導語：壓路機主機架自動化焊接工藝研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：壓路機主機架焊接中自動化焊接工藝的實現(xiàn)，可有效提高整體焊接效率，在信息化技術(shù)、自動化技術(shù)的支持下，可有效避免人工所產(chǎn)生焊接誤差?；诖耍恼乱詨郝窓C主機架設備為切入點，對壓路機主機架結(jié)構(gòu)特性進行論述，分析焊接變形工藝防控的新舊措施，對焊接設備選擇、系統(tǒng)設定、參數(shù)設定以及實際應用進行研究。

關(guān)鍵詞：壓路機；主機架；自動化；焊接工藝

在智能化、信息化技術(shù)與焊接技術(shù)的結(jié)合下，令傳統(tǒng)焊接工藝實現(xiàn)自動化運行，其對于我國現(xiàn)有的焊接行業(yè)發(fā)展來講，起到一定的促進作用。對于壓路機主機架焊接工作來講，通過機器人自動化焊接，可依據(jù)內(nèi)部程序的設定，實現(xiàn)全方位的焊接，極大降低人工的投入，且在精密化算法的支持下，可有效降低實際加工所產(chǎn)生的誤差。同時以自動化焊接工藝為施行載體，可最大限度的降低主機架構(gòu)件焊接時所產(chǎn)生的內(nèi)應力，以提高主機架焊接后的質(zhì)量特性，提高基礎設施的使用壽命。

1壓路機主機架結(jié)構(gòu)特性

壓路機是道路工程施工中常用的機械設備，起到填方壓實的作用，特別是針對瀝青、粘性類土壤，通過壓路機自身的重力，可令地基層產(chǎn)生永久性的密實形變，進而提高道路的質(zhì)量性能。壓路機主機架主要是由發(fā)動機、變速箱、后橋保護體等組成，然后通過鋼架、鋼板等設施，將各類驅(qū)動構(gòu)件進行連接，其從組成形式來看，可以將其界定為一個鋼制框架結(jié)構(gòu)，如圖1所示，為壓路機主機架的結(jié)構(gòu)。主機架重量約為2500kg，鋼質(zhì)板材厚度為5~55mm，鋼材焊接為搭接、對接與角接。

2焊接變形工藝防控的新舊措施比對

2.1傳統(tǒng)變形防控手段。在主機架焊接過程中，由于鋼材部件本身銜接性以及工藝參數(shù)的問題，實際焊接將產(chǎn)生一定形變誤差。傳統(tǒng)的焊接工藝是針對焊接位置，來設定獨立的固定支撐點，以降低焊接過程的形變量的產(chǎn)生。通常情況下，利用千斤頂設備將待焊接的主機架支撐起來，然后利用一定口徑的方鋼對主機架進行配重處理，令主機架在支撐起來后形成一個空間穩(wěn)定狀態(tài)。然而在實際焊接施工時，主機架因焊接所產(chǎn)生的余溫將令鋼材設備形成一定的內(nèi)縮式應力，進而令主機架內(nèi)檔結(jié)構(gòu)減小。傳統(tǒng)焊接的防變形工藝，是將主機架的焊接部位與工藝支撐設備相連，以防止產(chǎn)生內(nèi)應力，當焊接完成后，需將工藝支撐設備進行拆除，此過程將極大消耗人力資源、物力資源的投入。此外，受壓路機主機架型號的不同，每對一個新型號的設定進行工藝焊接時，都需對工藝支撐系統(tǒng)進行重新界定，其將加大焊接成本。2.2新型變形防控手段。新型變形防控手段省略了傳統(tǒng)工藝支撐焊接的步驟，通過螺紋桿、支撐桿的安裝，來對主機架設備起到支撐作用，然后通過對螺紋桿方向調(diào)節(jié)、支撐桿高度調(diào)節(jié)，來正確界定出與焊接中期、后期相對等的參數(shù)，以此來滿足主機架內(nèi)檔的焊接需求。

3焊接設備選擇及系統(tǒng)設定

自動化焊接工藝是指利用設備的自動化操控工藝，令機械設備執(zhí)行固定的程序指令，滿足設備的聯(lián)動操控需求。在對焊接變位機設備進行擇定時，考慮到工件的呈現(xiàn)出應用特性，應采用雙回轉(zhuǎn)焊接工藝對鋼材部件進行焊接處理，此類焊接工藝可有效將兩個鋼材進行契合，然后通過內(nèi)部程序指令的設定，分析出焊接機器人在工藝施行過程中的相應軌跡，并依據(jù)軌跡行蹤來正確界定出系統(tǒng)與部件之間存在的聯(lián)動關(guān)系。焊接機器人變位機上的裝夾工具，應發(fā)揮出中心定位的功能，在主機架鋼板焊接轉(zhuǎn)折點的側(cè)板處進行加固處理。最后，依據(jù)待焊接部件的質(zhì)量來調(diào)整伺服電動機的工作參數(shù)，目前，多數(shù)焊接變位機采用的減速機系統(tǒng)，都具備無間隙的傳動工藝，內(nèi)部齒輪在傳動與嚙合過程中，可精準的反應在變位機設備之上，即齒輪嚙合的回轉(zhuǎn)形式控制著變位機設備的各類工作狀態(tài)，例如，翻轉(zhuǎn)、側(cè)旋等，以保證將各個焊接點正面呈現(xiàn)給焊接人員，進而使焊接人員及時觀測到焊接部位存在的不足，以進行補焊處理。此類焊接工藝對于部件焊接中所產(chǎn)生的內(nèi)應力來講，可有效均衡內(nèi)應力，通過裝夾設備來抵消焊接過程中內(nèi)應力，進而提高焊接后鋼材的結(jié)構(gòu)力。焊接系統(tǒng)在設計過程中，考慮到焊接工藝的可實施性，以傳統(tǒng)的側(cè)掛六軸系統(tǒng)為基礎，增加三個方向軸，且每一個機械軸都應具備獨立的保護系統(tǒng)。通過將機械軸在空間中的運動參數(shù)進行獨立編碼的設定，使機械軸可實現(xiàn)有序化的運行。此外，每一個機械軸在實際運行過程中，應配備獨立的驅(qū)動以及制動系統(tǒng)，確保機械軸與機械軸在實際應用過程中，更為精準的作用到系統(tǒng)操作中，進而提高系統(tǒng)的主驅(qū)動操控能力，為各類復雜工藝的操作奠定基礎。完整的焊接系統(tǒng)是由電源模塊、水循環(huán)模塊、接口模塊、驅(qū)動模塊等組成，在整體設定過程中，為保證在長時間的工作狀態(tài)下，各類工作組件可實現(xiàn)最大技術(shù)契合，應考慮到設備本身的應用特性以及不同主機架型號、各類部件之間的焊接工藝等，確保系統(tǒng)在實際工作中，系統(tǒng)的指令與實際操作可形成精準契合。

4焊接系統(tǒng)參數(shù)設定

焊接系統(tǒng)參數(shù)的設定決定著機器人自動化操控行為，通過系統(tǒng)與外部承接載體呈現(xiàn)出聯(lián)動關(guān)系，可以正確控制機器人的擺動位置、焊接角度、送絲速度等，以保證系統(tǒng)在具體實現(xiàn)過程中，通過精準的執(zhí)行某一類參數(shù)指令，實現(xiàn)多功能操作。機器人焊接工藝流程如下，第一，焊接槍在進行空間定位時，是以內(nèi)部各類參數(shù)的設定來對擺動距離、頻率以及停留時間點進行確定，然后通過對各類運動參數(shù)進行調(diào)整，得出與之對應的焊接參數(shù)，保證焊接槍在空間運動中，可精準的作用到部件焊接位置中。第二，焊接參數(shù)的相關(guān)控制主要是以內(nèi)部弧焊點為主，通過對電壓、電流之間對接度的確定，來正確測定出參數(shù)在實際操作過程中存在的各類行為，例如，焊接電流、電壓、速度等，每一類參數(shù)之間的聯(lián)動性必須遵循一定的邏輯性，確保工藝驗證可符合實際焊接需求，進而避免在材料表面形成咬肉、焊熘的現(xiàn)象，降低材料內(nèi)應力，提高實際焊接質(zhì)量。在利用機器人進行焊接時，考慮到系統(tǒng)本身的屬于一體化操作模式，各類操作行為是按照系統(tǒng)既定的參數(shù)來執(zhí)行的，為保證焊接工序在材料表面可精準的發(fā)揮出性能，應加大各類焊接工藝在材料表面的焊接機理，進而正確界定出材料與焊接之間的上下位關(guān)系。此外，在對壓路機主機架進行焊接前，由于主體材料已經(jīng)經(jīng)歷較長時間的損耗，要想保證焊接參數(shù)可精準的作用到材料本體上，這樣就需要對已經(jīng)存在耗損度的材料進行預處理。首先查驗主機架材料的組成結(jié)構(gòu)，是契合件上的損傷，還是單一材質(zhì)上的損傷，然后依據(jù)材料契合形式，進行坡口處理，以此來提高實際焊接質(zhì)量。各類焊接參數(shù)在實際界定過程中，應合理的確定出焊接速度與焊接角度之間的關(guān)系。同時，考慮到主機架的焊接過程中，整個焊接腳的呈現(xiàn)出位置差較大，從實際焊接實踐來看，多數(shù)主機架所形成的焊接角一般以在13~16mm之間，為盡量縮短實際工作中產(chǎn)生誤差值，應依據(jù)焊接槍在不同空間位置呈現(xiàn)出的間距值來設定出多道操作工序，通過指令之間的聯(lián)動度，令焊槍在空間中的工作位置進行有效轉(zhuǎn)變，以此來滿足不同的焊接需求。

5自動化工藝焊接應用

自動化工藝焊接是以整個系統(tǒng)為操控核心，通過相關(guān)指令的下達，來正確分析出整個過程參數(shù)實行的各項行為，然后通過外部傳感器對焊槍工作路徑以及實際加工環(huán)境，正確分析出焊槍在實際工作中存在的工序問題，當傳感器所采集的信息與主系統(tǒng)工作參數(shù)存在誤差時，則系統(tǒng)將依據(jù)既定的參數(shù)，來對現(xiàn)場工作參數(shù)進行調(diào)整，然后通過下達指令，令接下來的操作工序可符合實際加工需求，進而對壓路機主機架進行規(guī)范、有序的焊接。自動化焊接工藝在運行過程中，屬于一體化工作形式，其對于主機架焊接材料來講，要想保證整個工序操作的連續(xù)性，則應針對系統(tǒng)本身的行為來正確界定出某一項參數(shù)所產(chǎn)生工作行為的異常性以及精準性。由于主機架材料每個位置的厚度存在不均勻性，焊接機器人要想實現(xiàn)智能化、自動化的操控，是以系統(tǒng)內(nèi)部智能化模塊為實際操控平臺，對每一類數(shù)據(jù)參數(shù)進行正確核對，然后依據(jù)系統(tǒng)參數(shù)之間存在的差值，來對運行參數(shù)進行調(diào)節(jié)，此過程是以信息反饋機制為平臺，通過建設多維度的操控機制，保證系統(tǒng)指令在具體實現(xiàn)過程中，可更為精準的某一項操控指令，以此來對焊接細節(jié)進行優(yōu)化。考慮到機器固定參數(shù)的焊接形式在實際應用過程中，焊接差值較大的情況，智能系統(tǒng)內(nèi)部的神經(jīng)網(wǎng)絡算法、模糊控制算法等，可針對系統(tǒng)操作行為來正確界定出當前操控行為所存在的誤差值，然后依據(jù)系統(tǒng)的線程操控，來提高焊接的穩(wěn)定性與精度性。例如，在對主機架的兩個構(gòu)件的聯(lián)動處進行焊接時，在實際焊接過程中，應考慮到后續(xù)部件的開焊問題以及內(nèi)應力與荷載力的對等問題，以智能系統(tǒng)為核心的操控平臺，則可依據(jù)傳感器及時將對現(xiàn)場環(huán)境的操控信息進行采集，進而保證系統(tǒng)運行過程中不會產(chǎn)生因操作誤差所帶來的焊接精度問題。

6結(jié)語

綜上所述，從我國現(xiàn)階段的焊接工藝發(fā)展來看，在高新技術(shù)、理念的支持下，我國焊接工藝已經(jīng)由傳統(tǒng)的人工焊接逐漸向智能化焊接方向所轉(zhuǎn)變，其極大提高現(xiàn)有的焊接效率與精準性，且在內(nèi)部參數(shù)的核定下，可有效降低焊接部件內(nèi)應力的產(chǎn)生。本文則是以壓路機主機架的焊接為例，進行相關(guān)分析與探討。

參考文獻：

[1]蘇亞賓，張瑞臣，李賀德，王應品，鄭洪濤.壓路機主機架自動化焊接工藝研究與應用[J].金屬加工（熱加工），2020（06）：39-41.

[2]吳洪生.一種壓路機保護罩用可調(diào)節(jié)拼裝焊接固定工裝[P].江蘇?。篊N210306418U，2020-04-14.

[3]牛春亮，林棟冰，苑濤，李韻瑋，黃析.振動軸承冷卻潤滑機構(gòu)及振動壓路機[P].江蘇?。篊N210085993U，2020-02-18.

[4]李渭河，韓剛杰.一種沖擊式壓路機施工用外圍防護架[P].西藏自治區(qū)：CN210031570U，2020-02-07.

[5]郭亮，郭超，張瑞臣，付衍法.壓路機主機架焊接變形工藝改進[J].金屬加工（熱加工），2016（18）：13-14.

作者:李俊濤 宋蒙蒙 單位:許昌電氣職業(yè)學院