自动焊接机范文

自动焊接机范文第1篇

关键词：异种金属 PLC 控制系统

中图分类号：TP23 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）05-0005-02

发热电缆低温辐射供热技术已成为国际公认先进的供暖方式，其核心技术是发热电缆线芯制造。发热电缆线芯由不等长度的细直径铜电源引线（冷线）与镍铬合金发热丝（热线）连接而成，且冷线和热线高质量、高可靠连接决定了发热电缆安全性、寿命、发热质量。目前，利用异种金属钎焊技术实现高可靠、高寿命发热电缆隐式接头是国内外发热电缆制造商主要采用的核心技术手段。国内外大多发热电缆制造商依赖简单的焊接辅助装置，靠人工操作完成冷-热线焊接，缺乏现代化技术的自动生产设备，导致发热电缆线芯生产效率较低，且线芯接头质量取决于焊接操作人员。因此，在发热电缆线芯人工焊接工艺基础上，以三菱Q系列PLC作为控制器，研制了发热电缆线芯自动钎焊设备。经示范企业应用表明，基于PLC控制的自动焊接机能可靠、稳定满足工业生产要求。

1 控制系统硬件设计

1.1 深熔池焊接工艺

发热电缆线芯深熔池焊接工艺（见图1）是基于电阻钎焊的工作机理，利用电极夹具加持带孔的发热体，首先将焊接热线从发热体底部伸入发热体内，其次将钎料颗粒从发热体上端口送入孔内，最后将冷线端部沾上助焊剂从发热体上部伸入中心孔内，被对接的两个头与钎料紧密接触通电加热发热体，当发热体温度到达确定值时，断电即可完成对接。

1.2 硬件结构与组成

自动焊接机主要由控制柜、焊接装置组成，如图2所示。控制柜主要包含Q系列三菱PLC控制器（见图3）、直流步进电机的电源和驱动器以及控制焊接机执行机构的低压电器元件。PLC控制器由Q61P电源模块、Q01CPU模块、QD70P8高速定位模块、QX41输入模块、QY41P输出模块和QJ71C24N-R2串口通讯模块组成。各模块功能：Q61P电源模块负责为基板供电；Q01CPU模块负责应用程序的运算和编译；QD70P8高速定位模块为脉冲信号控制单元；外界模拟或数字信号通过QX41模块输入应用程序；QY41P输出模块将应用程序的信号输出控制执行终端；QJ71C24N-R2串口通讯模块主要用于连接Q01CPU和MT4403T触摸屏，实现对应用程序数据监控。

控制系统的人机界面由控制柜面板设置的MT4403T触摸屏、换挡开关、按钮及信号灯构成，提供手动/自动控制、焊接启动、焊接急停等功能，所有的功能的选择通过控制面板上触摸屏和转换开关来完成。控制系统需设置的焊接速度、加热时间、保温时间等工艺参数，可以通过MT4403T触摸屏输入，且可以实时显示焊接状态、故障信息。

2 控制程序设计与实现

2.1 步进电机控制

步进电机是工业自动化控制领域广泛应用的电气执行元件。步进电机由PLC的输出高速脉冲信号和方向信号输入驱动器控制电机的运行。每一个脉冲信号可使步进电机旋转一个固定的角度，称为步距角。脉冲数量决定了旋转的总角度，脉冲的频率决定了旋转的速度，方向信号决定了旋转的方向。就一个传动速比确定的具体设备而言，无需距离、速度信号反馈环，只需控制脉冲的数量和频率即可控制设备移动部件的移动距离和速度；而方向信号可控制移动的方向。因此，对于异种线芯自动焊接设备的控制精度要求不高，采用简单、经济的步进电控开环控制方式，即可满足要求。

步进电机运行的精度和平稳性，可以通过驱动器细分技术实现。自动焊接机采用步距角1.8°的2S56Q两相混合式步进电机，驱动器细分数选择为4。因此，PLC每输出一个脉冲，电机旋转1.8°/4=0.45°，抑制电机运行过程的振动及噪音，且步进电机运行效率高。

根据自动焊接机所选步进电机数目，QD70P8高速定位模块为自动焊接机4个步进电机提供轴脉冲信号，设置定位控制方式、加/减速时间等性能参数，实现PLC对步进电机的脉冲控制。

2.2 焊接时序控制

自动焊接机左右两焊池采用对称结构，焊接动作一致。为此，本文以右焊池焊接为例，结合图4右焊池控制流程图（见图4）和右焊池执行机构各部件动作时序图（见图5），进行自动焊接机时序控制的阐述：Y8置高电平到X41置高电平时，夹头1右移至停止夹头1下移后延时3S焊池电源通电，Y6E至高电平当夹头1下移至焊池发热体中2S后，焊池电源断电，Y6E至高电平夹头2松开后，夹头1下移上移至剪线处松开，收线装置开始工作，M38置高电平夹头2的滑块装置提升，同时夹头1、2夹紧剪切装置剪断冷线，Y7A、Y7B置高电平Y9置高电平，夹头1上移至停止线芯焊接结束。

3 结语

自动焊接机的控制系统，采用三菱高端的PLC控制器和触摸屏技术，功能强大、操作简便、扩展性强，能满足工业控制要求。通过企业示范应用，相比人工手工焊接，自动焊接机可保证线芯焊接质量、提高生产效率、减轻工人强度。

参考文献

[1]莫志豪，廖禄海.管-板自动焊设备的研制[J].石油化工设备，2005，34（4）：59-61.

[2]刘亚东，李从心，王小新.步进电机速度的精确控制[J].上海交通大学学报，2001，10.

[3]廖常初.PLC编程及应用[M].北京：机械工业出版社.

自动焊接机范文第2篇

为了提高电路板焊接质量和焊接效率，改善焊接工人劳动条件，实现小批量电路板的自动化焊接，研制开发了一种智能三坐标台式自动焊接机。该系统具有智能化程度高、精度高、焊接速度快等特点，能够完成电路板上元器件的自动焊接；主要由滚珠丝杠三坐标运动机构、自动送锡机构、控制系统和上位机软件组成；通过电机与丝杠的相互配合，上下位机的相互通信，使得焊接过程操作简便，焊接质量优良，满足了实际使用要求。

关键词：

三坐标；自动；焊接机床；数控系统

一直以来，各个电子制造厂焊接电路板时运用的大多都是传统的手工艺焊接的办法，也就是人工手持电烙铁来进行焊接的办法，这样对焊接工人技能需求就很高，且存在许多缺点。首先是速度慢，由于人太过于自由灵活，稍微受点影响就会导致焊接位置偏移，带来焊接误差，还非常容易出操作事端，发生较多的工伤事故。因而这种焊接办法也在逐渐地被企业淘汰，与此对应的自动化焊接技术优势凸显，逐渐时兴起来。

1系统总体实现过程

本系统是将三坐标移动精确定位思想灵活应用到电路板焊点定位上，被固定在轴上的焊枪可在空间中X、Y、Z三个方向自由移动，从而实现焊点的精确定位并依照命令执行焊接动作。X、Y、Z的具体坐标移动的位置也就是电路板的焊点位置，从AltiumDesigner软件导出至Excel表格中，再由上位机采集通过串口传送给下位机，单片机接收到定位坐标后给定细分器脉冲来控制电机驱动器，驱动步进电机转动一定的角度，步进电机带动丝杠上的滑块实现三坐标的运动，通过焊枪的二维运动和焊台的一维运动相互组合，定位至要焊接的焊点。焊枪由x、z方向的两个步进电机来驱动丝杠，待x、z平面内定位完毕，y方向的步进电机开始运动，将载有电路板的焊台运送到焊接位置，再由步进电机组成的送丝机构向高频加热器的线圈内送焊丝，焊丝通过加热融化再加上烙铁头与焊锡的接触来进一步加热，即可对所需加工零件进行焊接，焊接时，温度由非接触式温度传感器检测，保证工作过程中的温度要求，当温度过高或过低时便可进行手动调节，使整个系统的操作更加人性化。焊接完成后，x、y、z轴方向的步进电机反转，并回到起始位置待命。

2控制系统设计

控制系统利用上位机导入电路板焊点位置的坐标数据，上位机和下位机通过串口通信，主要完成焊点坐标的信号传输，下位机接到上位机的焊点坐标后发出程序指令，电机驱动器接到指令后开始控制步进电机转动，进而控制丝杠滑动平台移动、通过坐标与步进电机的步距角还有丝杠的螺距之间的关系，设定相应的算法，使得三坐标准确定位。控制系统主要由步进驱动器、主控芯片、液晶显示屏等组成。主控芯片选用的单片机是Freescale公司的16位单片机MC9S12XS128。为了使步进电机移动的精度更高，从而使丝杠的传动更加平稳，我们选择了最大可16细分的ZD-6560-V4高性能步进驱动器。

3机械结构设计

机械部分主要是以实现x、y、z三个方向上的运动为主，此外还有对送丝系统的设计。焊枪固定在z轴方向的丝杠滑块上，同时z轴丝杠又被固定在x轴丝杠滑块上，并能自由移动，这样就实现了焊枪的二维移动。带有工件的焊台则固定在y轴丝杠滑块上，可实现焊台的前后移动。此机械结构各部分的相互结合实现了三个坐标上的运动，焊枪可在工件上的任何一个位置进行焊接。

4下位机程序设计

单片机在接到上位机传来的坐标信号后，发出终端，这时各个步进电机开始按指令执行，x，y，z三轴开始运动，定位至焊接点，等准备就绪之后送丝机构开始往下输送焊锡丝，同时给焊锡和烙铁头加热，二者温度都达到要求之后便开始焊接电路板，某焊孔焊接完毕后，x，y，z三轴复位，等待下一次中断信号，继续焊接电路板上的其他焊孔。

5上位机设计

上位机采用C#可视化语言编写，上位机软件可与单片机进行串口通信，在上位机中输入控件输入焊点坐标位置，通过串口将数据发送给下位机，下位机接到信号后再处理并控制烙铁头的运动。

6结束语

该三坐标自动焊接机床的数控系统借鉴三坐标测量机的设计原理，为焊接机能够实现精确定位焊点提供了较强的理论性依据。焊接精度高，系统采用丝杠传动系统实现焊枪在空间X、Y、Z方向的移动，在最大程度上保证了丝杠的直线性和分辨率微小化，从而保证了加工的精确性，提高了焊接的精度。该系统整体结构稳定，外形美观，制造成本低，软件结构开放，编程操作和维修简单，应用前景较好。

作者：王楠 俞双懋 单位：山东科技大学机械电子工程学院

参考文献

[1]张国雄.三坐标测量机的发展趋势[J].中国机械工程，2000，Z1：231-235+9.

[2]荣烈润.三坐标测量机的现状和发展动向[J].机电一体化，2001，6：8-11.

[3]唐斌，梁伟全.一种自动焊锡机的设计[J].自动化应用，2014（7）：50-51.

自动焊接机范文第3篇

关键词：自动焊接 PLC 步进电机 旋转编码器

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)01-0052-02

某金属制品厂为了适应竞争日益激烈的市场，满足用户的不同需求，开发出了多款形状各异的花洒。该类产品是用黄铜板冲压后经氩弧焊对焊而成。手工焊接效率低，且无法满足工艺要求。而用焊接机器人或其它高级焊接设备，虽能满足工艺要求，但设备投资太大，对操作工的要求也较高，使得产品缺乏市场竞争力。为此，采用了PLC控制的低成本自动焊接机研制成功，使产品得以顺利上市，取得了较好的经济效益。

1、焊接机的焊接工艺要求及主要运动

本设备在焊接工件时，需要满足以下工艺要求：

(1)焊接速度能调节；

(2)焊枪与工件在任意位置的夹角尽可能保持不变；

(3)焊针与焊缝的相对距离必须相同；

(4)起弧及收弧时间可以调整。

本设备的主要机械运动如下：

(1)采用工件转动而焊枪相对固定的方式；

(2)采用机械仿形法使焊枪能随工件的转动而上下移动；

(3)主轴电机采用了变频调速，使工件能在一定的范围内匀速转动；

(4)利用步进电机、滚珠丝杆根据工件角度的变化而驱动焊枪作相应动作。

2、主要部件的选型

(1)可编程控制器 因需要将工件旋转的角度通过PLC运算处理后，输出信号控制步进电机，为此需要输出高速脉冲等。故应选择晶体管输出型的PLC。本设备采用了三菱FX1S-3OMT型的PLC。

(2)步进电机及驱动器 由于是通过了滚珠丝杆带动焊枪动作，负载较轻，对力矩的要求不高，主要应考虑电机运行的稳定性。本设备使用了型号为PK245-2A的步进电机，其步距角为1.8度，电流为0.8A，静力矩为0.3N.m。步进电机驱动器型号为XDL-15，电流为0.2-1.5A，可2-128细分。

(3)旋转编码器 选用工作电压12至24VDC，每圈脉冲数为1800的光电式旋转编码器，型号为CB一1800HC。该型编码器输出A相、B相和Z相3组信号，其A、B两相相位差为90度。

3、系统组成及其功能

本设备由工件驱动机构（包括主轴及拖动电机）、焊枪驱动机构（包括步进电机、驱动器及编码器）及PLC控制部分构成。

控制功能如下：主轴电机由变频器控制，以拖动工件旋转。通过旋转编码器对主轴的转速及角位移进行测量，得到的数据再经PLC高速处理后，成为步进电机的驱动信号。

经过回原点操作后，按启动按钮SB1（X6）（I/O分配图见图1，以下同），主轴电机启动，工件旋转。Y7接通T1G开关至起弧结束时断开。步进电机低速反转，驱动焊枪接近相应特征点后，以高速正转通过特征点。经过四次循环至360度时，Y7重新接通至收弧时间结束时断开，焊接过程结束。为方便操作者针对不同规格的产品调整运行参数，特设计了具有自学习功能的调试程序。即当操作者需要对主轴转速、起弧及收弧时间作调整时，只要将调试开关SAO（X11）闭合一个焊接周期即可，此时，各运行参数自动存入PLC中相应的数据寄存器中，以作为自动焊接时的运行参数。

4、编程关键点

(1)角度测量:将旋转编码器的A、B相脉冲信号接入PLC的XO、X1输入端，通过高速计数器计录脉冲个数，从而可以测得工件在任意位置的角度。

(2)各特征点的取得：利用FNC224(触点比较指令)将各特征点的角度值与高速计数器进行比较，从而驱动相应的辅助继电器。

(3)步进电机驱动器程序：

1)转向：由图一知，步进驱动器的方向信号由PLC的输出端Y2状态确定，即Y2为ON时电机正转，Y2为OFF时电机反转。

2)转速：步进电机在0度至40度时，以低速驱动焊枪改变角度，而在40度至50度（即工件转角时），则以一个较快的速度使焊枪在较短的时间内改变一个较大的角度。本程序采用PLSY和PLSR分别输出低频和高频脉冲信号，经试验，低速时采用PLSY指令输出，电机起停对机械造成的冲击较小，不影响焊枪角度的改变。而高速时的冲击不容忽视，所以采用PLSR指令，经反复调试，设定一个合适的加、减速时间，使之平稳起停。

3)主轴转速的测定：由焊接工艺知，同一种工件在不同的环境下，要求的线速度及起、收弧时间不同，所以主轴转速需作相应调整，而改变主轴转速的同时，也必须对焊枪改变角度的速度作相应的调整，(即改变步进电机的转速)于是对主轴转速的检测就成为必须。笔者采用SPD指令，通过PLC的X2端口检测旋转编码器B相信号在单位时间内的脉冲数来获得主轴转速。

4)步进电机驱动频率的确定：主轴转速改变的同时，驱动步进电机的脉冲频率也应作相应的改变。笔者采用MOV指令，将SPD所测得的转速值送入寄存器，然后与常数（即机械传动装置的固有关系）运算（MUL、DIV等指令）得出高速和低速时的频率。

5)起弧时间与收弧时间的确定：T1G信号开关动作后，即Y7得电（见图1）利用外接时间继电器KT1、KT2 调节起、收弧时间（笔者认为，若采用拨码开关等输入设备进行数据写入，则会占大量的输入端子，不利于压缩成本）。KT1、KT2的延时闭合触点分别接PLC的输入囗X15、X16，通过PLC的内置定时器T11分别将起、收弧时间送入寄存器，以便控制步进电机及主轴电机的旋转。

6)回原点程序：由焊接工艺知，焊接开始时需在工件0度，而焊接结束时的角度为360度加收弧所需的角度值，焊枪位置也是如此。故每个工件焊接之前，需要执行回原点操作。本程序中X4（SQ2）为焊枪原点位置。X3（SQ1）为主轴原点（即工件原点），为了节省输入点及位置开关，采用了一个光电开关（X5）和ALT指令，用较低频率使步进电机准确寻找焊枪原点。主轴原点是通过机械原点位置开关X3与程序”原点”MO（即主轴0度时驱动的辅助继电器）控制变频器以爬行状态反转寻找。

5、结语

实践证明，用PLC、编码器、步进电机等工控元件制成的自动焊接机，具有可靠性高、准确度高等特点，与市售的焊接机器人等数控焊接设备相比，更具有价格低廉、操作筒单、运行维护费用低等优点，可节省投资，提高效率。

参考文献

[1]钟肇新,范建东编著.《可编程控制器原理及应用》.华南理工大学出版社,2004年.

[2]杨益强,李长虹,江明明合编.《控制器件》.中国水利水电出版社,2005年.

[3]周恩涛主编.《可编程控制器原理及其在液压系统中的应用》.机械工业出版社,2003年.

[4]蔡松主编.《传感器与PLC编程技术基础》.电子工业出版社,2005年.

[5]汪小澄,袁立宏,张世荣编著.《可编程控制器运动控制技术》.2005年.

自动焊接机范文第4篇

关键词：三坐标；自动；焊接机床；数控系统

一直以来，各个电子制造厂焊接电路板时运用的大多都是传统的手工艺焊接的办法，也就是人工手持电烙铁来进行焊接的办法，这样对焊接工人技能需求就很高，且存在许多缺点。首先是速度慢，由于人太过于自由灵活，稍微受点影响就会导致焊接位置偏移，带来焊接误差，还非常容易出操作事端，发生较多的工伤事故。因而这种焊接办法也在逐渐地被企业淘汰，与此对应的自动化焊接技术优势凸显，逐渐时兴起来。

1 系统总体实现过程

本系统是将三坐标移动精确定位思想灵活应用到电路板焊点定位上，被固定在轴上的焊枪可在空间中X、Y、Z三个方向自由移动，从而实现焊点的精确定位并依照命令执行焊接动作。X、Y、Z的具体坐标移动的位置也就是电路板的焊点位置，从Altium Designer软件导出至Excel表格中，再由上位机采集通过串口传送给下位机，单片机接收到定位坐标后给定细分器脉冲来控制电机驱动器，驱动步进电机转动一定的角度，步进电机带动丝杠上的滑块实现三坐标的运动，通过焊枪的二维运动和焊台的一维运动相互组合，定位至要焊接的焊点。

如图1所示，焊枪由x、z方向的两个步进电机来驱动丝杠，待x、z平面内定位完毕，y方向的步进电机开始运动，将载有电路板的焊台运送到焊接位置，再由步进电机组成的送丝机构向高频加热器的线圈内送焊丝，焊丝通过加热融化再加上烙铁头与焊锡的接触来进一步加热，即可对所需加工零件进行焊接，焊接时，温度由非接触式温度传感器检测，保证工作过程中的温度要求，当温度过高或过低时便可进行手动调节，使整个系统的操作更加人性化。焊接完成后，x、y、z轴方向的步进电机反转，并回到起始位置待命。

2 控制系统设计

控制系统利用上位机导入电路板焊点位置的坐标数据，上位机和下位机通过串口通信，主要完成焊点坐标的信号传输，下位机接到上位机的焊点坐标后发出程序指令，电机驱动器接到指令后开始控制步进电机转动，进而控制丝杠滑动平台移动、通过坐标与步进电机的步距角还有丝杠的螺距之间的关系，设定相应的算法，使得三坐标准确定位。

控制系统主要由步进驱动器、主控芯片、液晶显示屏等组成。主控芯片选用的单片机是Free scale公司的16位单片机MC9S12XS1

28。为了使步进电机移动的精度更高，从而使丝杠的传动更加平稳，我们选择了最大可16细分的ZD-6560-V4高性能步进驱动器。

3 机械结构设计

机械部分主要是以实现x、y、z三个方向上的运动为主，此外还有对送丝系统的设计。焊枪固定在z轴方向的丝杠滑块上，同时z轴丝杠又被固定在x轴丝杠滑块上，并能自由移动，这样就实现了焊枪的二维移动。带有工件的焊台则固定在y轴丝杠滑块上，可实现焊台的前后移动。此机械结构各部分的相互结合实现了三个坐标上的运动，焊枪可在工件上的任何一个位置进行焊接。

4 下位机程序设计

单片机在接到上位机传来的坐标信号后，发出终端，这时各个步进电机开始按指令执行，x，y，z三轴开始运动，定位至焊接点，等准备就绪之后送丝机构开始往下输送焊锡丝，同时给焊锡和烙铁头加热，二者温度都达到要求之后便开始焊接电路板，某焊孔焊接完毕后，x，y，z三轴复位，等待下一次中断信号，继续焊接电路板上的其他焊孔。单片机程序设计整体流程图如图3所示。

5 上位机设计

上位机采用C#可视化语言编写，上位机软件可与单片机进行串口通信，在上位机中输入控件输入焊点坐标位置，通过串口将数据发送给下位机，下位机接到信号后再处理并控制烙铁头的运动，具体界面如图4所示。

6 结束语

该三坐标自动焊接机床的数控系统借鉴三坐标测量机的设计原理，为焊接机能够实现精确定位焊点提供了较强的理论性依据。焊接精度高，系统采用丝杠传动系统实现焊枪在空间X、Y、Z方向的移动，在最大程度上保证了丝杠的直线性和分辨率微小化，从而保证了加工的精确性，提高了焊接的精度。该系统整体结构稳定，外形美观，制造成本低，软件结构开放，编程操作和维修简单，应用前景较好。

参考文献

[1]张国雄.三坐标测量机的发展趋势[J].中国机械工程，2000，Z1：231-235+9.

[2]荣烈润.三坐标测量机的现状和发展动向[J].机电一体化，2001，6：8-11.

[3]唐斌，梁伟全.一种自动焊锡机的设计[J].自动化应用，2014（7）：50-51.

自动焊接机范文第5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.

自动焊接机范文第6篇

有些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，所消耗的电能也相对少很多，在这样的自动焊接中，进行薄板焊接加工时可以不用开坡口，这样一来焊条在加工时就没有金属飞溅，也没有焊头，这样就会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。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，这样就会很好的改善了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自动焊接在机械焊接的运用

这里所提到的自动机械焊接是指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像机械加工中的加工中心，可以输入加工程序进行加工，相当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。由于加工部件在进行加工时无法进行工位的变换，在同一个工件上进行多步焊接加工时，有的焊接工作所要加工的焊缝并未处于方便加工的位置，这就需要通过焊接的自动化数字系统进行焊接动作的变化和焊接位置的转动或移动，然后再进行焊接动作；还可以通过焊接的自动化数字系统发送工件运动动作与焊接动作同时进行的指令，使工件的工位移动与机械手臂或者机器人进行协调运动，这样的自动化机械焊接往往需要很多个轴，每一个轴相当于一个机械焊接手臂，只在主系统下达的指令位置执行自己的焊接动作，轴与轴之间不产生干扰，进行协调工作的指令也是有主系统发出的，这样的自动化机械焊可以保证加工部件进行拼接时各拼接部分相对位置的准确度，可以更高效高质量的完成焊接加工工作。通常这样的自动化焊接机械手臂和机器人还经常运在流水线的生产加工中。这种加工方式也运用了自动化原理，不同的是，这种方式是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。

3结语

自动焊接在机械焊接中得到了有效的组合与联结，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。

自动焊接机范文第7篇

关键词：大口径管道；工艺；应用；焊接

一、前言

管道输送广泛的应用于天然气运输，近年来我国已经确立了天然气合作开发的发展战略。因此在这样的环境之下，大口径而且具备承压能力的输气管道的建设成为发展的必须[1]。对此，本文研究了不同的大口径的焊接工艺和研究范围，并且对焊接检查进行探讨，希望为我国的大口径焊接技术提供参考，以此确定合适的焊接工艺、

二、大口径管道焊接工艺

（一）手工焊接工艺

手工焊接工艺的发展时间较长，主要采用电弧焊的方式进行焊接，能够对大口径管道进行焊接。因为手工焊接具有施工方便、适应性良好的特点，因此对于大口径焊接是一种很好的补充。手工焊接中采用纤维素型以及低氢型的焊条，焊接的力学性能较强，能满足大口径焊接的要求。在德国的第一条X80级的大口金管道的加工中，成功试用手工电弧焊完成了焊接工程。在现代焊接工艺中，手工焊接依然具备不可替代的作用。

（二）闪光对焊

闪光对焊是采用闪光焊机、移动式发电站等设备构成的焊接。在焊接的过程中通过大电流的作用，瞬间加压对管道进行焊接。闪光对焊最早是从前苏联发展起来的焊接工艺方法，焊接效率高，对于D820-1420 mm的口径的管道，闪光对焊可以以6-8焊口的速率进行焊接。在闪光对焊的工艺中不用填充金属进行焊接，可以节约焊接成本。

（三）自动焊

自动焊接技术是自动焊机进行大口径焊接的技术。自动焊接技术自从70年代开始使用，现在已经形成了较为成熟的工艺，而且返修率低。以德国WITZ公司生产的自动焊机为例，这种自动焊接机包括外焊机、内焊机以及内对口器。采用自动焊机进行焊接，可以对不同口径的管道进行焊接，同时采用CO2 和Ar2进行焊接保护[2]。这种焊接技术在国外广泛使用，在我国的应用也逐渐增多。自动焊接技术效率快，返修率低，经济型良好。

（四）半自动焊

半自动焊是用于管道焊接中一种常用的方法，在进行焊接的过程中采用CO2保护焊，并且可以根据焊接电源对焊丝的形态进行有效的控制，具备自动焊的效率以及手工焊的自适应的特点，在大口径管道建设中具有广泛的应用前景。在半自动焊接中采用药芯自保护焊，因为药芯的熔化效果好，便于成型，而且半自动焊接的方法简便，便于推广使用。

三、大口径管道焊接工艺实例研究

（一）工程概况

本文对某工程的管道焊接进行实例研究，该工程采用X70钢，管道的直径为1，016 mm，管道压力10 MPa。为了保证管道的焊接效果，该工程主要采用自动焊、半自动焊对管道进行焊接，并且采用手工电弧焊进行辅助施工。应用多种焊接技术的方法，既保证焊接的质量，也能对焊接的效率进行保障，通过对该管道工程的研究，使大口径工程的焊接方法能够适用于施工建设，并且使焊接的劳动成本降低，增强焊接的效率和质量。

（二）焊接技术

1.焊接技术指标

在进行该工程的管道焊接中，管道的管径为1，016 mm，管壁厚度为14.6 mm，要求焊接的速度达到1个焊口/50 分钟。在焊接完成后，要求焊接的反焊率低于2%。对焊接质量的检测主要采用外观质量检测以及X射线无损检测。

2.焊接工艺的选择

在进行焊接的过程中，主要采取自动焊接技术进行焊接，从而保证焊接的速率。同时采用半自动焊接以及手工焊接进行辅助焊接。该管道工程是首次大范围的采用自动焊接技术，对于未来的天然气管道焊接施工技术具有指导性作用。在自动焊接的过程中，需要对焊接的工艺参数、焊接的操作技术以及坡口进行研究。（1）自动焊接机。在焊接中自动焊接机将管口进行12等分，利用感应器来对管口的焊接参数进行管控，从而对焊接机进行实时控制。在自动焊接的过程中，对于焊接工艺的参数设置，是焊接过程中的重要过程。因为国内生产的焊材与国外生产的焊材并不相同，因此在焊接的过程中要对焊材进行实际分析，从而设定恰当的焊接参数。在进行焊接参数的设定中，需要解决以下的问题：（1）对主要的焊接参数进行分别设定，其中自动焊接机中的摆动速度、电弧电压、行走速度等六种焊接参数，需要在分别调试的基础上逐一确定；（2）参数设定的过程中，必须要对自动焊接中质量进行有效的保障，其中对于根焊的厚度偏小、焊道凸起等问题要进行合理的解决，保障焊接速率的基础上具有较好的焊接质量；（3）对于焊接中的焊接程度进行合理的设置，防止出现烧穿或是未焊透的问题。采用在同一个管道中进行焊接的技术，通过多次试验后发现，电弧电压的参数设定与该类问题的影响较为明显。因此必须设定合适的电弧电压。（2）自动焊接的技术研究。在自动焊接中，因为自动焊接机的主要工艺参数已经确定，所以在焊接的过程中不能进行修改。在焊接的过程中，焊工根据实际情况对相应的参数进行微调，以保障焊接的速率以及焊接的质量。在进行焊接施工的过程中，焊工要根据经验对熔池来进行判断，以确保焊接的质量。同时焊接前的坡口检查情况时非常重要，如果坡口的情况出错，会导致焊接的质量下降，影响焊接的质量。（3）自动焊接坡口。在该工程的管道焊接中，坡口的尺寸以及坡口的形状十分重要。因为该自动焊接机采用的无缝隙焊接技术，焊工不能够对参数进行调节，所以在坡口的要求很高。因此在进行焊接试验时，如果出现焊接缺陷时，必须对坡口进行反复的设定确保坡口能够满足焊接的具体要求。坡口对于自动焊接而言非常重要，因此在焊接的过程中一定要对坡口进行有效的设定。

3.应用情况

在该管道的施工过程中采用自动焊接技术，以反复的试验作为研究的基础，确保了焊接工艺成熟有效。在对大口径管道的焊接中，应用自动焊接技术焊缝光滑饱满，合金元素合理，而且焊接的硬度以及相关的金相实验都确保该技术的可行性。最终采用该技术进行管道施工研究，焊接了32.58 km的输气管道，而且检验的合格率达到99%。焊接的速率日均可达60道焊口，满足工艺参数的设定。

4.缺陷检验

大口径管道的缺陷检测是焊接工艺中非常重要的一环，在该管道建设施工中，采用外观检测与无损检测相结合，经过检测，焊接的质量达到标准[3]。

四、结束语

针对大口径管道焊接，具有多种焊接技术。在实际应用中，应该根据工程的实际情况，选择合适的焊接技术。在选用合适的焊接技术的基础上，设定焊接工艺参数，以确保焊接的质量。

参考文献：

[1] 迟红艳，王继春，陈建平. 大口径管道自动焊焊接技术研究高性能焊接设备及材料在石油工程中的应用.2005 （34） 11-14

自动焊接机范文第8篇

关键词：自动焊接；机械焊接；应用

中图分类号：TG43文献标识码： A

引言

随着科学技术的快速发展，我国以焊接技术为核心的桥梁、机械加工制造行业，也一直在努力应用和吸收国际先进的机械焊接工艺和设备。本文主要探讨了当前我国自动焊接技术的现状和应用,并且对自动焊接技术的前景做以展望。

一、自动焊接技术在我国应用的现状

目前，自动焊接技术在我国的发展尚处于探索阶段，与西方发达国家还存在一定的差距。最早在焊机的设计上往往功能单一、结构简单，只能完成最基本的焊接与切割工作，对焊接工作的多样化考虑不足，即便是后来的焊接机器人的诞生，其灵活性也颇受局限，经常在实际操作当中发生错误。此外，在对外引进的焊机当中，除了高昂的价格以外，国外对我国出口的焊机技术上也相对粗糙，没有达到当时国际的先进水平。但随着我国科学技术的发展，在自动焊接技术方面也拥有了长足的进步。机器人系统的性价比得到了大幅提升，在技术层面也获得了长足的进步。自动焊接技术开放性好、对焊缝要求非常严格的产品也可以应用自动焊接技术完成。

二、机械焊接行业对自动焊接技术的需求

焊接技术由来已久，在科学技术高速发展的今天，自动焊接技术对机械焊接行业影响非常深远，机械焊接行业也对自动焊接技术有很大的需求。基础层面上来讲，自动焊接技术已经成为焊接领域不可或缺的组成部分。我国用于焊接行业的用钢量早在5年前就超过了2亿吨，是世界最大的钢材焊接消耗国，成为钢材焊接领域的大国。从我国焊接领域的现状来看，对自动机械焊接的需求主要有以下方面:

1、从成本的层面上来说，自动化焊接设备有着更佳的使用效率，在人力成本逐步高涨的今天，能够有效地缓解生产企业在人力成本投入上的压力。

2、焊接工艺特别是弧焊在我国制造加工行业也被公认为是对工作者有害的工种。由于在手工完成焊接工作时，弧焊作业产生的弧光和高温辐射会对人体造成影响，同时焊接工作劳动强度高，容易使工作者疲劳，无法长时间进行高强度的连续工作。

3、随着焊接技术加工制造的产品向重型化、精密化的方向发展，机械生产中对焊接工艺的技术含量和焊接质量的要求也更为严格，传统的手工焊接操作逐步无法满足实际的生产需求。

4、随着机械加工和制造行业全球化趋势的到来，焊接设备和焊接工艺的好坏也直接决定了企业核心竞争力的强弱。

三、自动焊接的优势

1、生产效率高

由于自动焊接设备是由整个机械组组成，而执行程序由数字电子系统控制，因此自动焊接设备可以使用较大的电流，大电流所产生的电弧的穿透能力也很强，热量也很集中，焊接的速度就加快了许多。自动焊接设备的生产效率要比普通的手动焊接的加工效率增高10倍左右。

2、质量高且相对质量水准稳定

由于自动焊接设备的焊接指令统一由数字中心发出，焊接的速度，焊接的范围都可以进行控制，因此可以保持相对的一致，使得所加工的工件的焊接质量水平可以恒定，加工过程中如果出现问题或产生了变化也可以进行自动调节，保持相对的稳定。自动焊接设备的焊剂保护效果都很好，熔池金属很少受到空气的污染腐蚀，加上较大的电流，这样的条件会使熔池金属可以充分的与渣进行反应，生成的焊液成分均匀，加工出的焊缝金属质量较高，性能也稳定，外表也相对美观。

3、改善加工工作环境

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，这样就会很好的改善了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。

四、自动焊接在机械焊接的运用

这里所提到的自动机械焊接是指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像机械加工中的加工中心，可以输入加工程序进行加工，相当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。由于加工部件在进行加工时无法进行工位的变换，在同一个工件上进行多步焊接。加工时，有的焊接工作所要加工的焊缝并未处于方便加工的位置，这就需要通过焊接的自动化数字系统进行焊接动作的变化和焊接位置的转动或移动，然后再进行焊接动作；还可以通过焊接的自动化数字系统发送工件运动动作与焊接动作同时进行的指令，使工件的工位移动与机械手臂或者机器人进行协调运动，这样的自动化机械焊接往往需要很多个轴，每一个轴相当于一个机械焊接手臂，只在主系统下达的指令位置执行自己的焊接动作，轴与轴之间不产生干扰，进行协调工作的指令也是由主系统发出的，这样的自动化机械焊可以保证加工部件进行拼接时各拼接部分相对位置的准确度，可以更高效高质量的完成焊接加工工作。

通常这样的自动化焊接机械手臂和机器人还经常运在流水线的生产加工中。这种加工方式也运用了自动化原理，不同的是，这种方式是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。

五、工程机械加工制造中自动焊接技术的发展趋势

目前，自动焊接技术已经被广泛的应用与各个行业当中，就推土机和挖掘机等工程机械而言，自动焊接技术的应用前景更为广泛，自动焊接技术对大型机械的焊接非常到位，也使得自动焊接技术成为机械加工制造领域未来发展的核心技术，其中主要有以下方面：

（1）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。

（2）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。

（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。

结束语

综上所述，自动焊接在机械焊接中得到了有效的组合与联结，其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。

参考文献

[1]周利平,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.

自动焊接机范文第9篇

关键词:页岩气管道;成本控制模型;工程项目;焊接机组;“三位一体”

引言:

美国页岩气大规模商业化开发离不开其发达的天然气管道，美国天然气管线长达198．4万千米，占世界天然气管线总量的69．3%，拥有160多家天然气管道公司。而中国天然气管道仅为9万千米，其中，中石油控制近80%。中国页岩气管网建设滞后严重制约页岩气的商业化开发进程。

一、我国页岩气管道建设现状

页岩气管网基础设施建设的空白一直都是中国页岩气开发的瓶颈。随着页岩气四川宜宾中国最长民用页岩气管道、涪陵－王场的中国首条大口径高压力页岩气外输管道，以及长宁－威远的中国首条页岩气试采干线的相继建成并运营，开启了中国页岩气管道基础设施建设的新篇章。但是，页岩气管道建设投资巨大且不可回收。涪陵－王场页岩气管道全长136．5公里，总投资逾18亿元，平均每公里1319万人民币，而页岩气管道的建设成本(建筑安装费以及设备材料费)占管网总投资的85%左右。由于我国页岩气多处于西南山地、丘陵地区，受地质和地形的影响，页岩气管道的焊接主要采用全自动焊和半自动焊两种焊接方式。对于地形平坦、起伏不大的地段，主要采用全自动焊;对于丘陵、山区等地形起伏较大的地段，主要采用半自动焊。两种焊接机组的投入数量的分配会直接影响主线路焊接施工成本的多少。

二、页岩气管道工程项目成本控制模型构建及应用

(一)页岩气管道施工成本控制模型的构建及算法分析

对于页岩气管道工程，管道主线路安装施工(焊接施工)是整个工程施工的关键项目，是施工进度计划的关键线路，同时也是工程产值最大、发生费用最高的环节。主线路焊接的施工成本主要包括:焊接机组的费用(人工费、机械费等)、管理费、临时设施费、转场费等，其中焊接机组的费用占总费用的80%－90%。因此，研究全自动焊和半自动焊机组投入数量的分配对于页岩气管道工程项目的成本控制非常关键。参数设置:施工工期t、实际成本z1、目标成本z2、管线总长度l，全自动焊接机组和半自动焊接机组投入数量分别为x1、x2，日平均焊接焊口数分别为ɑ1、ɑ2，每天成本分别为s1、s2设x1、x2为决策变量，引进正、负偏差量d+，d－，优先因子p1为在规定工期，完成施工任务;优先因子p2为实际成本不超过目标成本。

(二)页岩气管道工程施工成本控制模型的应用

用图解法，求得:当x1=1，x2=2时，z1=6604．8万，即在规定工期200天内完成焊接16000道焊口的任务，最低成本为6604．8万;当x1=2，x2=2时，z2=5208万，即最低成本为5208万。因此，求得最优决策方案为:x*1=2，x*2=2，z*2=5208万，即全自动焊接机组和半自动焊接机组各投入2个时，产生的施工成本最少，为5208万。本项目实际投入了1个全自动焊接机组、6个半自动焊接机组，实际施工成本约为7605万，超过了7100万的目标成本，更是远远超过了5208万的最优施工成本，造成了施工资源的严重浪费，降低了项目的整体效益。

三、页岩气管道施工成本控制存在的问题及原因

第一，焊接机组投入不合理。页岩气管道安装工程中，最主要的施工资源是焊接机组资源，项目在实施前对工程现场实际情况、工作效率等因素考虑不周，事前测算不合理，导致施工时焊接机组不能正常运转，造成资源浪费，成本增加;第二，资源统筹规划不科学。页岩气田一般位于西南山区，地形地貌复杂导致施工作业面不饱满，再加上西南地区雨季的影响，造成部分焊接机组人员、设备闲置，窝工现象严重;第三，成本过程控制不到位，由于页岩气管道建设时间紧、任务重，因此，主要考虑工期进度，没有施工成本的监控和纠偏，没有对施工过程的成本进行有效控制。

四、页岩气管道施工成本控制的对策

(一)建立“三位一体”页岩气管道成本控制体系。

成本控制体系内容的“三位一体”包括成本预测、成本计划以及成本控制。在页岩气管道工程投标阶段以及施工准备阶段，作好项目成本预测;编制详细的页岩气管道工程项目成本计划，为整个项目的成本起到指导性和纲领性的作用;加强成本控制，及时准确的核算成本，并与成本预测和成本计划进行比较，适时调整成本计划或者施工方案，争取成本最低，同时使成本预测和成本计划更加趋向合理。成本控制体系结构的“三位一体”主要指项目前期、中期和竣工期的成本控制。项目前期的主要工作是成本预测和成本计划，中期主要是成本控制，竣工期主要是成本控制总结，吸取经验教训。成本控制体系的内容和结构相辅相成，在每一个阶段对应一定的任务，切不可忽略两者的关联性。

(二)设立资源统筹分配管理工作组。

页岩气管道工程项目资源分配管理工作组的人员构成应该坚持跨职能、跨部门的多元化原则。其主要职能是综合分析资源现有量和需求量之间的关系，坚持项目效益最大化原则，公平合理的分配资源。在这个过程中，工作组要考虑的因素有本项目实际工作量、供货计划和工期要求，并且要参考类似页岩气管道项目实际施工效率，综合考虑各个部门的需求和资源现有量，统筹规划资源，合理分配人员、设备，尽可能的让有限的资源发挥无限的作用。

(三)开展“多元化与专业化”相结合的交流与培训。

页岩气管道建设企业可以通过与高校、科研机构及同行业人员交流学习，弥补在成本控制方面的不足以提高核心竞争力。此外，还需在页岩气管道工程的成本控制体系中分阶段、有重点的加强对施工人员的培训。在项目施工前期提高施工人员的成本节约意识;在施工时从实际操作出发，提高施工人员技术水平，达到节约成本的目的;在项目竣工期，总结反思，对优秀的人员进行奖励，从思维和技术两个方面达到控制成本的效果。结论:页岩气管道建设成本控制存在的问题已经影响了页岩气管道建设的进程，尤其是页岩气管道建设工程项目资源统筹分配缺乏有效的管理制度和方法造成成本管理失控，建立三位一体成本控制体系可以有效保障成本控制目标的实现。(作者单位:中国石油大学(华东)经济管理学院)基金项目:中国石油大学(华东)研究生创新工程资助项目:页岩气联络线建设的优化规划模型及算法研究(YCX2015056)

参考文献:

［1］JinfengSun，QiuleiDing，XinminWang，XiangpeiHu．AnInvest-mentDecision－makingModelofUnconventionalOilExplorationandDevelopment．AnInternationalJournalofResearchandSurveys，2013，7(1):131－137，IndexedbyEI．

自动焊接机范文第10篇

关键词：自动焊接技术；机械加工；运用

中图分类号：TG409 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01

随着我国经济的快速发展，我国科技发展也十分迅速。在这一过程中人们越来越认识到机械化和自动化生产对提高产品生产率、改善产品质量所起到的重要作用。除此之外，先进高效的生产加工工艺还能降低生产成本。近些年在机械焊接领域，我国致力引进吸收国外先进的焊接工艺及设备。在学习国际先进焊接技术的同时，结合我国实际情况，在机械焊接领域运用了自动焊接技术，这样不仅减少了人工劳力，还可以提高产品的质量，使企业在激烈的竞争中占取有利地位，进而实现经济效益的增长。下文具体阐述自动焊接技术的基本原理以及其在机械加工中的应用。

一、自动焊接技术的基本原理

自动焊接就是实现焊接过程的机械化和自动化，减少人力焊接的操作。我国传统的手动焊接技术是将电弧引燃，借助焊条维持电弧的长度，然后根据机械焊接需要手动进行电弧的移动，完成焊接后将电弧熄灭。自动焊接是将现代电子技术运用于焊接过程中，实现焊接工作自动化。自动焊接技术需要的主要设备就是自动焊接机，其有导轨床体、转动转台、转动机构、气动尾顶滑台机构来进行前后左右、转动，由工件夹紧机构、托料机构完成所需机加工工件的安放于固定，由焊枪夹持机构、焊枪气动调节机构等焊枪相关技术机构来完成焊接装置，最后由气动尾顶与专机电控系统来完成动作指令的发送输出。目前的自动焊接机又加入了数字化技术，可将焊接的动作指令延伸到动作轨迹指令，将焊接的加工技术指令延伸到技术精度指令，将自动焊接技术推向了一个更高的技术平台。

二、自动焊接技术在机械加工中的运用

自动焊接技术与传统的焊接技术相比，具有生产效率高、产品质量高且相对质量稳定、技术水平高、能源消耗低并节省原材料、改善加工环境和降低加工者劳动强度等优点。其在机械加工领域运用越来越广泛。

（一）在球罐加工中的运用

目前国内球罐焊接主要采用球罐药芯焊丝全位置自动焊接技术，这种焊接技术与国内手工电弧焊相比具有熔敷效率高焊接速度快、焊接合格率高、节省人力等优点。

现阶段全位置自动焊接设备由焊接电源、送丝机构、行走机构、摆动机构、焊枪及轨道等六大部分构成。电源型号主要有两种：DC-400和DC-600。球罐的自动焊接要求焊接材料必须具有碱性熔渣的药芯焊丝，目前这种焊丝有自保护焊丝和CO2气体保护焊丝两类。自动保护焊丝的规格通常为Ф2.0mm～Ф2.4mm，气体保护焊丝的规格一般为Ф1.2mm～Ф1.6mm。在球罐自动焊接时要注意破口形势和破口的尺寸，根据要求自动焊接时破口角度采用手工电弧焊时缩小20%～25%，这样其熔敷总量可较手工电弧焊减少20%左右。球罐自动焊接时要保证各焊缝的质量，严格按照工艺参数要求焊接。经过多次论证，球罐自动焊接技术的运用，焊接效率要远远高于人工焊接，以1台1000m3汽油罐为例，5台自动焊接设备同时施工，从开始到达到射线探伤条件需要16天的时间，以相同数量的焊工计算，焊接速度比手工电弧焊提高1倍以上。

（二）在大口径管道焊接中的运用

大口径管道的焊接一直是手工焊接的难点，手工焊接不仅延误工期还不能保证焊接质量。自动化焊接设备大口径管道自动焊接技术的运用，提高了焊接质量，方便现场施工，降低了焊工劳动强度。目前国内使用的大口径管道自动焊接设备主要型号为PIW48管道内环缝自动焊接根机、PAW3000管道自动外焊接机、PAW2000A管道自动焊机热焊。本文以根焊为例说明自动焊接技术在大口径管道焊接中的运用。根焊道的焊接是保证管道的施工速度和管道焊缝质量的关键工序，焊接时采用PIW48管道内环缝自动焊接根机。

由于根机焊接对工人技术要求高，所以操作人员对流程必须十分熟练，否则将影响焊缝成形和焊接速度。焊接前要做一些检查，首先调整内焊机定位机构的3个定位断面，使8个焊炬中心处于同一平面。其次，在气罩内安装铜网，防止焊渣飞溅。最后，管口增设防风措施，防止气孔产生。内焊机采用无间隙根焊，整个过程无需人工调整工艺参数。自动焊焊接工艺中的坡口形状和尺寸十分重要，坡口质量直接影响根焊的焊接质量和施工速度。为了提高焊接的一次焊接合格率，通过对无损检测反馈数据、坡口加工、焊缝外观的检验等信息的跟踪分析，保证坡口形状和坡口尺寸的质量是提高一次焊接合格率的关键，也可以通过调节技术参数，保证焊接的质量。

（三）在铁路货车制造中的应用

传统的人工对铁路货车C70A型敞车车体两端仰角焊接，焊接质量不稳定、焊接效率低、焊接操作人员劳动强度大等不足之处，目前通过自动焊接技术可以解决这些问题。铁路货车C70A型敞车两端的端墙与端梁组对完成后，分别形成一条长度为2700mm的仰角焊缝（工艺要求焊角为4mm）。由于这两条焊缝分别位于长达13.53m的C70A型敞车车体的两端，所以无法使用焊接变位器将这两条仰角焊缝转变为位置适合的平角焊缝。该自动焊接装置必须能全方位转动，所以此自动焊接装置由“焊接运行控制系统”和“焊缝跟踪系统”两部分组成。

焊接运行控制系统采用开环控制，开环控制方式具有系统稳定性好、响应及时的特点，其运行精度可高达0.01mm。“焊缝跟踪系统”采用激光焊缝跟踪器，焊缝的位置特征和几何轮廓经激光焊缝跟踪器摄入并处理，然后送入图像采集卡经过A/D转换后成为8bit数字信号，该数字信号以中断方式送入工业PC的内存。这样可以随时观测焊接情况，针对焊接过程中出现的问题及时调整，保证了焊接质量同时又不耽误工程进度。这种自动焊接装置可以在焊枪角度、焊丝前端与焊缝中心距离等方面保持正确的参数，从而保证焊缝成形质量，使焊接质量摆脱对电焊操作工技术水平及其个人因素的依赖。

三、结语

综上所述，自动焊接技术的运用，使机械加工更加自动化和机械化，不仅提高了生产效率，减少了工人劳动力度，还能保证产品质量的相对稳定，为企业带来长久效益，更为我国的经济发展添砖加瓦。

参考文献：

[1]周林.多功能自动焊接机床控制设计与分析[J].机床电器，2009（03）.

[2]周利平，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（19）.