摘要：随着自动化技术的发展，机械设计制造趋向自动化，自动化技术可使产品更加精致，质量更加优良，提高企业的竞争力。自动化技术在机械设计制造中的应用水平是企业竞争力的有力表现，应大力推广机械制造企业运用自动化技术。文章通过自动化焊接机器人在轮椅车制管生产中的应用实例，阐述了自动化技术在机械设计制造行业的应用。
关键词：自动化技术；机械制造；应用
1轮椅车制管焊接存在的问题
目前很多轮椅车生产企业还是采用手工焊接，手工焊接过程中易出现各种缺陷：尺寸偏差、咬边、气孔、未焊透、夹渣、裂纹、焊瘤等。手工焊接送丝、运条没有焊接机械人稳定，细微抖动就会产生不良尺寸偏差。尺寸偏差会造成相应危害：尺寸过小，强度降低；尺寸过大，应力集中，疲劳强度降低。手工焊速快慢不均，会造成焊不透或过焊接，影响接头承载能力和抗疲劳强度。手工焊接关键因素在于人，人的状态没有机器稳定，可能造焊接质量不稳定，规律性不强，加大焊接质量检验的难度[1]。随着社会逐渐进入老龄化，从事焊接的员工数量在减少，大多数年轻人不愿意从事辛苦的手工焊接。数据表明：2011～2019年，我国60岁以下劳动人口数量减少超过4000万人。而老龄化的加大反而促进了轮椅车的需求，面对以上诸多问题，自动化焊接手段产生了。
2轮椅车制管手工焊接问题的对策
2.1焊接机器人相对手工焊接的优势
焊接质量稳定，焊缝均匀，机器人在焊接过程中，焊接参数中的焊接电流、焊接电压、送丝速度及干伸长度等参数对焊接结果起决定性作用。焊接质量受人为因素影响较小，因此焊接质量稳定。高生产率，可24小时连续工作，一台正常运行的焊接机器人可以替代2到4名焊接工人。改善工人劳动条件，可在有害的环境下工作，焊接过程中产生的强弧光、高温、烟尘、飞溅、及有毒气体对焊接工人的身体造成了极大的伤害，而机器人可在复杂及极限环境下继续高效的工作。降低对工人操作技术的要求，一名熟练的焊接工人需要经过长时间反复练习才能掌握焊接工艺，满足焊接工艺要求，而焊接机器人对操作人员要求较低，一般经过3天培训左右就可以基本掌握机器人使用及工艺调整。可实现批量产品的焊接自动化，焊接机器人内部可以存储上千个程序，也就是说机器人可以存储成百上千种产品，客户在更换产品时只需要打开已经调试好的程序就可以实现另一种产品的批量生产，从而实现机器人柔性生产[2]。
2.2轮椅车制管机器人自动化焊接流水线
轮椅车制管自动化焊接线示意图如图1所示，从上到下为焊接机器人维护、编程、换焊丝（焊条）通道，用以及时处理焊接机器人在生产时出现各种情况的紧急处理；然后是焊接机器人布置区域，焊接机器人区域总备用一台机器人，防止某台机器人出现故障时不中断整个生产线；再然后是轮椅车制管焊接工位，此工位由传送带带动自动向前移动，此工位设计尤其关键，每个工位的焊接时间必须一致，误差不能超过5s，否则整个焊接工位生产线的间隔停留时间必须以最长的焊接工位时间为准；最下面是检验通道，有专业质检员抽检焊接质量。焊接机器人编程示例：开始，工序1，移动到点1，引弧，焊接移动到点2，灭弧；移动到点3引弧，焊接移动到点4，灭弧；移动到点5引弧，焊接移动到点6，灭弧……当工序1完成后，发出工序完成指令给流水线控制系统，表示流水线可以移动，等待流水线移动完成指令。工序2、3、4仿照工序1。当流水线接到所有工位焊接完成可以流动指令后，开始移动流水线，移动完成后，流水线发送移动完成信号到各个工位的焊接机器人，焊接机器人接收到流水线移动完成指令后，开始下一个轮椅车零件的焊接[3-4]。
2.3自动化焊接流水线结合计算机自动化系统
计算机作为工具辅助设计，实现轮椅车生产的设计和生产过程的自动化。辅助设计指辅助生成、验证、分析和记录轮椅车设计、生产中的数据。在轮椅车设计的阶段，借助计算机分析各个工位的焊接时间，精确分析各工位的焊接数量，与流水线控制实现联动。计算机辅助程序还可以连接摄相头，各种精密传感器，对整个轮椅车制管机器人焊接生产线实现实时监控，方便公司管理人员掌握生产情况，顺利安排生产任务，简单高效。
3结束语
自动化技术越来越广泛的被机械设计、制造企业采用，提高了相关行业的产品质量和生产效率，为各个行业的发展提供了非常重要的支撑。相信在机械制造企业的不断努力下，企业自动化技术可以进一步提高，满足未来的需求。
参考文献：
[1]刘超.自动化技术在机械设计制造中的应用探讨[J].装备维修技术,2019(3):47.
[2]GB/T13800-2009,手动轮椅车[S].
[3]曲乙澍.机械自动化在机械制造中的应用分析[J].南方农机,2019,50(15):132.
[4]刘旭.自动化技术在机械设计制造中的应用[J].南方农机,2019,50(21):137.
作者:袁沛沛 单位:江苏正通宏泰股份有限公司
