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      焊接機(jī)械

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      焊接機(jī)械

      焊接機(jī)械范文第1篇

      關(guān)鍵詞:PLC;焊接機(jī)械手;控制系統(tǒng)

      中圖分類號:TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)14-0016-02

      隨著自動(dòng)化控制技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)械手在很多環(huán)境下能準(zhǔn)確完成預(yù)期的工作并能模擬人的適應(yīng)性,這使得機(jī)械手的應(yīng)用越來越廣泛。焊接是裝備制造業(yè)中最為常用的加工方法之一,由于焊接加工產(chǎn)生的煙氣與火花使得工作環(huán)境比較惡劣,為了盡量減少環(huán)境條件對人身造成的傷害,設(shè)計(jì)了一種PLC控制的焊接機(jī)械手,專用于某建筑機(jī)械廠塔吊構(gòu)件的焊接加工,提高了焊接車間自動(dòng)化程度,減少了環(huán)境對人體的傷害。該焊接機(jī)械手因具有作用靈活方便與價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)具有較好應(yīng)用價(jià)值。

      1 機(jī)械手的現(xiàn)狀和發(fā)展

      因機(jī)械手能夠在有毒、有害、危險(xiǎn)、高熱和低溫等惡劣條件中的工作進(jìn)行替代,對人的一些單調(diào)重復(fù)、繁重勞動(dòng)進(jìn)行代替,從而大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,進(jìn)一步提升產(chǎn)品質(zhì)量。我國機(jī)械手的應(yīng)用是從20世紀(jì)70年代開始的,經(jīng)過30多年的發(fā)展,機(jī)械加工、焊接、裝配、上下料、搬運(yùn)及噴漆、醫(yī)療等行業(yè)均有機(jī)械手的應(yīng)用。目前主要集中在制造業(yè),尤其是通用機(jī)械、汽車、電器制造以及加工金屬和塑料等工業(yè)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)和柔性制造系統(tǒng)的構(gòu)成,使生產(chǎn)自動(dòng)化得以實(shí)現(xiàn)。

      隨著生產(chǎn)自動(dòng)化的持續(xù)發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、激光技術(shù)、傳感技術(shù)、機(jī)器人的智能水平及機(jī)械手的發(fā)展領(lǐng)域都得到了極大的提高和擴(kuò)展,眾多領(lǐng)域越來越離不開機(jī)械手。隨著機(jī)械手的性能、質(zhì)量的加強(qiáng),其已由傳統(tǒng)的汽車制造領(lǐng)域向外進(jìn)一步擴(kuò)展延伸,高質(zhì)量的機(jī)械手與較低的運(yùn)行成本,必將使機(jī)械手在各個(gè)領(lǐng)域中得到極為廣泛的應(yīng)用。

      2 設(shè)計(jì)選擇PLC機(jī)型的原則

      2.1 滿足控制功能的要求

      PLC在控制功能方面主要考慮的是邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能要求,是否要有模擬量的輸入與輸出功能要求,在考慮輸入與輸出點(diǎn)數(shù)的要求時(shí)應(yīng)該留有余量以備用。另外還要考慮是用晶體管輸出型還用繼電器輸出型,是否要具備網(wǎng)絡(luò)通信功能等。

      2.2 安裝方式要適合

      PLC多網(wǎng)的分布式、遠(yuǎn)程I/O式、集中式是安裝PLC系統(tǒng)的三種方式。

      對于大型系統(tǒng)來講,遠(yuǎn)程I/O式是一種比較適合的方式,它具有分布范圍廣的特點(diǎn),遠(yuǎn)程I/O可以在現(xiàn)場裝置附近分散安裝,它不需要太長的連線,然而遠(yuǎn)程I/O電源和驅(qū)動(dòng)器需要加以增加設(shè)置;不需要對驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程I/O硬件進(jìn)行設(shè)置的是集中式,這個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)是具有快捷的反應(yīng)、低廉的成本;多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式常常適合應(yīng)用于多臺設(shè)備之間相互聯(lián)系,但又能夠各自獨(dú)立進(jìn)行控制的場合。

      降低成本對于工廠小批量生產(chǎn)是非常重要的,所以集中式的安裝方式是此系統(tǒng)的較好選擇。

      2.3 結(jié)構(gòu)型式要合理

      整體式和模塊式是主要的兩種PLC的結(jié)構(gòu)型式:

      在平均價(jià)格上每一個(gè)在PLC整體式上的I/O點(diǎn)與模塊式比較要低很多,而且它還有另外一個(gè)特點(diǎn),就是它的體積較小,通常在小型控制系統(tǒng)中大為推廣;而PLC模塊式具有非常優(yōu)越的功能特點(diǎn),它在進(jìn)行擴(kuò)展的時(shí)候靈活方便,具有較大的選擇余地,且維修起來非常方便,在紛亂繁瑣的控制系統(tǒng)中得以大量應(yīng)用。

      3 機(jī)械手控制要求與PLC的選用

      考慮到本PLC控制機(jī)械手的特定控制要求,需要實(shí)現(xiàn)同一平面內(nèi)X軸方向與Y軸方向的直線焊接與同一平面內(nèi)的圓弧焊接功能。輸入主要有X軸方向焊接選擇、Y軸方向焊接選擇、圓弧焊接選擇、啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、限位開關(guān)與位置檢測傳感器,輸出主要通過中間繼電器隔離后再控制電磁閥驅(qū)動(dòng)機(jī)械手的各個(gè)氣缸運(yùn)動(dòng)。本系統(tǒng)中用五個(gè)氣缸分別用于機(jī)械手的X軸方向移動(dòng)、Y軸方向移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)行、機(jī)械手升降移動(dòng)、手爪夾緊控制。根據(jù)機(jī)械手的控制要求及PLC的性能特點(diǎn),選擇西門S7-200 PLC,CPU為226AC/DC/RLY,有24點(diǎn)輸入與16點(diǎn)繼電器輸出即可滿足控制要求。

      4 氣動(dòng)控制回路設(shè)計(jì)

      根據(jù)機(jī)械手的控制要求,五個(gè)氣動(dòng)缸的氣動(dòng)控制回路如圖1所示,在每個(gè)氣缸的進(jìn)氣與出氣管均安裝有節(jié)流閥,可調(diào)整氣流的大小,達(dá)到氣缸移動(dòng)與旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)節(jié)

      作用。

      5 PLC的I/O地址分配

      根據(jù)機(jī)械手輸入/輸出點(diǎn)數(shù),為了方便PLC的外部接線及程序設(shè)計(jì),將PLC的I/O地址分配如表1所示:

      6 PLC外部接線圖

      根據(jù)PLC的I/O地址分配表,設(shè)計(jì)如圖2所示的PLC外部接線圖:

      7 程序設(shè)計(jì)與調(diào)試

      焊接機(jī)械手的程序設(shè)計(jì)思路,首先是檢測機(jī)械手是否在原點(diǎn)位置,正常則常亮,否則故障指示燈按1Hz頻率閃爍。然后根據(jù)X軸焊、Y軸焊、圓弧焊的選擇情況,按下啟動(dòng)按鈕即進(jìn)行焊接加工,按下停止按鈕時(shí)暫停焊接,再次按下啟動(dòng)時(shí)接著焊接,直到焊接完成為止。在加工過程中按下急停按鈕,機(jī)械手立即停止,自動(dòng)反回原點(diǎn)位置。由于同一批工件的焊接行程是一致的,在調(diào)試過程中應(yīng)先根據(jù)焊接行程調(diào)整好氣缸行程的檢測傳感器位置然后固定好傳感器。

      8 結(jié)語

      經(jīng)過對焊接機(jī)械手在某建筑機(jī)械廠進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試,本系統(tǒng)控制的焊接機(jī)械手能夠完成預(yù)定的功能,能在惡劣環(huán)境下代替人工操作,大大地提高了生產(chǎn)效率,節(jié)約了人力成本,具有很大的實(shí)用價(jià)值。

      參考文獻(xiàn)

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      焊接機(jī)械范文第2篇

      關(guān)鍵詞:工程機(jī)械;焊接工藝;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

      1工程機(jī)械焊接工藝的基本特征

      工業(yè)建設(shè)中,作業(yè)人員在機(jī)械設(shè)計(jì)圖紙的指導(dǎo)下,將機(jī)械設(shè)備的零件按照一定規(guī)范進(jìn)行組裝應(yīng)用,使其成為相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備。在該過程中,工業(yè)生產(chǎn)人員通過局部加熱方式的應(yīng)用,使得分離的材料或零件連接成為一體的作業(yè)過程被稱為機(jī)械焊接。從焊接過程來看,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、連接形式多樣、尺寸外形龐大、零部件笨重是復(fù)雜機(jī)械焊接的基本特征。

      2工程機(jī)械焊接工藝的基本焊接結(jié)構(gòu)件及其工藝技術(shù)

      工程機(jī)械焊接工藝基本焊接結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)工程機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)件主要包括框架式結(jié)構(gòu)件。目前工程機(jī)械焊接件的主要特點(diǎn)有以下幾種:一是為了符合現(xiàn)在大型工程設(shè)備的性能需求,一般焊接件尺寸大、焊接焊縫多,這對焊接縫的形成質(zhì)量提出了很高的要求;二是為了減輕工程機(jī)械設(shè)備的自重量、提高工程機(jī)械設(shè)備性能而運(yùn)用的高強(qiáng)度材料,使得對于焊接工藝和設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性有著更高的要求;三是由于工程機(jī)械在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用,焊接結(jié)構(gòu)的樣式也要向個(gè)多元化的方向發(fā)展。工程機(jī)械焊接工藝相關(guān)技術(shù)近年來隨著各種高新技術(shù)的出現(xiàn),結(jié)合傳統(tǒng)的焊接工藝,形成了較為成熟的現(xiàn)代化焊接工藝技術(shù)。首先,有激光焊接技術(shù),通過激光的輻射作用,對加工的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行表面加熱,使得處于最表面的熱量通過熱傳導(dǎo)的作用逐步向結(jié)構(gòu)件內(nèi)部傳導(dǎo),從而讓結(jié)構(gòu)件徹底融化,形成能夠?qū)嵭泻附拥奶囟ㄈ鄢?。這種焊接技術(shù)以其焊接深度大、焊接速度快的優(yōu)勢受到各種高精尖制造領(lǐng)域的青睞。其次,還有攪拌摩擦焊接工藝,這種工藝方法是利用結(jié)構(gòu)件在高速的攪拌過程中所產(chǎn)生的超強(qiáng)力摩擦熱和物件形變釋放的高溫使得結(jié)構(gòu)件自身融化,進(jìn)一步完成異種材料之間的相互融合焊接。

      3機(jī)械焊接工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀及其未來新走向

      當(dāng)前環(huán)境下,工業(yè)化機(jī)械化建設(shè)的不斷推進(jìn),使機(jī)械焊接工藝更新更加迅速。就目前而言,機(jī)械焊接工藝的組織形式、焊接方法和工藝具有以下特征:(1)焊接組織發(fā)展現(xiàn)狀。固定式焊接和移動(dòng)式焊接是工程機(jī)械焊接的兩種基本組織形式。實(shí)際應(yīng)用過程中,針對不同的焊接產(chǎn)品,其焊接形式各有差異。就固定式焊接工藝而言,包含了集中固定式焊接和分散固定式焊接兩種基本方式。集中固定式焊接工藝應(yīng)用過程中,焊接車床的應(yīng)具有唯一性。一般情況下,其應(yīng)用于小批量機(jī)械生產(chǎn)。而當(dāng)焊接的機(jī)械設(shè)備擁有一定的批量規(guī)格,機(jī)械生產(chǎn)人員就需對其進(jìn)行分散固定式焊接生產(chǎn)。具體而言,其將焊接的過程進(jìn)行節(jié)點(diǎn)劃分,并在部件焊接、組件焊接和整機(jī)焊機(jī)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)備的高效率生產(chǎn)和應(yīng)用。與固定式焊接相比,移動(dòng)式焊接在地點(diǎn)和人員上具有差異性。通常而言,其焊接設(shè)備會(huì)不斷地進(jìn)行焊接地點(diǎn)的轉(zhuǎn)移,由此使得其焊接人員具有不固定性。從機(jī)械焊接過程來看,這種焊接方式應(yīng)用與較大批量的焊接生產(chǎn)當(dāng)中。其中,汽車生產(chǎn)的流水線焊接就是這種焊接方式的典型代表。(2)焊接方法應(yīng)用現(xiàn)狀。新經(jīng)濟(jì)形態(tài)下,多樣性是機(jī)械焊接方法應(yīng)用的主要特征;具體而言,交換的方法,所述匹配方法、修理方法、調(diào)整方法都是常見的類型的焊接。在焊接實(shí)踐中,焊接內(nèi)容和要求是不同的,并且焊接方法的選擇是不同的。因此,工業(yè)生產(chǎn)人員應(yīng)準(zhǔn)確地控制加工精度、零件的差和機(jī)械設(shè)備的焊接精度,從而保證了焊接方法的科學(xué)合理的選擇。焊接方法具體選擇過程如下:機(jī)械焊接實(shí)踐中,若設(shè)備的焊接要求較為嚴(yán)格,且具有較高的焊接效率要求,此時(shí),施工人員應(yīng)采用互換法對其進(jìn)行焊接施工。在此基礎(chǔ)上,若要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)精度的準(zhǔn)確把控,焊接過程就應(yīng)選用調(diào)整法進(jìn)行具體的焊接施工。而修配法在應(yīng)用過程中對零件的規(guī)范要求較為嚴(yán)格,其不能進(jìn)行零件內(nèi)容的隨意互換。需要注意的是,預(yù)留修配余量是修配焊接法應(yīng)用質(zhì)量提升的關(guān)鍵所在。實(shí)踐過程中,工業(yè)生產(chǎn)人員只有在具體焊接要求的基礎(chǔ)上,進(jìn)行焊接方法應(yīng)用特征的具體把控,并做到焊接方法的高質(zhì)量選擇,才能實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備焊接質(zhì)量的有效提升,進(jìn)而促進(jìn)工程生產(chǎn)效率和質(zhì)量的不斷發(fā)展。(3)焊接工藝操作現(xiàn)狀。焊接方法在具體過程中的應(yīng)用,所述銷連接的過程中,螺紋連接過程中,創(chuàng)新出更加符合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的新型焊接工藝。工程機(jī)械焊接工藝的未來發(fā)展新趨勢。工程機(jī)械焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢目前,工程機(jī)械行業(yè)焊接過程中的節(jié)能CO2氣體保護(hù)焊接工藝不是很高。工程機(jī)械廠必須加快進(jìn)程進(jìn)行技術(shù)改造并促進(jìn)CO2焊接工藝。在全球工業(yè)化背景下,加大推廣低成本高效率少人工化自動(dòng)焊接。隨著焊接技術(shù)的快速發(fā)展,新的工藝已經(jīng)出現(xiàn),例如沒有氣體焊接氬氣的脈沖氣體保護(hù)焊機(jī),焊縫很漂亮;雙線氣體保護(hù)焊是奧地利FroniusMGA焊接系統(tǒng)開發(fā)的最新高速焊接系統(tǒng)。最大的優(yōu)點(diǎn)是焊接速度???,焊縫外觀漂亮,成本低于埋弧焊,有廣泛的應(yīng)用前景。在未來,電阻焊技術(shù)需要中等和高功率為主要研究內(nèi)容和發(fā)展方向。大量事實(shí)證明,低成本、高效率、節(jié)能環(huán)保、自動(dòng)化無須人工控制的工程機(jī)械焊接工藝更符合未來全球化工業(yè)發(fā)展的新趨勢。電磁兼容技術(shù)將促進(jìn)和在焊接設(shè)備施加,并且將大大發(fā)展自動(dòng)焊接技術(shù)。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,焊接設(shè)備取得了前所未有的進(jìn)展。中國的工程機(jī)械焊接工藝將會(huì)實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化、節(jié)能化、高效化和環(huán)保化的發(fā)展。CO2焊機(jī)具備高效率低成本的優(yōu)點(diǎn),與手工電弧焊相比,其生產(chǎn)效率高幾倍,節(jié)電效果是顯著的,生產(chǎn)成本低,焊道精美形成,并且它具有高效率和節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)一些調(diào)查,我國生產(chǎn)的焊機(jī)主要是手工電弧焊機(jī),約占焊機(jī)總數(shù)的80%,而只有一小部分是CO2焊機(jī)。焊接機(jī)具有單一的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和很少的產(chǎn)品類型。焊機(jī)需要改進(jìn)自我控制和數(shù)字化的程度。未來,建議開發(fā)逆變焊接電源和自動(dòng)、半自動(dòng)焊接機(jī)和CO2焊接機(jī)。特種焊接設(shè)備、焊接機(jī)器人、輔助工具等將是未來發(fā)展的重點(diǎn)。焊接機(jī)器人或焊接專用機(jī)器代替焊接機(jī)操作,這改善了工人的工作條件,節(jié)省了勞動(dòng)力,人類重復(fù)工作的替代是未來提高制造業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的必然趨勢。這也是企業(yè)轉(zhuǎn)變用工成本的方式。然而,焊接機(jī)器人僅僅是一個(gè)機(jī)器人。它不能獨(dú)立工作。它還需要定位器和專用夾具的組合,以形成提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率,焊接機(jī)器人工作站,使文明生產(chǎn)。自動(dòng)焊接機(jī)是用于某些類型的建筑機(jī)械的成本有效的自動(dòng)化設(shè)備。焊接機(jī)較焊接機(jī)器人而言,焊接機(jī)更便于操作,更方便維護(hù),焊接效率更高,成本更低。這些優(yōu)勢將成為焊接工藝未來發(fā)展的新走向,更適于我國工業(yè)化進(jìn)程發(fā)展。

      焊接機(jī)械范文第3篇

      關(guān)鍵詞:機(jī)械焊接;控制措施;安全隱患

      目前,鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)在我國的發(fā)展尚處于探索階段,與西方發(fā)達(dá)國家還存在一定的差距。最早在焊機(jī)的設(shè)計(jì)上往往功能單一、結(jié)構(gòu)簡單,只能完成最基本的焊接與切割工作,對焊接工作的多樣化考慮不足,即便是后來的焊接機(jī)器人的誕生,其靈活性也頗受局限,經(jīng)常在實(shí)際操作當(dāng)中發(fā)生錯(cuò)誤。此外,在對外引進(jìn)的焊機(jī)當(dāng)中,除了高昂的價(jià)格以外,國外對我國出口的焊機(jī)技術(shù)上也相對粗糙,沒有達(dá)到當(dāng)時(shí)國際的先進(jìn)水平。

      1.機(jī)械焊接技術(shù)

      機(jī)械、石化、冶金、造船、航空航天的建設(shè)都離不開焊接,而機(jī)械焊接技術(shù)種類繁多,工藝復(fù)雜,如何在生產(chǎn)實(shí)踐中做好質(zhì)量控制成為當(dāng)前最主要的課題。機(jī)械焊接技術(shù)分類焊接工藝種類繁多,按焊接過程的特點(diǎn)不同可分為:氣保焊壓力焊手工電弧焊和釬焊三大類:第一種,氣體保護(hù)焊:簡稱氣保焊,其焊接保護(hù)是依靠從噴嘴里連續(xù)噴出的氣體將四周空氣隔開,機(jī)械地保護(hù)電弧和焊接區(qū)域以完成焊接的焊接方式氣體保護(hù)焊的保護(hù)氣體主要有氮?dú)夂蜌錃庖约岸叩幕旌蠚怏w;第二種,壓力焊:主要有電阻焊摩擦焊擴(kuò)散焊旋轉(zhuǎn)電弧焊和超聲波焊等幾種,其中以電阻焊最為常用。第三種:釬焊,它是將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn),低于母材熔點(diǎn)的溫度,利用液態(tài)釬料濕潤母材,填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的一種方法;第四種:手工電弧焊,用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法稱為手工電弧焊,簡稱手弧焊,就是我們通常所說的電焊。

      2.焊接技術(shù)的質(zhì)量控制

      焊接的質(zhì)量問題至關(guān)重要,因?yàn)楹附蛹夹g(shù)關(guān)系到整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性,尤其是大型的鋼結(jié)構(gòu)中,焊接技術(shù)的質(zhì)量要求更為嚴(yán)格。要保證焊接技術(shù)的質(zhì)量,就要重點(diǎn)關(guān)注焊接接頭處的焊接質(zhì)量,因?yàn)榻宇^處關(guān)系著兩部分之間的聯(lián)系,尤其是兩種不同材料之間的焊接,實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于兩種不同金屬材料重新融合的過程。焊接接頭處是影響焊接質(zhì)量的主要部位,因此在焊接時(shí)應(yīng)該重點(diǎn)加強(qiáng)對接頭處的質(zhì)量控制,保證技術(shù)的規(guī)范性,采取一定的措施加強(qiáng)對焊接效果的檢測,及時(shí)消除質(zhì)量隱患,能夠有效地提高焊接質(zhì)量,保證鋼構(gòu)件的安全性。在焊接時(shí),要保證技術(shù)操作的規(guī)范性,獲得良好的焊接效果,要重點(diǎn)做好焊道的尺寸、強(qiáng)度、外觀、漏水試驗(yàn)要求和焊接變形等工作。焊接技術(shù)工人在進(jìn)行焊接工作時(shí),一定要熟悉焊接要求,根據(jù)焊接圖譜進(jìn)行焊接,要保證程序化的操作焊接技術(shù),在焊接開始時(shí),首先要檢查焊接材料以及焊接接頭處的材料表面情況,保證材料的光滑清潔衛(wèi)生,以免影響焊接效果。在焊接時(shí)要遵照工藝圖開展工作,同時(shí)要注意焊接后的材料的實(shí)用性,保證焊接處的圓滑過渡以及適當(dāng)?shù)挠喔?,留下改進(jìn)空間,保證不影響材料的使用。按規(guī)定,焊縫的余高應(yīng)該在0.5~3.5mm之間。同時(shí)焊接完成后要進(jìn)行質(zhì)量檢修,及時(shí)地處理不合格的構(gòu)件,同時(shí)要限制返修的次數(shù),因?yàn)榉磸?fù)焊接會(huì)影響焊接處金屬的物理質(zhì)量,影響材料性能的穩(wěn)定性。

      3.焊接技術(shù)新工藝的發(fā)展

      隨著現(xiàn)代焊接工藝的發(fā)展和建筑鋼結(jié)構(gòu)新的技術(shù)要求,未來的焊接技術(shù)主要的發(fā)展趨勢可以從兩個(gè)方面進(jìn)行具體分析:一是新技術(shù)的研發(fā)方面,主要是為了提高焊接的質(zhì)量,擴(kuò)大焊接技術(shù)的范圍;二是要?jiǎng)?chuàng)新焊接工作的技術(shù)設(shè)備,將計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)引進(jìn)焊接領(lǐng)域,提高焊接現(xiàn)代化水平。

      3.1 研發(fā)新的焊接反變形技術(shù)

      實(shí)際生活中,由于焊接技術(shù)的限制和鋼構(gòu)件的使用環(huán)境所致,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)焊接處變形的情況。這種情況限制了領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)的發(fā)展和業(yè)務(wù)的擴(kuò)大。從實(shí)際情況來看,變形主要分為縱向、橫向收縮變形、彎曲變形、角變形和波浪變形等,因此有必要研發(fā)焊接反變形技術(shù)。實(shí)際應(yīng)用中主要是通過完善焊接工作各個(gè)環(huán)節(jié)以提高焊接質(zhì)量的方法避免變形的程度。而對于新的反變形技術(shù),雖然也有研究,但是成果并不豐富。目前反變形技術(shù)的一個(gè)創(chuàng)新是利用殘余角變形的方法,主要的技術(shù)規(guī)范是在焊接開始前對焊接材料進(jìn)行技術(shù)處理,施加彈性的反向變形,利用熱彈塑性有限元法來模擬結(jié)構(gòu)的焊接過程,確定焊接結(jié)構(gòu)的彈性反變形規(guī)律:焊接前施加彈性反變形的結(jié)構(gòu)在焊接后角變形趨于零,效果十分理想。

      3.2低溫焊接

      焊接鋼構(gòu)件有時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)斷裂的問題,主要是由于低溫造成的,尤其是當(dāng)鋼構(gòu)件中存在缺口的時(shí)候,斷裂發(fā)生的概率更大??茖W(xué)研究焊結(jié)構(gòu)件斷裂的原因,結(jié)果表明低溫焊接能夠有效地減少斷裂事件的發(fā)生。因?yàn)榈蜏睾附颖容^重視焊接時(shí)對焊件的預(yù)熱,并根據(jù)周圍的環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)預(yù)熱與后熱。同時(shí)也可以通過調(diào)整焊縫金屬的微合金化的程度,同焊接規(guī)范相配合,使焊縫金屬產(chǎn)生針狀鐵素體而獲得理想的焊縫強(qiáng)韌性,從而取得焊接工藝評定試驗(yàn)的成功,確保工程實(shí)體質(zhì)量。焊接工藝參數(shù)設(shè)定:冷卻條件的改變影響相變,熱影響區(qū)的組織取決于鋼材的化學(xué)成分和焊接的冷卻條件,同時(shí)也影響擴(kuò)散氫的逸出和焊接應(yīng)力的改變。焊接熱影響區(qū)的冷裂紋大多數(shù)在馬氏體內(nèi)部產(chǎn)生,焊接區(qū)冷卻速度過大易產(chǎn)生馬氏體組織。焊縫所處的工況完全不同,焊縫中心產(chǎn)生偏析,低溫焊接防治冷裂紋的同時(shí),還須防范由于結(jié)構(gòu)拘束度大,照搬工藝試驗(yàn)的結(jié)果很可能適得其反,甚至造成嚴(yán)重后果。電加熱可以使預(yù)熱區(qū)域受熱均勻,有效防止局部受熱造成接頭附加應(yīng)力;升溫速度均勻、可控,防止造成母材過熱等現(xiàn)象,可達(dá)到母材充分均勻預(yù)熱。由于液-固態(tài)氫溶解度不同,在結(jié)晶溫度下液態(tài)溶氫量是固態(tài)時(shí)的4倍以上,溶氫較多的半溶化晶界起了“通道”作用,氫很容易沿著該通道從焊縫――熔合區(qū)――熱影響區(qū)擴(kuò)散。在低溫施工中,控制AV≥0.6的前提下,采用控制不同焊接位置的AV,實(shí)現(xiàn)大電流,防止淬硬組織的產(chǎn)生。

      參考文獻(xiàn):

      焊接機(jī)械范文第4篇

      【關(guān)鍵詞】自動(dòng)焊接;機(jī)械加工;工作原理

      引言:

      自動(dòng)焊接機(jī)是通過導(dǎo)軌床體,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺、氣動(dòng)尾頂滑臺機(jī)構(gòu)進(jìn)行多方位移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)來完成動(dòng)作將自動(dòng)焊接技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域進(jìn)行有效廣泛的應(yīng)用。將多個(gè)簡單、單一的自動(dòng)焊接設(shè)備進(jìn)行集合,并由統(tǒng)一的數(shù)字化系統(tǒng)來控制,完成整個(gè)焊接施工生產(chǎn)工藝。

      1 自動(dòng)焊接的工作原理

      傳統(tǒng)手工焊接過程主要是引燃電弧,在能夠維持足夠的電弧長度的前提下,將電弧進(jìn)行多方位的手動(dòng)移動(dòng),以便完成焊接中所需的機(jī)加工部分,最后進(jìn)行息弧動(dòng)作。而自動(dòng)焊接是將整個(gè)焊接過程機(jī)械系統(tǒng)化與機(jī)械化的過程,它運(yùn)用的是現(xiàn)代電子技術(shù),將整個(gè)加工過程中的動(dòng)作變得更加清晰與明確。由工作夾緊機(jī)構(gòu)、托料機(jī)構(gòu)以及焊槍夾緊機(jī)構(gòu)、焊槍氣動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等分別來完成固定與焊接裝置的整個(gè)過程,并最后通過整個(gè)專機(jī)系統(tǒng)來完成輸出指令的功能。

      數(shù)字化技術(shù)的廣泛應(yīng)用不僅僅局限于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中同時(shí)也廣泛應(yīng)用于焊接領(lǐng)域中。數(shù)字化的延伸與發(fā)展,將整個(gè)動(dòng)作指令轉(zhuǎn)化成軌跡指令,使現(xiàn)代化焊接技術(shù)發(fā)展的更為成熟與穩(wěn)健。

      2 自動(dòng)焊接相對與傳統(tǒng)手工焊接的優(yōu)勢

      2.1生產(chǎn)效率高

      由于自動(dòng)焊接過程應(yīng)用了數(shù)字系統(tǒng)控制系統(tǒng),在整個(gè)焊接的過程中,數(shù)字指令的發(fā)出控制了整個(gè)生產(chǎn)過程中焊接的速度。在執(zhí)行的過程中,大功率電流的使用加強(qiáng)了電弧的穿透力,使而將整個(gè)生產(chǎn)工藝變的更加簡便與迅速。

      2.2質(zhì)量高且相對質(zhì)量水準(zhǔn)穩(wěn)定

      在數(shù)字化自動(dòng)焊接設(shè)備的調(diào)控下,整個(gè)生產(chǎn)工藝中的焊接速度和范圍都可以進(jìn)行良好有效的控制,可保持恒定標(biāo)準(zhǔn)。在其加工過程中遇到一系列生產(chǎn)變化問題,也可以通過調(diào)控來有效解決,保持了相對的穩(wěn)定性。在自動(dòng)焊接中,焊劑起到了巨大作用,它可以減少熔池金屬受到污染,并通過大功率電流,可使得熔池金屬與渣進(jìn)行充分融合反應(yīng),生成的質(zhì)量高、成分均勻的焊液。提高了焊縫焊接的質(zhì)量,美化了焊接外觀。

      2.3技術(shù)水平高,加工難度大

      薄壁材料、精密零部件以及非金屬材料也可以通過自動(dòng)焊接設(shè)備來進(jìn)行加工制造。其中激光產(chǎn)生的熱影響與加工變形的大小成正比。由于非手動(dòng)焊接對于焊源介質(zhì)不再受限,這將自動(dòng)焊接技推向另一個(gè)高峰。

      例如在激光焊接的過程中,將其運(yùn)用,使得縮小了焊縫寬度,加深了焊縫深度。由于在激光焊接中超負(fù)荷大功率的電流的影響,整個(gè)焊接過程速度快,焊縫精小平整,激光焊接系統(tǒng)還可以有效控制聚光焦點(diǎn)。這促使了焊接工作有效進(jìn)行。

      2.4能源消耗低并節(jié)省原材料

      有些自動(dòng)焊接設(shè)備所燃燒的電弧是在焊劑層下完成的,這樣就控制了熱量的散失,相對減少了電能損耗。在這種焊接過程中,加工薄板焊接時(shí),可減少了對了開破開這一加工程序。從而使得在加工過程中避免了金屬飛濺與焊頭諸多等現(xiàn)象。節(jié)省了原材料,降低了工程造價(jià)。

      2.5改善了加工環(huán)境,同時(shí)降低加工者的勞動(dòng)強(qiáng)度

      在自動(dòng)焊接設(shè)備中裝有自動(dòng)隔離帶,在自動(dòng)焊接過程中它所產(chǎn)生的煙霧會(huì)被隔離帶所隔離。有的自動(dòng)焊接設(shè)備在生產(chǎn)過程中僅有微弱的焊光和少量的煙霧。這使得在焊接過程中,操作者可減少了吸收煙霧對身體的損害以及強(qiáng)光對人眼的刺激。從而改善了從業(yè)者的工作環(huán)境。同時(shí)它也在傳統(tǒng)焊接的基礎(chǔ)上進(jìn)行機(jī)械化的改良,避免了作業(yè)者保持一個(gè)姿勢的劣勢。從而大大降低了勞動(dòng)者的工作強(qiáng)度。

      3 自動(dòng)焊接在機(jī)械焊接中的應(yīng)用

      本文所涉及的自動(dòng)機(jī)械焊接主要是針對焊接機(jī)械手臂與人而言。此種焊接的工作方法與機(jī)械加工中數(shù)字化加工如同一輒。它通過輸入程序進(jìn)行控制加工,相當(dāng)于多種不同焊接工作在同一個(gè)加工部件上進(jìn)行加工。

      在進(jìn)行部件加工時(shí)尤其是在同一部件進(jìn)行復(fù)雜的多步驟的加工時(shí)。往往有的焊接位置處于不便的位置時(shí),需要通過數(shù)字化處理加工技術(shù),對焊接位置進(jìn)行變換、移動(dòng)來完成整個(gè)焊接過程。只有在系統(tǒng)下達(dá)指令的時(shí)候才會(huì)正常運(yùn)作,完成其焊接功能。并使得機(jī)器協(xié)調(diào)運(yùn)行。這樣的焊接往往是通過多個(gè)軸的運(yùn)轉(zhuǎn)來完成的。而每一個(gè)軸就相當(dāng)于機(jī)械焊接中的一個(gè)手。這樣的焊接可以保證焊接過程中的精準(zhǔn)問題以及提高了焊接位置的精準(zhǔn)度。從而克服了在某些焊接領(lǐng)域中焊接位置的難度,提高了工作效率。

      在流水線的生產(chǎn)過程中,這種焊接也會(huì)被廣泛的運(yùn)用。這種方法是基于自動(dòng)化原理的基礎(chǔ)上,將其廣泛的延伸。而它的區(qū)別就在于它是將多個(gè)機(jī)械手臂和機(jī)械人同時(shí)的安排在同一個(gè)生產(chǎn)線上,他們運(yùn)用的是同一個(gè)執(zhí)行指令。完成這一個(gè)工作線上的任務(wù)后,進(jìn)行下一個(gè)工作線上的任務(wù)。整個(gè)加工過程中的系統(tǒng)控制指令與機(jī)械手臂和人的調(diào)節(jié)控制以及流程安排也與自動(dòng)焊接的工作原理相符合。整個(gè)系統(tǒng)由多個(gè)單一、簡單的自動(dòng)焊接組成,由數(shù)字系統(tǒng)控制,發(fā)出指令,執(zhí)行、運(yùn)作來完成整個(gè)的焊接過程。

      4結(jié)論

      通過對自動(dòng)焊接技術(shù)的工作原理、優(yōu)勢、以及它在機(jī)械焊接中的應(yīng)用的分析,可以很明確的看出,現(xiàn)代化的焊接技術(shù)傳承于傳統(tǒng)的手動(dòng)焊接技術(shù),并根據(jù)手動(dòng)焊接技術(shù)的優(yōu)勢與劣勢進(jìn)行延續(xù)與改良。

      參考文獻(xiàn):

      [1]王斌. 試論自動(dòng)焊接在機(jī)械加工中的運(yùn)用[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2013,13:117.

      [2]宋艷明,董萌,劉若龍. 自動(dòng)焊接在機(jī)械焊接中的應(yīng)用[J]. 科技創(chuàng)業(yè)家,2013,14:58.

      焊接機(jī)械范文第5篇

      【關(guān)鍵詞】礦山機(jī)械 焊接 維修與維護(hù)

      中圖分類號:F407.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

      “維修”在現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)中地位日趨重要。隨著微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟和在工程領(lǐng)域的應(yīng)用,對設(shè)備的可用性與可靠性提出了更高的要求。設(shè)備的維修理論和技術(shù)開始成為工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵性技術(shù)和理論。

      通過研究,人們對設(shè)備故障的觀點(diǎn)在發(fā)生變化,相應(yīng)的維修技術(shù)也取得很大的發(fā)展。狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)、可靠性理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、專家系統(tǒng)等新技術(shù)和新方法不斷地被應(yīng)用于維修領(lǐng)域。維修技術(shù)和理論越來越受到廣大研究人員的重視,并成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵性保障技術(shù)。

      我國的礦山主要是依靠礦山設(shè)備,在我們的生產(chǎn)中由于設(shè)備維保存在的問題,造成很多的突發(fā)事故,造成很大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)損失。一般情況下主要面臨的問題有機(jī)械部件失效、液壓部件失效以及箱體和其他結(jié)構(gòu)件失效。

      追溯機(jī)械設(shè)備維修的歷史,依其在生產(chǎn)中的重要程度大致可分為三個(gè)階段。第一階段為第一次工業(yè)革命前(瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)以前),機(jī)械設(shè)備十分簡單,此時(shí)的維修為簡單的事后維修,維修工作對生產(chǎn)的影響不大。

      第二階段為第一次工業(yè)革命開始到70年代末微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟和在工程領(lǐng)域的應(yīng)用。此階段以第二次世界大戰(zhàn)為界大致分為前、后二個(gè)時(shí)期。在前期,工業(yè)機(jī)械化程度不高,因此停機(jī)時(shí)間無足輕重。大多數(shù)管理人員認(rèn)為預(yù)防設(shè)備的故障并非大事。

      第三階段為70年代后期微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟到現(xiàn)在。隨著微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟和在工程領(lǐng)域的應(yīng)用,對機(jī)械設(shè)備的可用性與可靠性提出了更高的要求。設(shè)備的維修理論和技術(shù)開始成為工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵性技術(shù)和理論。此時(shí)人們期望通過維修使設(shè)備具有更高的可用性、更高的安全性、更長的使用壽命、更高的成本效益和可靠性。同時(shí),維修必須的停工時(shí)間也始終影響著生產(chǎn)率的提高,對采礦業(yè)、制造業(yè)和運(yùn)輸業(yè)等行業(yè)來說尤為重要。

      提高焊接技術(shù)應(yīng)用的對策:1、焊前的準(zhǔn)備工作。了解焊件材料 ,選擇與之匹配的焊條。一般情況下我們需要對焊件的化學(xué)成分、機(jī)械性能、抗裂性、耐腐蝕性及高溫性能等方面加以區(qū)分,這是我們選擇適合的焊條的前提條件,再根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)形狀、受力情況、焊接設(shè)備和焊條售價(jià)來選用具體的型號和牌號。在這一過程中我們需要遵循的一些基本要求如下:①等強(qiáng)度原則。對承受一般載荷的工件進(jìn)行焊接時(shí),通常選用焊條抗拉強(qiáng)度與原材料相等,或稍高于原材料的焊條。除滿足強(qiáng)度要求外,應(yīng)選用塑性和韌性指標(biāo)較高的焊條進(jìn)行焊接修復(fù)。②同等性能原則。在特殊環(huán)境下工作,如要求耐磨、耐腐蝕、耐高溫或低溫等具有較高力學(xué)性能的工件,則應(yīng)選用能保證熔敷金屬的主要成分和性能與原材料相近或相似的焊條。如焊接不銹鋼部件應(yīng)選用不銹鋼焊條。但是異種鋼焊接時(shí),要根據(jù)強(qiáng)度較低的鋼材來選用相應(yīng)的焊條。只有這樣我們才能夠很好的根據(jù)具體的情況來實(shí)現(xiàn)最佳的焊接效果,確保焊接效果持久,焊接機(jī)械才能確保使用安全。

      2、對焊件進(jìn)行焊前清理。焊縫根部焊透和接頭是我們進(jìn)行焊接工作的關(guān)鍵部分,這一部分的焊接決定了焊接的效果這就要求我們根據(jù)具體的情況采用不同的焊接技術(shù),焊修部位需要用碳弧氣刨開合適的坡口。選擇坡口一般遵循以下原則:①保證工件焊透,便于焊接操作;②坡口形狀容易加工;③盡可能提高焊接生產(chǎn)率和節(jié)省焊條,盡可能減小焊后變形。有裂紋的焊修部位要把裂紋徹底清除干凈,以免留下微小裂紋引發(fā)裂紋擴(kuò)展,最終導(dǎo)致焊件破壞。焊修和開坡口部位及焊接區(qū)周圍20mm內(nèi)要用手動(dòng)砂輪機(jī)等工具打磨至露出金屬光澤。通過以上的技術(shù)處理,就能夠很好地確保焊接效果,確保機(jī)械得到良好的維護(hù),從而保證在使用中的耐久性。

      焊接中的注意事項(xiàng):1、環(huán)境的影響。采礦的機(jī)械使用環(huán)境一般比較惡劣,風(fēng)吹日曬雨淋造成部件的老化,其特殊的環(huán)境對焊接也提出了很高的要求:空氣濕度大會(huì)使焊面含氫量增高,產(chǎn)生氣孔缺陷的幾率增大,從而降低了焊口的強(qiáng)度,可選用低氫型焊條,需要烘干的要嚴(yán)格控制烘干溫度和時(shí)間以及烘干次數(shù),盡量做到隨烘隨用,可以有效降低氣孔、裂紋等焊接缺陷的產(chǎn)生;風(fēng)力過大會(huì)使焊接的電弧不穩(wěn),增加焊接應(yīng)力,當(dāng)焊接作業(yè)環(huán)境的風(fēng)力≥2m/s時(shí) ,應(yīng)正確的選擇焊接材料和運(yùn)槍方法,并采取防風(fēng)等工藝措施,如在焊接區(qū)域做局部遮擋,采用以上的技術(shù)就能很好地解決現(xiàn)場環(huán)境惡劣的問題,實(shí)現(xiàn)我們焊接的目標(biāo),確保焊接的效果。

      2、溫度的影響。焊接溫度也對焊接效果有著很大的影響,特別是北方冬季特別寒冷,最頂溫度可以達(dá)到零下20多度,一幫情況下在這樣寒冷的溫度下是不能開展焊接的,比較容易出現(xiàn)的就是造成冷焊、虛焊;如果焊接溫度過高,可能導(dǎo)致焊點(diǎn)機(jī)械強(qiáng)度下降,可靠性下降。實(shí)驗(yàn)證明,隨著溫度的升高,金屬的機(jī)械強(qiáng)度明顯下降,因此要實(shí)現(xiàn)理想的焊接,必須嚴(yán)格控制焊接溫度。同時(shí)也要控制好焊前預(yù)熱和焊后熱處理的溫度,焊前預(yù)熱可降低溫差和緩慢冷卻速度,減少焊接應(yīng)力。

      3、礦山機(jī)械維護(hù)方法。我們當(dāng)前的制度是按計(jì)劃進(jìn)行維保,確定良好的維保周期,它分為日檢、周檢、月檢及大修。這樣的模式在一定程度上很好的解決的當(dāng)前面臨的問題。但是他的缺點(diǎn)也是很明顯的,就是不能實(shí)時(shí)掌握機(jī)械具體的情況,不僅人為地增加了設(shè)備停機(jī)次數(shù)和時(shí)間,浪費(fèi)維修費(fèi)用,而且不利于設(shè)備固有可靠性的發(fā)揮,從而造成在維修中被動(dòng)跟著走情況。

      應(yīng)綜合應(yīng)用可靠性理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、狀態(tài)監(jiān)測、預(yù)測、管理等技術(shù)理論,針對我國的實(shí)際國情采用“針對性維修策略”,并確立其理論依據(jù)、理論要點(diǎn)和具體實(shí)施的方法步驟,以礦山機(jī)械設(shè)備(主要是采、掘、支機(jī)械,提升、運(yùn)輸機(jī)械,通風(fēng)、壓氣和排水機(jī)械等)為對象進(jìn)行了具體實(shí)施。建立了設(shè)備技術(shù)數(shù)據(jù)庫,確定了各故障模式的模型及各功能部件的“針對性”維修方案。對以該策略為基礎(chǔ)的礦山機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測、預(yù)測、信息管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行研究,研制基于維修策略的礦山機(jī)械設(shè)備信息管理決策支持系統(tǒng),對我國大型礦山機(jī)械設(shè)備維修管理、安全高效運(yùn)行具有重要意義。機(jī)械加工工藝的1/15~1/20。所以,粉末冶金零件成型工藝技術(shù)對保護(hù)生產(chǎn)環(huán)境是非常有利的。

      由于粉末冶金工藝技術(shù)在機(jī)械行業(yè)呈現(xiàn)出諸多優(yōu)點(diǎn),所以近年來工業(yè)先進(jìn)國家的粉末冶金工業(yè)發(fā)展速度明顯超過傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)和冶金工業(yè)。我國通過十幾年的努力,粉末冶金工業(yè)已具有一定規(guī)模,達(dá)到一定水平。當(dāng)前正重點(diǎn)研究提高鐵基材料、銅基材料、摩擦材料和復(fù)合材料等已有產(chǎn)品的性能,同時(shí)開發(fā)各種先進(jìn)的結(jié)構(gòu)材料和功能材料,如精細(xì)陶瓷、超導(dǎo)材料、記憶合金和超微粒材料等。努力發(fā)展快速冷凝、機(jī)械合金化及STAMP法等新材料制造技術(shù)。只要結(jié)合工礦機(jī)械產(chǎn)品開發(fā),擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域,廠家與用戶緊密結(jié)合,不斷進(jìn)行使用性能、使用條件和應(yīng)用范圍的研究,粉末冶金工藝技術(shù)定會(huì)獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

      結(jié)語:我們需要根據(jù)機(jī)械使用的特點(diǎn),建立健全完善的維保工作。在生產(chǎn)實(shí)踐中可避免或減少設(shè)備故障的產(chǎn)生,縮短處理故障時(shí)間。焊接技術(shù)是礦山機(jī)械維修中非常必要的檢修手段,焊接質(zhì)量的好壞直接影響設(shè)備的運(yùn)行效率。

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