1.1.2 焊接自动化设备现状及存在的问题

目前，电焊机年总产量为283514 台左右，比2000 年增长13%。其中，手工交流弧焊机184836 台，增长10%，手工直流弧焊机37601 台，增长10.9%，自动、半自动弧焊机43777 台，增长18%，电阻焊机8469台，增长8.4%，特种焊机及专用、成套焊接设备8831(套)，增长10%。可以看出，增长速度最快的是自动、半自动弧焊机，主要包括半自动CO2气体保护焊焊机、埋弧自动焊机、氩弧焊机等。气体保护焊机主要生产厂家分布在华北、东北和江浙(上海)地区；埋弧焊机主要生产厂家分布在江浙(上海)、四川等地区；氩弧焊机主要分布在广东、江浙(上海)、成都地区；IGBT 逆变焊机主要生产企业有：时代集团公司、唐山松下产业机器制造公司、上海沪工电焊机制造有限公司、上海东升焊接设备厂等。

   焊机品牌高度分散、集中度低，且市场上有一定知名度的全国性品牌不多；企业产品研发能力低；质保体系和质检手段落后，无法真正保障产品质量；企业间缺少沟通，缺少战略联盟，缺乏学习和创新。

1.2 本课题的研究目的与意义

焊接是一种金属重熔制造技术,在重熔过程中,对材料的晶相组织结构产生不同的影响,进而导致焊接件出现不同程度的焊接残余应力,引起工件变形,是焊接产品必须解决的关键问题之一。

传统的手工焊接可以通过人为地控制,来确保减小焊接变形,但是,传统的手工焊接容易出现多种焊接缺陷论文网,已不能满足现代高技术产品制造的质量、数量要求。随着自动焊接设备的日益普及,保证焊接产品质量的稳定性、提高生产率和改善劳动条件已成为现代焊接制造工艺发展待解决的问题。

焊接自动化采用具有自动控制，能自动调节、检测和加工的机器设备、仪表等按规定的程序或指令自动进行作业的技术措施，其目的在于增加产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全等。从成本角度来看，由于自动化设备的高效率，尽管人力成本不断高涨，却大大降低了厂家的投入成本。焊接作业特别是弧焊在现代社会被一致公认为是一种有害的工种，并且手工操作的弧焊作业更是一种很容易受到弧光和高温辐射，同时劳动强度较大、人体容易感到疲劳从而不能长时间连续操作的工作。在现代社会随着焊接结构朝重型化、大型化、高参数和精密化的科技化方向发展。现代工业生产对产品的工艺和焊接质量也必然会提出更高的要求，原来的手工操作已经落伍，很难达到如此高的要求，同时手工操作的低效率和质量的不稳定性，也经常制造了不能按期完成生产计划和产品质量，达成一致性的最大障碍。伴随着着制造业的全球化发展趋势，设备的先进与否和工艺水平高低也正在成为重要的砝码，用来提升公司形象、形成核心竞争力。

依据焊接设备上下料与校形机构的结构组成、工作原理，结合Pro/e平台，结合焊接工艺参数，完成符合C型钢结构特点与垂直焊接模式的上下料机构设计；结合焊接过程工件的变形分析，完成C型钢垂直焊接模式的校形机构设计； 结合焊接设备的优化目标，优化上下料与校形机构的关键零件；从而设计一款符合实际，增加产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全等的C型钢专用焊接设备，这无疑具有重大的工程应用价值。

1.3 本课题主要研究内容与研究方法

C型钢经热卷板冷弯加工而成，壁薄自重轻，截面性能优良，强度高，与传统槽钢相比，同等强度可节约材料30%。C型钢广泛用于钢结构建筑的檩条、墙梁，也可自行组合成轻量型屋架、托架等建筑构件。此外，还可用于机械轻工制造中的柱、梁和臂等。