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[摘 要]本文简单介绍了焊接的应用方面与发展速度，主要说明了焊接机械装备应用的目的和使用范围，以及焊接机械装备对焊接生产的有利作用和焊接自动化的应用。
[关键词]焊接 应用 机器人 机械装备
中图分类号：H2 T12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）04-0396-01
前言
在焊接结构生产中使用机械装备的目的是为了保证和提高产品的质量，提高劳动生产率和降低制造成本，减轻工人的劳动强度，并且扩大焊机的使用范围。在装配与焊接过程中可根据经济和效益来决定是否采用焊接机械装备。
一、焊接的应用
焊接是一种制造技术，它是适应工业发展的需要，以现代工业为基础发展起来的，并且直接服务于机械制造工业。焊接技术的发展与制造工业的需要紧密相关，一般工业先进国家，钢产量的50%左右需采用焊接工艺才能形成产品，在石油化工、矿山冶金、金属结构、起重运输、水陆交通、航天航空、桥梁建筑、电力能源等机械设备制造部门，焊接都有着广泛的应用。许多设备中的大型结构，几乎都是焊接结构。现在，随着科学技术的进步，生产规模的日益扩大，焊接结构正朝着超大型，高容量，高参数，耐磨，耐低温，耐动载的方向发展，这就不仅需要为焊接生产提供质量更高，性能更好的各种焊机，焊接材料和焊接工艺，而且要求提供各种性能优异的焊接工装设备，使焊接生产实现机械化和自动化，减少人为因素干扰，达到保证和稳定焊接质量，改善焊工劳动条件，提高生产率，促进文明生产的目的。但是，焊接生产是综合性生产，在焊接制造过程中，除了焊接工序本身外，前后还有很多工序的配合，如备料、输送、装配、检验、校正等工序。因此，焊接生产的机械化自动化不仅仅局限于焊接工序本身，而且包括了与焊接工序相衔接的上下各工序的机械化和自动化。
二、焊接机械装备
焊接机械装备就是在焊接生产中与焊接工序相配合，有利于实现焊接生产机械化，自动化，有利于提高装配—焊接质量，促使焊接生产过程加速进行的各种辅助装置和设备。这里称之为辅助装置和设备是为了与焊机相区别。焊机是焊接过程中的核心装备，它包括焊接电源，焊接控制箱，焊接机头等，有自己的独立系统，不属于焊接机械装备的范畴。而焊接机械装备相对焊机处于辅助的地位，是配合焊机进行焊接生产的装置和设备。它包括的范围较广，按用途分，主要有焊接工装夹具、焊接变位机械和焊接输送机械三个方面，其次还有导电装置、焊剂输送与回收装置、坡口准备及焊缝清理精整装置等。他们又是焊接机械装备的从属装置。
从使用范围来分，焊接机械装备又分为通用和专用两大类。通用焊接机械装备通用性强、适应性广，整台机械能适应产品结构的变化重复使用。它们可以组合在一起使用，也可以组装在焊接生产线上，成为焊接生产线的一个组成部分。由于这种装备通用性强，所以机械化、自动化水平不是很高，主要满足多品种、小批量焊接生产的需要。专用焊接机械装备是为了适应单品种、大批量焊接生产的需要专门设计制造的。这种装备专业性强、生产率高、控制系统先进，能很好地满足产品结构、装焊工艺、生产批量的要求。
焊接机械装备可分为四大类：1.焊接工装夹具2.焊接变位机械3.焊接输送机械4.其他从属装置。其中，
1）焊接工装夹具（按动力源分类）可分为：手动夹具、气动夹具、液压夹具、磁力夹具、电动夹具、真空夹具、混合式夹具。
2）焊接变位机械可分为：焊工变位机械、焊机变位机械、焊件变位机械。其中焊件变位机械可分为：焊接变位机？焊接回转台？焊接翻转机？焊接滚轮架。
3）焊件输送机械可分为：上料装置、配料装置、卸料装置、传送装置、各种专用吊具。
4）其他从属装置可分为：导电装置、焊剂输送与回收装置、焊丝清理及盘丝装置、埋弧焊焊剂垫等。
三、焊接机械装备对焊接生产的作用
焊接机械装备对焊接生产的有利作用有以下几个方面：
1）采用焊接工装夹具，零件由定位器定位，不用划线，不用测量就能得到准确的装配位置，从而保证装配精度加快了装配作业的进程。此外焊接工装夹具上大多都采用磁力、液压、气动夹具，即使采用手动夹具，也都有扩力机构，因此可减轻工人的体力劳动，提高装配效率。
2）由于焊接在夹具中可强行夹固或预先给于反变形，所以可以控制或消除反变形。
3）采用焊接工装夹具后，由于保证了装配精度，控制了焊接变形，所以可提高
焊件互换性能；焊接上的配合孔配合槽可由原来的先焊接后加工改为加工后焊接从而避免了大型焊接焊后加工的困难，有利于缩短焊件生产周期。
4）采用焊接变位机械，可缩短装配施焊过程中焊接翻转变位的时间，减少辅助工时提高焊机利用率和焊接生产力。
5）采用焊接变位机械可使焊件处于最有利的施焊位置，水平及船型位置上进行焊接，有利于操作，保证焊接质量，而且可加大焊接工艺规程，充分发挥焊接方法的效能。
6）采用焊接变位机械可扩大焊机的焊接范围。例如，埋弧焊机配合相应的焊接设备后可完成内外环缝、空间曲线焊缝的焊接和空间曲面的堆焊
7）采用焊接机械装备后，可使手工操作变为机械操作。人处于控制机械的地位，减少人为因素对焊接质量的影响，也可降低對焊工操作技术水平的要求
8）采用焊接机械装备后，可使装配和焊接集中在一个工位上完成。减少工序数量，节约车间使用面积。
9）只有与焊接机械装配相配合，才能在条件困难、环境危险、不宜由人工直接操作的场合实现焊接作业。例如在高温、深水、剧毒、有放射性的环境进行焊接作业。
总之，焊接机械设备对焊接生产的有利作用是多方面的。不但保证了焊接质量，提高了焊接生产率，改善工人工作条件，还使焊接实现了机械化，自动化提高了生产精度。因此，无论在焊接车间或是施工现场，焊接机械装备已成为焊接生产中不可缺少的机械装备之一，从而获得广泛的应用。
四、焊接自动化的发展及机器人的应用
进入20世纪如年代以来，随着我国改革步伐的加快和国民经济的高速发展，一些企业也相应地以“更新装备，加强技术改造，适应市场需求，生产有竞争力的产品，稳定提高企业效益”作为企业求生存、发展的关键措施之一。在此背景下，在机械制造业中使用焊接机器人的数量也急剧增加。
国内使用的机器人，主要是从德国、日本、奥地利、意大利、瑞典等国引进的，其中以德国、日本生产的最多。国内使用焊接机器人较多的主要是汽车、摩托车和工程机械三个行业。在我国，有高达98%的点焊机器人使用在汽车及其零部件制造行业中。这是因为点焊机器人仅适用于薄板非密封结构的焊接，在汽车制造业中主要用于驾驶室、车箱、车身等薄板冲压件的组对焊接。
未来的焊接工艺，一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料，以进一步提高焊接质量和安全可靠性，如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源；运用电子技术和控制技术，改善电弧的工艺性能，研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。
另一方面要提高焊接机械化和自动化水平，如焊机实现程序控制、数字控制；研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机；在自动焊接生产线上，推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人，可以提高焊接生产水平，改善焊接卫生安全条件。
结束语
随着我国经济的进一步发展和焊接市场需求的进一步发展与开拓，焊接机器人及其配套的焊接机械装备在我国机械制造业中的应用会越来越广泛。焊接生产的综合机械化和自动化将成为焊接工艺发展的主要趋势。
参考文献
[1] 张应力主编.新编焊工使用手册[M].北京：金盾出版社，2004.
[2] 吴志强主编.现代焊接方法与设备[M].北京：机械工程师进修大学出版，1989.
[关键词]焊接 应用 机器人 机械装备
中图分类号：H2 T12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）04-0396-01
前言
在焊接结构生产中使用机械装备的目的是为了保证和提高产品的质量，提高劳动生产率和降低制造成本，减轻工人的劳动强度，并且扩大焊机的使用范围。在装配与焊接过程中可根据经济和效益来决定是否采用焊接机械装备。
一、焊接的应用
焊接是一种制造技术，它是适应工业发展的需要，以现代工业为基础发展起来的，并且直接服务于机械制造工业。焊接技术的发展与制造工业的需要紧密相关，一般工业先进国家，钢产量的50%左右需采用焊接工艺才能形成产品，在石油化工、矿山冶金、金属结构、起重运输、水陆交通、航天航空、桥梁建筑、电力能源等机械设备制造部门，焊接都有着广泛的应用。许多设备中的大型结构，几乎都是焊接结构。现在，随着科学技术的进步，生产规模的日益扩大，焊接结构正朝着超大型，高容量，高参数，耐磨，耐低温，耐动载的方向发展，这就不仅需要为焊接生产提供质量更高，性能更好的各种焊机，焊接材料和焊接工艺，而且要求提供各种性能优异的焊接工装设备，使焊接生产实现机械化和自动化，减少人为因素干扰，达到保证和稳定焊接质量，改善焊工劳动条件，提高生产率，促进文明生产的目的。但是，焊接生产是综合性生产，在焊接制造过程中，除了焊接工序本身外，前后还有很多工序的配合，如备料、输送、装配、检验、校正等工序。因此，焊接生产的机械化自动化不仅仅局限于焊接工序本身，而且包括了与焊接工序相衔接的上下各工序的机械化和自动化。
二、焊接机械装备
焊接机械装备就是在焊接生产中与焊接工序相配合，有利于实现焊接生产机械化，自动化，有利于提高装配—焊接质量，促使焊接生产过程加速进行的各种辅助装置和设备。这里称之为辅助装置和设备是为了与焊机相区别。焊机是焊接过程中的核心装备，它包括焊接电源，焊接控制箱，焊接机头等，有自己的独立系统，不属于焊接机械装备的范畴。而焊接机械装备相对焊机处于辅助的地位，是配合焊机进行焊接生产的装置和设备。它包括的范围较广，按用途分，主要有焊接工装夹具、焊接变位机械和焊接输送机械三个方面，其次还有导电装置、焊剂输送与回收装置、坡口准备及焊缝清理精整装置等。他们又是焊接机械装备的从属装置。
从使用范围来分，焊接机械装备又分为通用和专用两大类。通用焊接机械装备通用性强、适应性广，整台机械能适应产品结构的变化重复使用。它们可以组合在一起使用，也可以组装在焊接生产线上，成为焊接生产线的一个组成部分。由于这种装备通用性强，所以机械化、自动化水平不是很高，主要满足多品种、小批量焊接生产的需要。专用焊接机械装备是为了适应单品种、大批量焊接生产的需要专门设计制造的。这种装备专业性强、生产率高、控制系统先进，能很好地满足产品结构、装焊工艺、生产批量的要求。
焊接机械装备可分为四大类：1.焊接工装夹具2.焊接变位机械3.焊接输送机械4.其他从属装置。其中，
1）焊接工装夹具（按动力源分类）可分为：手动夹具、气动夹具、液压夹具、磁力夹具、电动夹具、真空夹具、混合式夹具。
2）焊接变位机械可分为：焊工变位机械、焊机变位机械、焊件变位机械。其中焊件变位机械可分为：焊接变位机？焊接回转台？焊接翻转机？焊接滚轮架。
3）焊件输送机械可分为：上料装置、配料装置、卸料装置、传送装置、各种专用吊具。
4）其他从属装置可分为：导电装置、焊剂输送与回收装置、焊丝清理及盘丝装置、埋弧焊焊剂垫等。
三、焊接机械装备对焊接生产的作用
焊接机械装备对焊接生产的有利作用有以下几个方面：
1）采用焊接工装夹具，零件由定位器定位，不用划线，不用测量就能得到准确的装配位置，从而保证装配精度加快了装配作业的进程。此外焊接工装夹具上大多都采用磁力、液压、气动夹具，即使采用手动夹具，也都有扩力机构，因此可减轻工人的体力劳动，提高装配效率。
2）由于焊接在夹具中可强行夹固或预先给于反变形，所以可以控制或消除反变形。
3）采用焊接工装夹具后，由于保证了装配精度，控制了焊接变形，所以可提高
焊件互换性能；焊接上的配合孔配合槽可由原来的先焊接后加工改为加工后焊接从而避免了大型焊接焊后加工的困难，有利于缩短焊件生产周期。
4）采用焊接变位机械，可缩短装配施焊过程中焊接翻转变位的时间，减少辅助工时提高焊机利用率和焊接生产力。
5）采用焊接变位机械可使焊件处于最有利的施焊位置，水平及船型位置上进行焊接，有利于操作，保证焊接质量，而且可加大焊接工艺规程，充分发挥焊接方法的效能。
6）采用焊接变位机械可扩大焊机的焊接范围。例如，埋弧焊机配合相应的焊接设备后可完成内外环缝、空间曲线焊缝的焊接和空间曲面的堆焊
7）采用焊接机械装备后，可使手工操作变为机械操作。人处于控制机械的地位，减少人为因素对焊接质量的影响，也可降低對焊工操作技术水平的要求
8）采用焊接机械装备后，可使装配和焊接集中在一个工位上完成。减少工序数量，节约车间使用面积。
9）只有与焊接机械装配相配合，才能在条件困难、环境危险、不宜由人工直接操作的场合实现焊接作业。例如在高温、深水、剧毒、有放射性的环境进行焊接作业。
总之，焊接机械设备对焊接生产的有利作用是多方面的。不但保证了焊接质量，提高了焊接生产率，改善工人工作条件，还使焊接实现了机械化，自动化提高了生产精度。因此，无论在焊接车间或是施工现场，焊接机械装备已成为焊接生产中不可缺少的机械装备之一，从而获得广泛的应用。
四、焊接自动化的发展及机器人的应用
进入20世纪如年代以来，随着我国改革步伐的加快和国民经济的高速发展，一些企业也相应地以“更新装备，加强技术改造，适应市场需求，生产有竞争力的产品，稳定提高企业效益”作为企业求生存、发展的关键措施之一。在此背景下，在机械制造业中使用焊接机器人的数量也急剧增加。
国内使用的机器人，主要是从德国、日本、奥地利、意大利、瑞典等国引进的，其中以德国、日本生产的最多。国内使用焊接机器人较多的主要是汽车、摩托车和工程机械三个行业。在我国，有高达98%的点焊机器人使用在汽车及其零部件制造行业中。这是因为点焊机器人仅适用于薄板非密封结构的焊接，在汽车制造业中主要用于驾驶室、车箱、车身等薄板冲压件的组对焊接。
未来的焊接工艺，一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料，以进一步提高焊接质量和安全可靠性，如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源；运用电子技术和控制技术，改善电弧的工艺性能，研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。
另一方面要提高焊接机械化和自动化水平，如焊机实现程序控制、数字控制；研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机；在自动焊接生产线上，推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人，可以提高焊接生产水平，改善焊接卫生安全条件。
结束语
随着我国经济的进一步发展和焊接市场需求的进一步发展与开拓，焊接机器人及其配套的焊接机械装备在我国机械制造业中的应用会越来越广泛。焊接生产的综合机械化和自动化将成为焊接工艺发展的主要趋势。
参考文献
[1] 张应力主编.新编焊工使用手册[M].北京：金盾出版社，2004.
[2] 吴志强主编.现代焊接方法与设备[M].北京：机械工程师进修大学出版，1989.