焊接自动化设备的发展趋势

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：4）焊接变位机最高的重复精度为0.1mm，焊接操作机行走机构的定位精度为0.1mm，移动速度的控制程度为0.1%。组成结构上向标准化、模块化方向发展为缩短专用焊接设备的设计周期和制造成本，专用设备制造厂商提供标准化、模块化的部件，用户根据自己的个性化需求，自行搭建专用焊接设备。自适应能力的加强有利于扩大自动焊接应用的范围。焊接装备数字化体现在个体设备的全数字化控制和整体系统的网络化连接和管理。

（1）向大型化和精密化发展目前已开发的大型焊接设备有以下几种：

1）重型焊接滚轮架最大承载重量达1600t，自动防窜滚轮架的最大承载重量为800t，采用PLC和高精度位移传感器控制，防窜精度为0.5mm。

2）变位机的最大承载重量为400t，转矩可达450000N·m，框架式焊接翻转机和头尾架翻转机的最大载重量为160t。

3）焊接回转平台的最大载重量为500t，立柱横梁操作机和门架式操作机的最大工作行程达24m，龙门式操作机最大规格达8m×8m。

4）焊接变位机最高的重复精度为0.1mm，焊接操作机行走机构的定位精度为0.1mm，移动速度的控制程度为0.1%。

（2）组成结构上向标准化、模块化方向发展为缩短专用焊接设备的设计周期和制造成本，专用设备制造厂商提供标准化、模块化的部件，用户根据自己的个性化需求，自行搭建专用焊接设备。

（3）焊接工艺上向高效化发展各种高效优质的新工艺得到应用和推广，如高效埋弧焊、T.I.M.E和双丝等高效熔化极气体保护焊、等离子弧焊、窄间隙焊、激光焊和电子束焊、复合焊接等。这对于焊接工作量大、连续焊接周期长的厚板焊接，效果更为明显。

（4）控制上向自适应、智能化、数字化和网络化的方向发展具体表现如下：(https://www.chuimin.cn)

1）焊缝跟踪、弧长控制等传感器的应用将提高焊接专机的自适应能力。实际生产中，焊件坡口加工质量、焊缝位置装配精度、焊接过程中的变形等，导致变间隙、变错边、变形状、变位置等干扰因素的存在。这样，需要焊接专机具有感知工况变化的能力，并做出实时的调整。自适应能力的加强有利于扩大自动焊接应用的范围。

2）焊道自动编排软件、焊接参数专家系统、过程监测与控制软件等的应用将提高焊接专机的智能水平。以厚板焊接为例，结构光传感器检测坡口形状；焊道自动编排软件确定每层的焊道数、每道焊缝的填充量，焊道的路径；焊接工艺专家系统进行焊接参数规划，确定应使用的焊接参数。这样可实现从打底焊、填充焊到盖面焊的连续自动焊接。

3）个体设备的全数字化控制和整体系统的网络化连接和管理。随着计算机技术、网络技术、数字芯片技术、传感技术等的发展，数字化焊接的时代已经来临。一个完整的企业数字化焊接系统如图5-4-2所示。

图5-4-2 数字化焊接系统

这其中包括焊接产品设计数字化、仿真试验数字化、焊接装备数字化、生产过程数字化、管理数字化等多方面，其中焊接装备数字化是实现数字化焊接的基础。焊接装备数字化体现在个体设备的全数字化控制和整体系统的网络化连接和管理。其典型特征为信息流动与共享、现场数据实时采集、焊接过程监控和远程诊断等。

（5）操作上的发展方向向着简单化、人性化、友好化方向发展。

焊接自动化设备的发展趋势

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