焊接自动化生产线

焊接自动化技术

【摘 要】本文阐述了焊接自动化技术的发展历程以及自动化系统的典型分类、应用，最后就焊接自动化技术提出展望与思考。

【关键词】焊接；自动化技术；发展；应用

0 引言

焊接自动化是指在没有人直接参与的情况下，采用具有自动控制，能自动调节、检测、加工的机器设备、仪表，按规定的程序或指令自动进行，通过加热、加压，或两者并用，使两工件产生原子间结合的技术措施。手工操作受操作人员个人状态的影响，产品质量不稳定，而焊接自动化能够增加产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全等。自动化程度已成为衡量现代国家科学技术和经济发展水平的重要标志之一[1-2]。

1 发展历程

1889-1890年，美国人c.l. coffin首次使用光焊丝作电极进行了电弧焊接。1941年，美国人meredith发明了钨极惰性气体保护焊（tig），在焊接有色金属方面质量高了很多，仍然是低效率。1941年，前苏联电焊研究所发明了埋弧自动焊，为二战焊接了大批的坦克及装甲车。20世纪70年代，工业机器人技术被应用到焊接领域，焊接自动化程度发生了质的飞跃，焊接质量及效率得到进一步提高。采用机器人焊接已成为焊接自动化技术现代化的主要标志。焊接机器人由于具有通用性强、工作可靠的优点，受到人们越来越多的重视[3，7]。而如今，自动化，智能化是提高焊接质量稳定性，提高效率和改善件的重要方向。

2 分类及应用

根据对产品的适应能力，焊接自动化系统主要分为“刚性”自动化系统和“柔性”自动化系统。

“刚性”自动化系统针对大批量定型产品，特点是成本低、效率高，但是适应的产品单一。一旦产品换型，生产线就要更换。“刚性”化系统也是最先发展起来的自动化系统，为“柔性”自动化系统的发展奠定了基础。刚性自动化焊接设备一般都是专用的，通常用于中、大批量焊接产品的自动化生产。随着技术的进步和对智能化的要求，单纯的“刚性”自动化系统已不能满足生产要求。

机电一体化实践案例

一、机器人焊接

在某汽车制造厂中，机器人焊接已成为重要的生产工艺。通过计算机程序的控制，机器人可以精确地执行一系列焊接操作，包括点焊、弧焊、激光焊等。这不仅提高了生产效率，也降低了工人的劳动强度，保证了焊接质量的一致性和稳定性。

二、自动化生产线

在某半导体生产车间，自动化生产线已广泛应用于产品加工和组装。通过使用机电一体化技术，生产线上的设备可以相互配合，实现产品的自动化检测、传输、加工和包装。这大大减少了人工干预，提高了生产效率和产品质量。

三、电动自行车装配

某电动自行车制造公司采用自动化装配线来组装电动车。通过将机械、电子、信息等技术与传统制造工艺相结合，自动化装配线能够快速、准确地完成车架、电池、电机等各个部件的组装，并实现生产数据的实时监控和管理。这大大提高了生产效率和产品质量。

四、工业机器人应用

在某重型机械制造厂，工业机器人被广泛应用于生产过程中。通过计算机程序的控制，机器人可以完成各种复杂、危险的任务，如切割、搬运、装配等。这不仅提高了生产效率，也保障了工人的安全。

五、自动化包装机

在某食品生产车间，自动化包装机已成为重要的生产设备。通过机电一体化技术，包装机能够自动识别产品、包装材料，并执行包装操作。这不仅提高了生产效率，也降低了人工成本，同时保证了包装质量的一致性。

六、数控机床操作

在某机械加工厂，数控机床已成为重要的生产设备。通过计算机程序的控制，数控机床可以精确地执行各种复杂加工操作，如车削、铣削、磨削等。这不仅提高了加工精度和效率，也降低了工人的劳动强度。

七、智能电梯控制

在某高层建筑中，智能电梯控制已成为重要的设施。通过机电一体化技术，电梯能够根据楼层需求自动调度，并实现快速、平稳地运行。这不仅提高了电梯的运行效率，也提高了乘梯的舒适度和安全性。

八、电力系统的监控与维护

在某大型工厂中，电力系统的监控与维护已成为重要的环节。通过机电一体化技术，电力系统能够实现实时监控、故障诊断、预防性维护等功能。这不仅提高了电力系统的稳定性和可靠性，也延长了设备的使用寿命。

KUKAKRC2机器人焊机配置说明

一、概述

KUKAKRC2机器人焊机是一款高效、精确、可靠的自动化焊接设备，专为满足工业生产中的复杂焊接需求而设计。通过精心的硬件和软件配置，这款焊机能够实现高质量的焊接效果，提高生产效率，并降低人工成本。以下是KUKAKRC2机器人焊机的详细配置说明。

二、主要特点

1、高精度：采用高精度伺服电机和先进的运动控制系统，可以实现精确的焊接位置和焊接速度控制，从而提高焊接质量。

2、灵活性强：支持多种不同的焊接方法和工艺，包括熔化极气体保护焊（MIG）、钨极气体保护焊（TIG）和等离子切割等。

3、稳定可靠：采用高品质的硬件和软件组件，具备高度的稳定性和可靠性，确保长时间的连续生产。

4、人性化操作：配备直观的操作界面和远程控制功能，使操作更加简单方便，降低操作难度。

三、硬件配置 1、控制系统：采用先进的伺服电机驱动系统和运动控制器，实现高精度、高速度的焊接控制。

2、焊接电源：配备多种焊接电源，包括MIG/TIG电源等离子切割电源等，满足不同的焊接需求。

3、机械臂：采用高刚性机械臂，确保长时间稳定运行，提高焊接精度。

4、防护装置：配备完善的防护装置，如光幕传感器、安全门锁等，确保操作安全。

5、焊接传感器：内置焊接传感器，自动检测并调整焊接参数，保证焊接质量。

四、软件配置

1、焊接程序：预装多种焊接程序，包括直线、圆弧、多边形等常见形状的焊接程序，方便用户快速编程。

2、参数设置：提供直观的参数设置界面，用户可以根据不同的材料和厚度调整焊接参数，实现最佳的焊接效果。

3、远程监控：支持远程监控功能，用户可以通过网络实时查看焊接过程和焊接结果。

4、故障诊断：具备故障诊断功能，当设备出现故障时，系统会自动提示故障原因，方便用户快速排查问题。

5、数据库管理：内置数据库管理系统，可以保存和查询焊接历史记录，方便用户对焊接过程进行分析和优化。

五、操作界面

的汽车厂也和国外一样，更新了很多自动化生产　

线，提高生产效率和焊接质量，但大批量使用焊接　

机器人也存在着一些问题。其实可以用辩证的角度　

来看，任何一个事物都不是绝对有优势的，自动化　

也存在它本身的问题。①自动化生产线首先要充分　

考虑柔性化的问题，以便于Ｅｔ后车型的发展和改　

进。②设备维护的问题。③备件的管理问题。④自　

动化人才的配置和培养问题。为此，在使用大规模　

自动化生产线时，我们需要比过去更加关注“后　

勤”的保障能力。这些是很多企业忽视的问题，往　

往走了很多弯路才找到解决问题的方式。　

自动化程度的提高伴随而来的将是成本的提　

高，工人数量的减少，而我国目前还是人工劳动力　

较廉价的阶段，自动化和人工之间我们还需要根据　

自身企业的现状来制定自动化的程度。同时，我国　

的企业，尤其是大型国企还需要承担着社会责任，　

为社会提供大量的就业机会，自动化的大规模使用　

意味着更多的工人将无用武之地，这些都是企业应　

该考虑的问题。　

综上所述，国内企业在焊接技术与设备上与国　

外相比，还有很多不足之处，这些都是未来几年，　

包括未来五年甚至十年需要探索和努力的方向。　

三　汽车工业的发展对焊接器材的需求　

从我国汽车产业进入快速增长阶段开始，汽车　

产业在国民经济中的重要地位就开始不断加强，并　

已成为支撑和拉动我国经济持续快速增长的支柱产　

业之一。２０１０年，在国家扩内需、保增长、调结构　

等一系列政策措施的积极作用下，我国汽车工业继　

续保持增长态势，保持平稳较快发展。汽车产销快　

速增长，自主品牌市场份额提升，汽车出口逐步恢　

复，大企业集团产销规模整体提升，市场需求结构　

进一步优化，汽车工业产业结构调整加快。　

１．智能化控制焊接设备　

对车身焊接质量要求越来越高，镀锌钢板、高　

强度钢板、铝合金、镁合金，以及高强度纤维复合　

材料等新材料被越来越多的应用在汽车行业，且车　

身板材比例越来越大，如果按照传统的工艺参数设　

定，势必会浪费更多的人力、调试时间及材料，因