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弧焊机器人的高速焊接工艺及其关键技术

弧焊机器人的高速焊接工艺及其关键技术

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有一压缩机上盖,碳钢材料搭接接头板厚约4mm,因上盖预装了电器元件。故而要求采用弧焊机器人焊接,焊接电流不能过大,要求快速焊,焊速约120140cm/min,以减少热输入量,防止工件过热。确保成型美观,气密性合格率要达100%,并能大量生产。

 

弧焊机器人采用WINDOWS CE操作系统,操作简便,运营可靠。通过串口,可连接5台数字化焊接电源,并可在示教盒内对焊接电流波形进行准确调整。在高速焊接条件下,达到焊缝均匀饱满的成形。

 

在工艺上的指导思路是通过改变电弧形态,增大电弧直径;增加单位时间内熔敷金属量;改变混合气的配比量,降低熔池的表面张力等工艺措施来改善焊缝成形。采用三元气体混合:93%Ar+5%CO2+2%O2,可增大热输入,降低熔滴射流过渡时的临界电流值,增大规范的可调范围,减少电弧电压高时造成咬边的发生。

 

合理操作,高速焊时,电弧滞后于焊丝的移动,熔滴过渡偏离轴心。调整行枪角度,焊枪与圆周的切线成60°角,克服电弧偏离轴线的现象。焊丝杆伸出长度的影响在高速焊中十分敏感,长度变化35mm,电流变化3050A,会使焊缝成形宽窄不一,要严格控制焊丝的伸出长度。

 

弧焊机器人系统采用交流伺服驱动技术以及高精度、高刚性的RV减速机和谐波减速器,具有良好的低速稳定性和高速动态响应,并可实现免维护功能。协调控制技术能够控制多机器人及变位机协调运动,既能保持焊枪和工件的相对姿态以满足焊接工艺的要求,又能避免焊枪和工件的碰撞。

 

弧焊机器人的准确焊缝轨迹跟踪技术,提升焊接机器人对复杂工件进行焊接的柔性和适应性,结合视觉传感器离线观察获得焊缝跟踪的残余偏差,基于偏差统计获得补偿数据并进行机器人运动轨迹的修正,在各种工况下都能获得佳的焊接质量。


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