工业机器人在生产中的应用
焊接过程传感和自适应控制技术集成一个或多个传感器的焊接机器人可以实现对环境的感知、信息提取和处理,并通过视觉、触觉等感官反馈形成一定的闭环控制。它对外界环境的变化具有一定的适应性,如自动***焊接起始位置、自动跟踪焊缝等。智能水平较高的机器人需要能够根据获取的信息进行判断、融合和决策。它对复杂环境有较高的适应性,能够完成更复杂的任务,这是焊接智能未来的发展方向。
焊接工作站/生产线的多机器人协作技术采用焊接工作站或生产线的形式,采用多机器人协作技术实现多个焊接操作或与***、安装、检测等其他过程同时进行焊接操作。可以大大提高生产效率,保证质量,进一步减少人工干预,使生产空间更加紧凑。同时,参与操作的多个机器人或运动轴的协同控制可以避免运动干涉或相互碰撞的问题,提高生产安全性,降低生产线故障的概率。
机器人技术适用于高能束焊、搅拌摩擦焊等技术方法高能束焊如激光和电子束对焊接机器人在运动轨迹的控制、辅助设备的集成等方面提出了特殊要求。
极端环境下焊接机器人的遥控技术要求遥控机器人代替人在核环境、空间、深海等特殊工作条件下完成焊接任务。辐射、气压、水压、重力、温度等极端环境的特殊性。要求焊接机器人在机械结构、电气设计、传感方式、控制技术、工艺方法等方面有相应的措施。
以下几个方面提高焊接件的零件准备质量和装配精度
(1) 为焊接机器人准备专门的焊接工艺,严格控制零件尺寸、焊接坡口和装配尺寸。一般零件和槽尺寸公差控制在±0.8mm以内,装配尺寸误差控制在±1.5mm以内。焊接缺陷如气孔和咬边的概率可以大大降低。
(2) 采用的装配工装来提高焊接件的装配精度。
(3) 焊缝应清理干净,无油污、铁锈、焊渣、切割渣等杂物。允许使用可焊接底漆。否则会影响引弧的成功率。***焊由电极焊改为气体保护焊。同时,对点焊部位进行抛光处理,避免点焊时产生的残余渣壳或气孔,避免电弧不稳定甚至产生飞溅。
焊接机器人的应用应严格控制零件的制备质量,提高焊接零件的装配精度。零件的表面质量、坡口尺寸和装配精度将影响焊缝跟踪效果。
焊接机器人熔池温度过高如何降温
1、角度
焊条角度,焊条与焊接方向的夹角在90度时,电弧集中,熔池温度高,夹角小,电弧分散,熔池温度较低,如12mm平焊封底层,焊条角度:50-70度,使熔池温度有所下降,避免了背面产生焊瘤或起高。又如,在12mm板立焊封底层换焊条后,接头时采用90-95度的焊条角度,使熔池温度迅速提高,熔孔能够顺利打开,背面成形较平整,有效地控制了接头点内凹的现象。
2、时间
控制系统电弧燃烧时间,φ57×3.5管子的水平固定和垂直固定焊的实习教学中,采用断弧法施焊,封底层焊接时,断弧的频率和电弧燃烧时间直接影响着熔池温度,由于管壁较薄,电弧热量的承受能力有限,如果放慢断弧频率来降低熔池温度,易产生缩孔,所以,只能用电弧燃烧时间来控制熔池温度,如果熔池温度过高,熔孔较大时,可减少电弧燃烧时间,使熔池温度降低,这时,熔孔变小,管子内部成形高度适中,避免管子内部焊缝超高或产生焊瘤。
3、直径
焊接电流与焊条直径:根据焊缝空间位置、焊接层次来选用焊接电流和焊条直径,开焊时,选用的焊接电流和焊条直径较大,立、横仰位较小。如12mm平板对接平焊的封底层选用φ3.2mm的焊条,焊接电流:80-85A,填充,盖面层选用φ4.0mm的焊条,搬运机器人控制系统,焊接电流:165-175A,合理选择焊接电流与焊条直径,易于控制熔池温度,是焊缝成形的基础。
4、方法
运条方法,圆圈形运条熔池温度高于月牙形运条温度,月牙形运条温度又高于锯齿形运条的熔池温度,在12mm平焊封底层,采用锯齿形运条,并且用摆动的幅度和在坡口两侧的停顿,有效的控制了熔池温度,使熔孔大小基本一致
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