非标设备在自动焊接工艺探究

非标设备在自动焊接工艺探究

向嘉顺

贵州航天电子科技有限公司,贵州贵阳550000

摘要：现阶段，在工业制造的复杂环境中，非标设备在自动化焊接工艺中的应用具有显著优势。通过集成高级控制系统，非标设备不仅提升了焊接过程的精度和效率，还显著降低了材料浪费，并增强了产品的结构完整性与安全性。下面本文就非标设备在自动焊接工艺进行简要探讨。

关键词：非标设备；自动焊接工艺；

1自动焊接工艺特征

1.1功能性

非标设备在自动焊接工艺中的应用不仅提高了焊接质量和效率，还为适应多变的市场需求提供了有效的技术支持。而自动化焊接设备具有丰富的功能，能够完成多种焊接任务。它可以适应不同的焊接工艺和要求，如气体保护焊、电弧焊、激光焊等。自动化焊接设备通常配备有多轴控制系统，可以实现焊接路径的精确控制和调整。此外，它还具备焊接参数的实时监测和调节功能，能够自动检测焊接质量并进行相应的调整，确保焊接结果的稳定性和一致性。

1.2智能化

现代自动化焊接设备越来越注重智能化的发展。通过引入先进的传感器、控制系统和人工智能技术，自动化焊接设备能够实现智能化的焊接过程。例如，它可以通过视觉传感器实时捕捉焊接工件的形状和位置，从而自动调整焊接路径和参数，提高焊接的准确性和效率。智能化的自动化焊接设备还具备自学习和优化能力，能够根据不同焊接任务的需求进行智能决策和优化，提高焊接质量和稳定性。智能化的特征使得自动化焊接设备能够更好地适应复杂的焊接环境和工艺要求。

1.3精准度

自动化焊接设备具备高精准度的特征，能够实现焊接路径的精确控制和焊接参数的精细调整。它配备有高精度的运动控制系统，可以实现焊接工具的精确移动和定位。同时，自动化焊接设备还配备有高精度的传感器和检测系统，能够实时监测焊接过程中的关键参数，如温度、电流、电压等，并进行精确的控制和调整。高精准度的自动化焊接设备能够确保焊接接头的质量和精度，减少焊接缺陷和变形，提高焊接的一致性和稳定性。

2 非标设备的应用

定制化焊接设备的应用显著提升了焊接质量和生产效率。以定制化的桑塔纳后桥焊接生产线为例，该生产线采用特殊设计的工作站结构，结合专门设计的夹具和自动化搬运系统，旨在提升效率和质量。工作站配备了2套夹具，安装在可移动的滑动小车上，使得带有工件的2个夹具可以轮流进入焊接区进行作业，操作人员可同时在另一侧进行装卸工作。这种交叉作业的模式，实现了焊接与工件装卸同步进行，节约了30%的时间，提高了生产效率。定制化的双夹具滑轨系统通过2条滑轨向焊接站持续供料，不仅保持了高度可靠性，而且对焊接工件的外形和尺寸具有一定的适应性，通常适用于直径不超过0.6m的工件。在生产线上应用这种定制化的焊接设备，显著提高了焊接效率，同时保持了工件的高质量和一致性。通过引入高度自动化的焊接工艺，大幅减轻劳动强度，改善作业环境，并确保焊接质量的稳定性。

2.1应用案例

在帕萨纳后桥焊接生产线上，通过高度自动化的焊接工艺和非标设备，显著提高了焊接效率。在帕萨纳后桥焊接生产线中，特别定制的非标设备起到了关键作用。这些设备包括专门设计的夹具和变位机，均是为了满足特定的焊接需求而定制的。例如，设计的夹具能够适应各种复杂的车架结构，而变位机则能够精确调整工件位置，便于机器人焊接。这些非标设备的设计不仅提高了焊接的准确性和效率，而且极大减少了因设备限制造成的生产中断。该生产线采用了带变位机的回转工作台+焊接机器人的工作站。工作站由2副带变位器的夹具和1个转台组成，结构紧凑。2副夹具可以同时进行不同的焊接程序，满足不同的工艺要求。在该系统运行过程中，当机器人在一副夹具上焊接工件时，操作工可以在另一副夹具上进行装卸工作。这种布局可以提高机器人的利用率，是目前使用最广泛的一种形式。为提升焊接质量的稳定性，采用了工具中心点（ToolCenterPoint，TCP）自动校零技术。该技术通过激光传感器和固定支座，记录焊枪经过TCP支座时的数据，并与最初设定值进行比较。当TCP发生偏离时，机器人自动运行校零程序，调整各轴的角度，快速恢复TCP零位，以减少焊枪与夹具的碰撞。该工具站应用广泛，在别克副车架焊接线、赛欧后桥焊接线、帕萨特副车架焊接线等多个生产线上均有应用。通过高度自动化和技术创新，不仅显著提升了生产线的效率和焊接质量，而且降低了劳动强度，改善了劳动环境。

2.2应用成效分析

在使用高度自动化的焊接系统后，焊接效率提高了约30%，焊接质量也得到显著提升。这主要是因为应用的高度定制化的非标设备，更适应特定的焊接需求和工艺，可以实现更加高效和精准的焊接操作。例如，通过将特别设计的夹具和变位机与焊接机器人相配合，使机器人在一副夹具上焊接工件时，操作工可以在另一副夹具上装卸工件，从而使机器人的利用率超过90%。在焊接质量方面，焊接接头的一致性提高了40%，焊接变形减少了50%。非标焊接设备使焊接过程更加精细和可控，大幅提升了焊接接头的质量和一致性。例如，特制的焊接头和精确控制系统的应用，确保了焊接深度和强度的均匀性，显著减少了焊接变形和缺陷。非标设备能够根据不同材料的特性自动调整焊接参数，进一步提升焊接质量。此外，质量的提升主要得益于焊接系统的高精度控制和TCP自动校零技术的应用。这些技术的应用减少了焊枪与夹具间的碰撞，确保了焊接路径的准确性，从而提升了焊接质量的稳定性。这种效率和质量的提升，直接提升了整个汽车制造行业的竞争力。高效率和高质量的焊接工艺使得汽车制造商能够快速响应市场变化，提供更多样化和高质量的汽车产品，从而在市场上保持竞争优势。在降低劳动强度与改善劳动环境方面，非标设备的应用显著降低了劳动强度，改善了工作环境。非标焊接设备，如智能控制夹具和高精度变位机，减少了人工操作的需求，从而减轻了工人的劳动强度。这些高度自动化和精确控制的设备，缩短了工人在高温和有害环境下的工作时间，提升了整体的工作安全性。

3 非标设备的技术创新

非标设备在汽车底盘焊接中的应用，不仅展示了自动化焊接技术在现代制造业中的重要性，还为未来焊接技术的发展提供了新的方向。TCP技术通过精确控制焊枪的位置和角度，大幅提升了焊接过程的准确性。这项技术在焊接路径复杂或焊接部位难以接触的情况下显示出优势。通过实时调整焊枪位置，TCP技术减少了焊接缺陷，提高了焊接质量，尤其是在高精度要求的焊接作业中。双丝高速焊接技术同时使用2根焊丝，显著提高了焊接速度和生产效率。这种技术特别适用于大批量生产，如汽车底盘焊接线，不仅加快了焊接速度，还保持了焊接质量的一致性。例如，在汽车底盘焊接中，常常需要应对多变的焊接角度和复杂的焊接路径。使用这些先进技术，焊接系统能够更灵活地适应复杂的工况，确保焊接质量和效率。引入这些创新技术后，生产线的灵活性和适应性显著增强，能够快速适应不同的焊接任务和变化，从而满足多样化的生产需求。

结束语

综上所述，通过分析实际案例发现，非标设备在复杂和大规模项目中展现出高效率、高质量的优点，充分证明了其应用价值。非标设备的应用不仅推动了制造业向自动化、智能化的方向转型，还为行业技术水平的提高和创新能力的增强做出了重要贡献。未来，随着技术的不断进步和应用领域的拓展，非标设备将在现代工业发展中发挥更为关键的作用。

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