将整个加工过程中的动作变得更加清晰与明确。自动焊接机是通过导轨床体，转动转台、转动机构、气动尾顶滑台机构进行多方位旋转、移动来完成动作。由工作夹紧机构、托料机构以及焊枪夹紧机构、焊枪气动调节机构等分别来完成固定与焊接装置的整个过程，并最后通过整个专机系统来完成输出指令的功能。

数字化技术的广泛应用不仅仅局限于互联网的应用中同时也广泛应用于焊接领域中。数字化的延伸与发展，将整个动作指令转化成轨迹指令，使现代化焊接技术发展的更为成熟与稳健。

2 自动焊接相对与传统手工焊接的优势

2.1生产效率高

由于自动焊接过程应用了数字系统控制系统，在整个焊接的过程中，数字指令的发出控制了整个生产过程中焊接的速度。在执行的过程中，大功率电流的使用加强了电弧的穿透力，使而将整个生产工艺变的更加简便与迅速。常规下，这种工艺较传统焊接相比它的效率可增加10倍左右。

2.2质量高且相对质量水准稳定

在数字化自动焊接设备的调控下，整个生产工艺中的焊接速度和范围都可以进行良好有效的控制，可保持恒定标准。在其加工过程中遇到一系列生产变化问题，也可以通过调控来有效解决，保持了相对的稳定性。在自动焊接中，焊剂起到了巨大作用，它可以减少熔池金属受到污染，并通过大功率电流，可使得熔池金属与渣进行充分融合反应，生成的质量高、成分均匀的焊液。提高了焊缝焊接的质量，美化了焊接外观。

2.3技术水平高，加工难度大

薄壁材料、精密零部件以及非金属材料也可以通过自动焊接设备来进行加工制造。由于非手动焊接对于焊源介质不再受限，这将自动焊接技推向另一个高峰。例如在激光焊接的过程中，将其运用，使得缩小了焊缝宽度，加深了焊缝深度。其中激光产生的热影响与加工变形的大小成正比。由于在激光焊接中超负荷大功率的电流的影响，整个焊接过程速度快，焊缝精小平整，激光焊接系统还可以有效控制聚光焦点。这促使了焊接工作有效进行。

2.4能源消耗低并节省原材料

有些自动焊接设备所燃烧的电弧是在焊剂层下完成的，这样就控制了热量的散失，相对减少了电能损耗。在这种焊接过程中，加工薄板焊接时，可减少了对了开破开这一加工程序。从而使得在加工过程中避免了金属飞溅与焊头诸多等现象。节省了原材料，降低了工程造价。

2.5改善了加工环境，同时降低加工者的劳动强度

在自动焊接设备中装有自动隔离带，在自动焊接过程中它所产生的烟雾会被隔离带所隔离。有的自动焊接设备在生产过程中仅有微弱的焊光和少量的烟雾。这使得在焊接过程中，操作者可减少了吸收烟雾对身体的损害以及强光对人眼的刺激。从而改善了从业者的工作环境。同时它也在传统焊接的基础上进行机械化的改良，避免了作业者保持一个姿势的劣势。从而大大降低了劳动者的工作强度。

3 自动焊接在机械焊接中的应用

本文所涉及的自动机械焊接主要是针对焊接机械手臂与人而言。此种焊接的工作方法与机械加工中数字化加工如同一辄。它通过输入程序进行控制加工，相当于多种不同焊接工作在同一个加工部件上进行加工。

在进行部件加工时尤其是在同一部件进行复杂的多步骤的加工时。往往有的焊接位置处于不便的位置时，需要通过数字化处理加工技术，对焊接位置进行变换、移动来完成整个焊接过程。并使得机器协调运行。这样的焊接往往是通过多个轴的运转来完成的。而每一个轴就相当于机械焊接中的一个手。只有在系统下达指令的时候才会正常运作，完成其焊接功能。这样的焊接可以保证焊接过程中的精准问题以及提高了焊接位置的精准度。从而克服了在某些焊接领域中焊接位置的难度，提高了工作效率。

在流水线的生产过程中，这种焊接也会被广泛的运用。这种方法是基于自动化原理的基础上，将其广泛的延伸。而它的区别就在于它是将多个机械手臂和机械人同时的安排在同一个生产线上，他们运用的是同一个执行指令。完成这一个工作线上的任务后，进行下一个工作线上的任务。整个加工过程中的系统控制指令与机械手臂和人的调节控制以及流程安排也与自动焊接的工作原理相符合。整个系统由多个单一、简单的自动焊接组成，由数字系统控制，发出指令，执行、运作来完成整个的焊接过程。

4结论

通过对自动焊接技术的工作原理、优势、以及它在机械焊接中的应用的分析，可以很明确的看出，现代化的焊接技术传承于传统的手动焊接技术，并根据手动焊接技术的优势与劣势进行延续与改良。将自动焊接技术在机械领域进行有效广泛的应用。将多个简单、单一的自动焊接设备进行集合，并由统一的数字化系统来控制，完成整个焊接施工生产工艺。

这种技术对于当下国内的焊接领域内不亏为一种新的突破，它在有效的完成生产工艺的同时，提高了生产效率、降低了生产成本、降低了生产难度、将整个生产控制在合理协调的范围内，可谓是一种环保、节能、高效、快速的焊接方法。这使得焊接技术的发展更为成熟、稳健，推动了工业化进程的发展和扩大。

参考文献

[1]孙丽萍.侯志全.自动焊接在沙特项目的应用[C].土木建筑学术文库（第15卷），2011.

[2]焦向东，周灿丰.石油石化装备焊接自动化应用现状与发展趋势[J].金属加工（热加工），2012，6(9)：11-13.

[3]周丽萍，韩永刚.我国焊接自动化技术现状及发展趋势[J].科技信息，2011，8(9)：12-15.

自动焊接范文第9篇

关键词：汽车横梁自动焊接机单片机

中图分类号：TG43 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）01（a）-0000-00

汽车横梁自动焊接机是用来实现汽车横梁自动焊接而设计制作的，该焊接机主要是由焊机机身、工件夹紧和旋转系统、焊机电源控制系统、气压传动系统以及单片机控制系统组成。自动焊接机的硬件主要包括控制芯片、电机驱动芯片、伺服电机、液晶显示器、电磁阀、继电器及光电传感器等，控制系统的设计主要包括这些硬件的选型和电路的设计。[1]

1 单片机选型与设计

自动焊接机控制系统的硬件选型首要是主控芯片的选型，在设计中我们只要芯片的功能大小满足我们的设计要求并稍有赢余即可无须浪费资源增加成本，根据作者以往的学习和开发经验，我们选用STC半导体公司12系列中资源较丰富的STC12C5A32AD作为本设计的主控芯片。该款芯片的I/O引脚、片内Flash和功能模块全部符合设计要求，因此选用这款芯片还是比较合适的。它是单时钟/机器周期的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。

2 输入信号采集电路设计

自动焊接机控制系统的信息采集主要包括，焊接前对焊缝类型和焊管尺寸、焊枪移动速度等相关参数运用一组按键进行输入；焊接过程中对工件位置及焊枪位移等相关信息运用光电传感器进行实时监控。

2.1键盘信号采集

键盘可以分为两种，一种是编码键盘另一种是非编码键盘，非编码键盘是通过软件来识别闭合键的键码。自动焊管机控制系统中也是运用的行列式非编码键盘。行列式键盘是指将I/O口线的一部分作为行线，另外一部分作为列线，行列的交叉点用来设置按键。行列数的乘积数就是可以设置的按键个数，这样的设计就可节省大量的I/O口线。

2.2 光电传感器信号采集

光电传感器的主要作用是用于位置的检测，它是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是将外界信息转换成电信号的装置，光电传感器首先把被测量的信号变化转换成光信号的变化，然后光电元件再将光信号转换成电信号。这样就可以将非电量转化成电量。

控制系统的传感器的公共电压是24V，单片机的工作电压是5V，所以传感器的信号不可以直接接到单片机的相应引脚上，要借助于一些硬件电路或元器件来将24V的电压转化为5V的电压，然后再接到单片机相应的引脚上。在实际的电子电路系统中，不可避免地存在各种各样的干扰信号，若电路的抗干扰能力差将导致测量、控制准确性的降低。常见的信号隔离方法有光电耦合和变压器隔离等，本系统设计采用光电耦合方式进行隔离，以消除模拟信号对数字信号的干扰。[2]

3系统输出电路设计

3.1 气动元件控制电路设计

电磁阀指在气体或液体流动中受电磁力控制开闭的阀体，大量应用于液压机械、气动系统中。线圈不通电时，可动铁心由于受到弹簧的作用而与固定铁心脱离，阀门处于关闭状态。当线圈通电时，可动铁心克服弹簧作用与铁心吸合，阀门处于打开状态。这样就控制了液体或气体的流动，流体推动气缸转换为物体的机械运动，完成进给、往复运动。本系统就是通过电磁阀的通断来控制各个气动回路中的相应动作。

该驱动电路主要是由一个光耦、一个三极管、一个二极管和一个电阻组成。为了防止干扰需要进行信号隔离，采用了型号为817的光耦。光耦输入端一个接5V电，另一端接单片机的信号输出口，当系统需启动电磁阀时单片机输出端输出低电平，此时光耦工作，光耦输出端接三极管9013的基极上，三极管的发射极接地，集电极接电磁阀。光耦工作就会使得三极管也工作，从而导通电磁阀的接地端，电磁阀通电工作。电磁阀两端反向并联二极管IN4007，目的是为了防止反向感生电动势烧坏三极管。

3.2 液晶显示电路设计

液晶显示模块根据其显示方式和内容的不同可以分为数显液晶模块、液晶点阵字符模块和点阵图形液晶模块。其中数显液晶模块只能显示数字和标识符号，液晶点阵字符模块只能显示数字和西文字符而点阵图形液晶模块即能显示数字、西文字符还能显示图形。自动焊管机在信息采集时要进行图形编辑故要选用点阵图形液晶模块。

LCD12864是一种图形点阵液晶显示器，它主要由行驱动器/列驱动器及128×64全点阵液晶显示器组成。[3]

3.3串行接口电平转换电路设计

自动焊管机根据用户的实际需求，对一些参数或运行方式要作修改，这就要求控制系统可以和PC机进行通信，PC机与设备进行通信常采用RS-232串行接口，RS-232串行通信接口的结构比较简单、技术相对成熟、且传输距离较远，现用单片机一般也把串行通讯口作为一个标准接口集成在单片机内，STC单片机的串行接口是一个可编程的全双工串行通信接口。可以运用RS-232进行两者的通信。

PC机的RS-232C串行通信接口与STC单片机的信号电平不一致，这就需要进行电平转换，因此需设计一个RS232和TTL电平转换电路，该电路设计借助了专用电平转换芯片MAX232，该芯片具有两路发送器和接受器，可同时进行两组电平的转换。MAX232共有16个引脚，其中VCC接5V电，还需外接5个电容进行电压匹配和电源去耦。其中R1IN为RS232电平发送端，R1OUT为转换后TTL电平接受端；T1IN为TTL电平发送端，T1OUT为转换后RS232电平接受端。

通过MAX232的TTL和RS-232的输入/输出端口，自动调节单片机串口的TTL电平信号和RS-232的串行通信信号的电平匹配。

3.4电源电路设计

在控制系统的硬件电路设计中，电源的设计是必不可少的，电源的设计是一个系统系统工程，要对电源功耗、电源分配和电源管理监控综合考虑。该控制系统单元电路较多且对5V电源的要求比较高，采用了芯片7805完成从12V到5V的转换，作为单片机5V单元的供电。

用芯片7805组成的稳压电源所需要的电路简单，而且芯片内部还有过热、过流和调整管的保护电路，采用TO-220 或TO-202封装。实际使用方便可靠。7805有三个端子分别是输入、输出和公共端。由7805芯片完成由12V的电源转化成5V电源的电路原理图如图3-4所示。必须特别注意的是，根据7805的工作原理可知，7805在电压转化过程中会产生热量，所以要给7805加上散热片。同时最好在7805的输出端加装一个滤波电容，容量在100UF/16V。

本系统的设计还涉及到传感器信号采集与信号放大，其中放大器等部分需要用到±12V电源和±24V电源，因此根据设计要求增加我们采用开关电源，该开关电源是可以直接输出两种电压值的电源。

参考文献

[1] 吴林， 陈善本. 智能化焊接技g[M]. 北京： 国防工业出版社， 2000. 1-8.

[2] 张玉盛. 焊接技术的现状和发展趋势[J]. 魅力中国， 2010， （26）： 204-204.

自动焊接范文第10篇

关键词：自动焊接；机械加工；应用

随着科学技术的不断进步，计算机信息化程度的提高和自动控制技术的不断发展，使得焊接自动化技术也发生了巨大的变化。目前，自动焊接作为一种高效、节能、环保的焊接方式，其应用越来越受到人们的重视。

一、自动焊接技术的工作原理

自动焊接技术是将焊接原理、自动控制原理、机械运动原理等进行了有机结合的一种加工技术，它实现了焊接过程的自动化。在自动焊接技术中，通过工件夹紧机构、脱料机构、焊枪夹紧机构、焊枪气动调节机构等装置完成了对工件和焊接设备的安装与定位，再通过导轨床体、转动机构、转动转台、气动尾顶滑台机构等装置实现了焊枪与工件的前后、左右、上下运动。

当前，自动焊接技术不仅采用了上述的各种原理和技术，同时大量运用了数字化技术和人工智能化技术，使得自动焊接技术向更高的一个技术平台延伸。埋弧焊、等离子弧焊、激光焊、激光复合焊、MIG/MAG焊、TIG焊、机器人焊接等都是自动焊接常用的设备与方法[1]。

二、机械加工行业对自动焊接的需求

在当今这个科学技术如此发达的时代，以往那种手动焊接技术已经很难满足时展的需要，随着自动焊接技术的不断发展，该技术对机械行业造成了非常深远的影响，自动焊接技术已经成为机械加工领域中不可缺失的一部分。我国于五年前就已经成为了世界上最大的钢材消耗国，用钢量已经超过了2亿吨，2014年我国的焊接材料生产总量为568万吨，其中仅埋弧焊丝的产量占比约10.5%，59.6万吨，年均增长率保持在10%左右。截止目前为止，从我国焊接领域的现状来看，自动焊接及时满足了机械加工领域中以下四个方面的需求。

（一）降低了人工成本

从企业的成本方面来讲，自动焊接技术因其工作效率高，大大降低了人工成本。在当今这个人工成本高涨的时代，自动焊接技术大大缓解了企业的用人成本，因此降低了企业的投入成本。

（二）降低了焊接危害

焊接技术被人们认为是一种对工作者身体有害的工种，手动弧焊中产生的弧光、烟尘、高温对人体的健康有着较大的影响，同时长时间的焊接操作对于工作者来讲是属于高强度的劳动。随着自动焊接技术的应用，不仅降低了工作者的劳动强度，还进一步缓解了人工焊接对工作者带来的压力与危害。

（三）满足了较高的焊接质量要求

对于高强度的焊接作业要求，如果仅仅是依靠人工手动来完成，焊接质量难以保证。随着科学技术的不断发展和人们对产品质量要求的不断提高，对于需要焊接加工的产品也逐渐向精细化、多元化的方向倾斜。因此，自动焊接因其种种优势取代了人工手动焊接。

（四）满足了企业竞争的要求

随着我国市场化经济的不断发展，企业之间的竞争力也在不断的升温，随着机械加工与制造行业全球化的到来，一个企业焊接设备与焊接工艺的好坏直接决定了该企业的核心竞争力[2]。自动焊接作为一种高效、节能、环保的先进加工设备和工艺，无疑在很大程度上提高了企业的竞争力。

三、自动焊接在机械加工中的应用

自动焊接设备是一种具有较高自动化程度的焊接设备，属于自适应控制类专机。它通过自身配备的传感器与电子检测线路，可自动跟踪焊缝的轨迹导向，甚至还可以自动完成对焊接参数地设置与调整。此外，它还能够利用诸如视觉传感触角传感器、光敏传感器等高等级传感器，通过与计算机系统、软件、数据库的配合，实现对参数调整的智能化，且人工操作十分简便。但是由于受到很多条件的限制，智能化焊接在实际生产中的应用较少 [3]。本文主要从自动化焊接专机与焊接机器人两方面来探讨自动焊接在机械加工中的应用。

（一）自动化焊接专机的应用

自动化焊接专机常用于一些大型设备的批量生产中，双丝焊接是自动化焊接专机采用的主要焊接方式，比如在推土机的焊接生产中，双丝焊接主要应用于主臂和车架的焊接。自动化焊接专机的使用大大提高了机械加工的生产效率，双丝焊接的效率一般是人工单丝焊接的2倍，而且采用双丝焊接，熔深较深，焊缝的力学性能更好。焊接自动化专机可用于直线、曲线等多种形式焊缝的焊接，焊接效率高，焊接过程中焊件的变形小，质量易于保障，适合大批量生产作业，同时还具有操作简单、成本低廉、安全可靠等优点，在机械加工中的应用较为广泛。自动化焊接专机具有很高的性价比。

（二）焊接机器人的应用

焊接机器人因其柔性化和数字化程度高、精度高、焊接质量稳定等特点，在机械制造企业的生产能力与竞争力方面起了非常重要的作用。焊接机器人在复杂的焊件中表现更为优异，它能够满足复杂焊接件的加工要求。

但是，由于焊接机器人成本高、操作难度大、结构复杂、价格高等特点，暂时还不能大规模地用于生产。另外，在采用焊接机器人进行焊接时的焊前准备工作，如组装、打底焊等，还得借助人工操作的方式完成[4]。另一方面，由于焊接机器人无法很好的自动跟踪焊缝，接触寻位的效果也不尽人意，窄小空间无法施焊等缺点，焊接机器人在结构和功能方面还需要不断进行研究改进。

四、结语

随着机械制造行业的不断发展，对产品质量与性能的要求也越来越高，自动化焊接专机和焊接机器人等自动焊接设备具有高质量、高效率等优势，越来越受到机械制造企业的推崇与青睐。由此，我们可以看出自动焊接技术不仅传承了传统手工焊接的优势，还不断改进了其的劣势。自动焊接在机械加工中的广泛应用，不仅使焊接产品的质量得到了保障，降低了焊接的成本，还改善了焊接加工的环境，减少了对焊接加工者的伤害。因此，我们应结合实际情况，要不断地引进学习先进的自动焊接技术，使我国自动焊接的技术不断地向更高水平迈进。

参考文献

[1] 王金涛.基于PLC控制的环形焊缝自动焊接系统[D].山东大学，2013.

[2] 聂新刚，顾莹.移动式焊接专机[J].机械工程师，2013，（02）：88-89.

[3] 王斌. 试论自动焊接在机械加工中的运用[J].科技创新导报，2013，（13）：117.