蓬勃發(fā)展的我國焊接輔助設(shè)備與器具制造行業(yè)
1、前言
焊接輔助設(shè)備與器具制造行業(yè)自設(shè)立以來在整個焊接行業(yè)中占有重要地位，并受到業(yè)內(nèi)人士的高度重視。十五年來我國焊接輔助設(shè)備與器具制造行業(yè)在原有基礎(chǔ)上有了較快的發(fā)展，焊接輔助設(shè)備品種已從傳統(tǒng)的三大機－焊接操作機、變位機、滾輪架擴大到各種焊接專用成套設(shè)備，機器人工作站配套設(shè)備、焊接生產(chǎn)線和柔性焊接生產(chǎn)系統(tǒng)等。從事焊接裝備設(shè)計和生產(chǎn)的企業(yè)規(guī)模不斷擴大，技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高。
2、我國焊接輔助設(shè)備與器具制造行業(yè)的發(fā)展歷程
焊接輔助設(shè)備確切的名稱應(yīng)為焊接工藝裝備。凡生產(chǎn)焊接結(jié)構(gòu)的加工設(shè)備和裝置均屬于焊接工藝裝備，其中包括備料設(shè)備，焊接裝配工夾具，焊接變位機械、焊件后處理設(shè)備等。與焊接工序直接有關(guān)的焊接工藝裝備主要有坡口加工設(shè)備，焊接裝配工夾具、焊接變位機，焊接操作機、專用成套焊接設(shè)備，機器人工作站和焊接生產(chǎn)線等。
我國焊接工藝裝備制造行業(yè)起步較晚，直到二十世紀(jì)70年代初才在上海、成都、長春等地陸續(xù)建成一批專門生產(chǎn)焊接工藝裝備的制造廠。進(jìn)入80年代，隨著國內(nèi)焊接工藝裝備需用量的日益增長，各地又相繼成立了多家中小型焊接裝備生產(chǎn)廠。近期又新建成或改建具有一定規(guī)模的焊接裝備生產(chǎn)企業(yè)。迄今，我國已有24家焊接裝備生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)量2000萬元以上的已有10多家。有些企業(yè)發(fā)展速度較快,并已具有較大的規(guī)模，某些焊接裝備已實現(xiàn)批量生產(chǎn)。例如無錫陽通機械設(shè)備有限公司，2001年的銷售總額已達(dá)1.2億，躍居本行業(yè)之首，全行業(yè)年總銷售額已達(dá)5億左右。
在焊接裝備的品種、技術(shù)特性方面，80年代初期我國生產(chǎn)的焊接裝備大多是較簡單的焊接操作機、滾輪架、變位機、翻轉(zhuǎn)機和回轉(zhuǎn)平臺等，成套性較差、自動化程度低，只能算作機械化的焊接設(shè)備。80年代后期，由于大量引進(jìn)了國外較先進(jìn)的成套焊接裝備，促進(jìn)了國產(chǎn)焊接裝備的技術(shù)進(jìn)步，無論是裝備的成套性、自動化程度還是設(shè)備的精度和制造質(zhì)量都有不同程度的提高。目前我國已能生產(chǎn)8m×10m重型立柱橫梁式操作機，配有先進(jìn)的窄間隙埋弧焊機頭的門架式縱縫焊機和立柱橫梁式窄間隙環(huán)縫焊機。重型焊接滾輪架的最大噸位達(dá)400t。重型容器環(huán)縫窄間隙埋弧焊和內(nèi)壁大面積堆焊必須配備的工藝裝備—自動防竄滾輪架已研制成功并投運多年，防竄精度為±1.5mm。焊接變位機已系列化生產(chǎn)，最大承載能力達(dá)100t，每年都有各種汽車、機車、工程機械部件焊接用大、中型單面回轉(zhuǎn)和雙面回轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)機投運。大量生產(chǎn)汽車、摩托車部件專用成套弧焊機和阻焊機，大、中型軋輥堆焊機，大口徑管焊接生產(chǎn)線；H型鋼和箱形梁焊接生產(chǎn)線。在焊接裝備的驅(qū)動和控制系統(tǒng)中廣泛采用了當(dāng)代較先進(jìn)的交流電機變頻調(diào)速、直流電機的可控硅調(diào)速，PLC可編程控制器、伺服電機及其驅(qū)動系統(tǒng)、微機和工業(yè)計算機控制等。焊接裝備的自動化程度有了較大的提高。焊 接操作機可按用戶的需要配備焊縫自動跟蹤系統(tǒng)和工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)。
在焊接機器人工作站配套設(shè)備方面我國已相繼成立首鋼莫托曼機器人有限公司和沈陽新松機器人自動化股份有限公司，目前已能為國內(nèi)用戶每年生產(chǎn)100臺套以上的各種中小型機器人工作站。
國內(nèi)焊接裝備配套器具的生產(chǎn)已形成一定的規(guī)模，產(chǎn)品質(zhì)量已接近國際水平。據(jù)最近統(tǒng)計，生產(chǎn)送絲機，各種焊槍、導(dǎo)電嘴、減壓器、流量計、工夾具、焊條、焊劑烘干設(shè)備、陶瓷噴嘴等的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)共34家，年產(chǎn)值超過億元。值得一提的是，廣州阿比泰克焊接技術(shù)有限公司已與國內(nèi)多家焊槍配套件廠家組成集團公司，生產(chǎn)規(guī)模迅速擴大，2001年焊槍總產(chǎn)量已達(dá)9000萬元。
3、焊接輔助設(shè)備和器具行業(yè)的發(fā)展趨勢
去年9月，焊接輔助設(shè)備與器具專業(yè)委員會多名代表隨中國焊接協(xié)會組織的考察團參觀了在德國埃森舉辦的第十五屆焊接與切割國際博覽會。其中有上百家焊接裝備生產(chǎn)廠商參展，展出了世界一流的各種先進(jìn)的自動化焊接設(shè)備。反映了當(dāng)代世界焊接裝備的發(fā)展水平和趨勢。認(rèn)真分析所掌握的技術(shù)資料可以將其概括成以下五大特點。
⑴精密化 精密化的內(nèi)涵包括高精度、高質(zhì)量和高可靠性。從設(shè)備外觀上看有些焊接裝備幾乎接近于精密金屬切削機床，在精度要求上，以焊接機器人配套的焊接變位機為例，最高的重復(fù)定位精度為±0.05mm，機器人和精密操作機的行走機構(gòu)定位精度為±0.1mm，移動速度的控制精度為±0.1％。
⑵大型化 焊接裝備的大型化是焊接結(jié)構(gòu)向高參數(shù)、重型化和大型化發(fā)展的需要。如重型厚壁容器焊接中心的立柱橫梁操作機的最大規(guī)格已達(dá)12.5m×10m。龍門式操作機的規(guī)格為8m×8m。大型造船廠使用的門架式鋼板縱縫焊機最大行程為12m。集裝箱外殼整體組裝焊接中心門架式操作機的工作行程達(dá)16m。重型H型鋼和箱型梁生產(chǎn)線占地面積可達(dá)整個車間。
⑶多功能化 為充分發(fā)揮自動化焊接設(shè)備的效率，一臺焊接裝備可按工藝要求裝備各種焊頭，如單絲和多絲埋弧焊，單絲或雙絲窄間隙埋弧焊頭 。
MIG／MAG焊頭和帶極堆焊頭等，與滾輪架，變位器或翻轉(zhuǎn)機配套可以完成筒體內(nèi)外縱環(huán)縫，封頭拼接縫，內(nèi)壁堆焊、大直徑接管環(huán)縫焊接等。
⑷數(shù)字化 焊接裝備的數(shù)字化控制雖然比傳統(tǒng)的金屬切削加工復(fù)雜得多，但實施數(shù)字控制的意義則更為重要，不僅提高了效率而且確保了批量生產(chǎn)過程中穩(wěn)定的焊接質(zhì)量還改善了操作環(huán)境。目前在焊接裝備控制系統(tǒng)中，采用PLC可編程控制器已成為最普通的控制器件，為提高焊接裝備自動控制的功能和精度已開始采用基于PC機的自動控制系統(tǒng)和直接數(shù)字控制系統(tǒng)，同時也為焊接裝備的網(wǎng)絡(luò)化控制和管控一體化提供了可能。
⑸智能化和集成化 焊接裝備的智能化控制是焊接過程自動控制的高級形式，通過各種專用的計算機軟件可按原始工件和焊接參數(shù)對焊接工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化選擇。對于厚壁接頭、智能化控制可根據(jù)實測接頭的幾何尺寸自動編制焊接程序和焊接工藝參數(shù)，以實現(xiàn)焊接過程的全自動化。
計算機集成化控制主要用于焊接生產(chǎn)線，是將焊接機器人或焊接操作機、焊接電源，工件變位機械，輸送機械、物流系統(tǒng)采用計算機軟件按預(yù)先編制的程序和所設(shè)置的工作參數(shù)通過現(xiàn)場總線通訊網(wǎng)絡(luò)和人機界面集成在一臺主控PC機上，構(gòu)成完整的自動化控制系統(tǒng)。同時可利用CAD／CAM／CAPP／CAE／PDM設(shè)計和管理軟件，實現(xiàn)從產(chǎn)品圖樣設(shè)計、制造工藝編制、生產(chǎn)計劃安排、生產(chǎn)過程控制、生產(chǎn)管理和物流管理的一體化?？梢娛澜绾附友b備發(fā)展已將整個焊接行業(yè)帶入現(xiàn)代電子化制造的時代。
焊接配套器具的發(fā)展特點是精細(xì)化、電子化、多樣化和組合化，以適應(yīng)焊接裝備的快速發(fā)展?？萍际遣环謬绲?，我國的焊接裝備和配套器具也必然向上述趨勢發(fā)展。
