摘要：机械加工作业中的焊接加工在现代的社会工业生产中被公认为有害的工种之一,尤其是现代的焊接结构又朝着重型化、大型化以及精密化的科技化方向发展，传统的手工焊接技术人员作业质量不够稳定，容易受到弧光以及高温辐射，加上其劳动的强度较大，长时间的连续操作容易造成人体或视力困倦而影响焊接作业加工效率。长此以往越来越无法满足现代社会科技发展的步伐，自动化焊接的应用势在必行。本文通过分析机械加工生产中自动焊接技术的优势，结合具体加工作业流程，完成自动焊接生产线研究，希望从理论上能对其做进一步的改善。

关键词：机械加工；自动焊接；优势应用

自动焊接技术是将焊接中的过程转变为机械化和自动化结合系统的过程。在传统的焊接过程中，主要由相关技术人员手动进行焊接，然后通过引燃电弧，手动进行焊条的补充或者推进，以保证电弧的长度达到具体施工要求。在此过程中，需要技术人员灵活的手工、丰富的工作经验以及必要时临危不乱的心理素质才能完美地完成焊接中的机械加工工作。而自动焊接技术和传统的手工焊接相比有着极大的不同。自动焊接技术是在技术人员焊接过程中，通过现代电子技术、信息技术的自由转换和操作完成的焊接工作。

自动焊接机的工作原理简单来说，首先通过导向体、转台、转动机构和气动尾滑动机在多个方向进行规律转动；其次，在夹紧机构、材料和火炬夹具、气动喷枪调节结构等完成设备焊接的固定；最后，通过专用设备完成输出指令而进行自动化焊接。其中，自动焊接机的数字控制技术发挥着重要的作用，通过数字化技术的使用，可以让焊接过程的数字和指令更加精准，更加容易被掌控，因此，在焊接行业很多区域指令中被大规模使用。

1 机械加工生产中自动焊接技术的优势

随着自动焊接设备的不断发展，焊接产品的质量和功能也在呈现持续的多样化发展。自动焊接对传统焊接有着巨大的优势，与传统的焊接技术相比，自动焊接技术可以使用更大的电流和电压，使焊接期间电弧的应用更加集中，穿透效果更佳，焊接速度得到了极大的控制和提高的同时，其焊接质量维持在了一定的水平标准，自动焊接的工作效率比传统的焊接效率高达十倍以上，在未来自动焊接使用范围还将继续扩大。

①自动焊接设备上安装有传感器和电子检测设备，可以实现对焊缝的追踪，可以随时根据需要设置对焊接参数的智能调节，可以将焊接的具体数值误差控制在极小的范围中，大大提高了焊接作业的工艺精度。

②自动焊接中机器元件、规模减少了人工行为的干扰，其焊接的方式也得到了不同程度的扩大，例如，传统手工焊接难以进行操作的材料可以进行高效率的激光焊接，大大降低了机械加工过程中焊接工艺的工作难度。

③自动焊接作业主要是通过一系列的机械设备控制自动化程序和数字电子系统程序运行，减少技术人员进行危险作业，并且在自动化的焊接过程中，将误差降低，减少了焊接加工期间的电流、电压不稳定或泄露的问题，降低了安全事故的发生率。

④自动焊接技术的使用可以完成对某些大型设备的生产，例如在自动焊接技术中会使用到双丝焊，使焊接效率提高两倍，在焊接大型设备中焊接质量更佳。并且在自动焊接过程中人员参与程度较低，劳动成本得到了下降，并且设备操作简单，对人员要求也较低，极大地减少企业在人力成本上的支出，促进企业更好发展。

⑤在机械加工的自动焊接过程中，无干扰加工过程减少了焊接杂质的进入，使生产产品更加的稳定，产品的使用寿命得到了延长。在自动焊接设备工作中，很多的电弧是在焊剂层下方燃烧的，减少了能量的损耗。

⑥传统的焊接技术造成的空气、噪音等环境污染会对员工的身心健康造成极大的损害。自动焊接技术的使用会让员工的工作强度降低，对身体的损害也减少。在目前自动焊接的过程中基本可以做到技术人员远程操控机械的状态，使焊接工作环境不会受到人为的影响，在焊接中出现污染、噪音等问题可以更加容易处理。例如，可以在设备周围安装隔音罩、防尘设备等等，降低在焊接作业中对周边环境的严苛要求。

2 自动焊接技术在机械加工中的作业流程

焊接机器人的焊接过程和数字加工在工作原理上大同小异，主要通过相关程序进行自动化控制，然后技术人员进行数据的输出操作。在对零件进行焊接过程中需要使用到多种技术进行严格的计算，当零件的焊接位置需要进行改变的时候，在系统发出指令之后需要进行专业的计算，克服了焊接位置的限制，使焊接工艺的精确性得到极大的提高，也由于其在工业当中的使用灵活且焊接质量波动小的优势，在进行复杂零件的焊接中应用十分广泛。

2.1 传感器生产线

自动化焊接生产线中使用的传感器将测试的实际结果直接传送给PLC控制系统之后，PLC根据测试结果，将控制系统划分为多个二级控制系统，以提供设备的安全操作，快速响应，快速确定生产线的当前状态和将来要采取的措施。并控制设备和控制层以报告生产线的状态，及时提供操作状态和故障症状证据，以便进行后续维护工作。

2.2 PLC系统检测

机器人焊接生产线的电气控制系统具有足够灵敏、可靠、低故障、易于操作和维护的优势。PLC控制系统直接控制夹具上的气缸和工件位置传感器，可以自动检测工件的加载状态，并设置有预先的防错对策。在此作业期间，如果工件未正确装载或夹紧，系统会自动发出警报并停止操作。焊接生产线管理系统可以从PLC收集相关的操作数据和故障信息将相关信息存储在数据库中，远程调用数据，实时检测焊接生产线的运行状态。

2.3 柔性化工装切换

焊接智能化系统可以直观、准确、实时地显示生产线上所有被监控对象的运行状态和运行参数，并执行相应的操作。系统还可以快速搜索和查询所有存储历史数据，定制各种报告的样式和内容，便捷技术人员的报告查询。此外，柔性化生产意味着可以在同一生产线上智能切换和生产各种各样的产品，工装切换也是目前机械加工产业正在追求的自动化智能生产模式。

3 自动焊接技术在机械加工中的生产线要求

科学技术的发展使自动焊接技术发展水平得到了显著提高。自动焊接作为一种重要的焊接方法，在生活中的应用范围不断扩大，为焊接行业的发展带来了新生动力。自动焊接技术的普及可以有效降低机械加工中的焊接难度，大大提高了工业生产中机械加工的生产效率。

3.1 作业技术的专业性

自动化焊接生产线包括众多工业机器人、定位器、固定装置、PLC控制系统和智能信息系统。这些高度专业化系统的操作需要专门技术人员的实际操作来完成。由于机器人自动焊接生产线本身由工业机器人的焊接设备及相关辅助设备组合而成，因此，其性能、质量和技术参数在整个生产线匹配要求非常专业，必须结合具体生产需求并选择合适的品牌设备和正确的组合来完成自动焊接期间的作业。

3.2 作业精度的严苛性

自动焊接线对切割或冲压零件具有非常高的精度要求。不仅要求具有切割或冲压部件的一致性，而且还要求其具有焊缝后成品对的一致性，尤其对焊缝间隙要求更高。因此，在引入机器人焊接自动化生产线时，焊接的第一步必须与高精度、高质量的切割或冲压设备和工具相匹配，以便机器人能够自动发挥焊接效果。

3.3 作业工艺的复杂性

与独立机器人焊接站相比，机器人焊接自动化生产线具有更高的投资并且需要更长的生产线布局和制造实践，其切割或冲压零件的质量要求也非常高。因此，如果工厂生产的产品结构相对简单，生产工艺要求不高，生产周期相对较长，并且整体预算低的情况下，就可以考虑独立的机器人焊接站。相对而言，如果产品生产过程复杂、周期短、引入成本高的情况则可引入机器人自动焊接生产线。此外，根据生产产品的计划要求和物流方法确定不同的设计方案。

3.4 作业产品的应变性

为了将制造商的生产要求与实际产品特性相结合，合理选择生产线方案，解决方案主要采用配置线路侧缓冲库或放电架，缓存和产品冷却时间的方法。还需要考虑焊接线缓冲和冷却问题。主要解决生产线上每个站节奏的不均匀变化以及每个工作站之间生产节奏的固有差异和整个生产线的容错性和变形灵活性。而冷却则为了降低焊接变形带来的产品质量问题。

4 结语

现阶段科学技术持续发展，普通的焊接技术很难满足现阶段人们的生活需求。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,进行自动化的数字系统统一管理，在降低机械生产成本的同时,获得更多的经济效益，并将焊接技术水平与焊接工艺推向了一个高峰,焊接技术的加工行业也得到了不同程度的发展与扩大。相关技术人员应该积极学习和引入国外自动焊接的先进技术,结合自身的实际发展情况有针对性地应用，更好地促进我国机械加工中焊接水平的提升。

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