傳統(tǒng)焊接技術(shù)與焊接機(jī)器人技術(shù)的對(duì)比
連接板是工程起重機(jī)常用的零部件,其結(jié)構(gòu)如圖1所示,主要由底板和四個(gè)銷柱組成。銷柱與底板之間采用環(huán)形角焊縫焊接方式進(jìn)行固定,以往的焊接方法采用手工CO2氣體保護(hù)加藥芯焊絲焊接工藝,由于焊縫為環(huán)形角焊縫,因而手工作業(yè)時(shí)容易造成焊縫外觀質(zhì)量差,焊接作業(yè)效率低、焊縫環(huán)線與焊接部位環(huán)線結(jié)合性差等缺點(diǎn),容易造成“脫焊”等情況,同時(shí)為保證焊縫外觀質(zhì)量,焊接后需要采用砂輪機(jī)對(duì)焊縫進(jìn)行打磨,也容易造成焊接成本的增加。通過分析,決定該工件采用焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接作業(yè),關(guān)鍵是需要設(shè)計(jì)合理的焊接機(jī)器人操作系統(tǒng)和制定合理的焊接工藝,確保成本質(zhì)量的有效統(tǒng)一。
圖1連接板結(jié)構(gòu)
1.焊接機(jī)器人總體方案
根據(jù)連接板的尺寸、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及焊縫的形式,考慮到底板和四個(gè)銷柱是采用單面焊縫形式,焊縫在工件上呈規(guī)則性均勻分布,焊接過程不需要變位即可滿足所有焊縫的焊接。為降低成本和提高效率,在進(jìn)行焊接機(jī)器人整體方案設(shè)計(jì)時(shí),決定不采用翻轉(zhuǎn)工裝等機(jī)器人周邊設(shè)備,而采用固定平臺(tái)方式實(shí)現(xiàn)工件的焊接定位,同時(shí)為提高焊接效率,焊接機(jī)器人系統(tǒng)方案采取一機(jī)雙工位的模式,H型布置方式,如圖2所示,即機(jī)器人本體固定在兩自制焊接工作定位平臺(tái)之間,工作時(shí)一工位焊接機(jī)器人對(duì)人一側(cè)工件進(jìn)行自動(dòng)焊接,另一工位可以裝卸工件,交替進(jìn)行作業(yè),保證機(jī)器人連續(xù)不停工作。
圖2焊接機(jī)器人整體方案
為確保工件安裝定位精度,減少機(jī)器人焊接尋蹤次數(shù),確保機(jī)器人焊接運(yùn)行軌跡與工件所需焊接軌跡一致,在工件和焊接定位平臺(tái)上設(shè)計(jì)有定位銷孔,通過一面兩銷形式實(shí)現(xiàn)連接板在焊接作業(yè)平臺(tái)上的精確定位。
2.機(jī)器人本體選用
機(jī)器人本體采用大呈焊接機(jī)器人具有六自由度的關(guān)節(jié)式焊接機(jī)器人,配套麥格米特全數(shù)字化脈沖焊機(jī)電源,并加設(shè)自動(dòng)清槍剪絲噴油裝置和弧光安全防護(hù)裝置,滿足機(jī)器人使用過程中安全防護(hù)和清槍需要。
3.焊接工藝的確定
焊接工藝采用富氬混合氣體+實(shí)芯焊絲代替原有的CO2氣體+藥芯焊絲,富氬保護(hù)焊接具有熔池可見度好,操作方便、適宜于全位置焊接,同時(shí)電弧在保護(hù)氣體的壓縮下熱量集中,焊接速度較快,熔池小,熱影響區(qū)窄,焊接變形小,抗裂性能好,焊接過程中在惰性氣體保護(hù)下,具有焊接質(zhì)量好的特點(diǎn),非常利于焊接過程中的機(jī)械化和自動(dòng)化。但由于電弧的光輻射較強(qiáng),因此在焊接機(jī)器人總體方案設(shè)計(jì)中,需要設(shè)計(jì)弧光安全防護(hù)裝置進(jìn)行安全保護(hù)。為提高焊接效率,采用一次施焊成形的工藝方法,避免由于焊接機(jī)器人重復(fù)定位而造成生產(chǎn)效率的降低。
4.焊接電源的選用
通過對(duì)多種電源的試用,并針對(duì)試用過程中出現(xiàn)的問題,結(jié)合工件的材質(zhì)、形狀特性、尺寸精度要求、焊縫長(zhǎng)度及位置特點(diǎn),焊接工作量及機(jī)器人的工作效率,該焊接機(jī)器人系統(tǒng)采用全數(shù)字脈沖氣體保護(hù)焊電源,即脈沖MIG焊接工藝電源。眾所周知,焊接過程中電弧控制精確程度,決定著焊接質(zhì)量越好好壞,而全數(shù)字脈沖氣體保護(hù)焊電源由于采用了數(shù)字化技術(shù),因此控制系統(tǒng)的反饋時(shí)間比傳統(tǒng)的焊機(jī)減少了幾個(gè)數(shù)量級(jí),提高了反饋的精確性和靈敏性。在采用脈沖焊接時(shí),能提供相適宜的脈沖波形,還可有效控制每個(gè)脈沖只過渡一個(gè)熔滴,這使得整個(gè)焊接過程中弧長(zhǎng)保持不變,焊接過程幾乎沒有飛濺,而且可以實(shí)現(xiàn)超低熱輸入的焊接,同時(shí)還可以克服傳統(tǒng)的GMA焊機(jī)焊接結(jié)束后,焊絲的末端會(huì)形成一個(gè)影響再引弧結(jié)球的缺陷,實(shí)現(xiàn)焊接質(zhì)量和焊接效率的最佳匹配。
5.焊絲直徑選擇
結(jié)合焊接質(zhì)量和焊接效率的需要,焊絲采用f1.6mm的實(shí)芯焊絲,可以滿足連接板的實(shí)際焊接需要,同時(shí)也便于焊接效率的提高。
標(biāo)簽:   焊接機(jī)器人 關(guān)節(jié)式焊接機(jī)器人