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快速了解自適應(yīng)焊接頭技術(shù)

2019-07-04 11:49:26 金曉


目前,手工焊接頭(包括手持式激光焊接頭)在焊接頭場合起著重要作用,因為人們可以更好地適應(yīng)焊接過程中的各種變化。熟練的焊工可以知道要調(diào)整哪些參數(shù)以及調(diào)整多少參數(shù)以確保焊接過程的良好運行,并且可以通過檢查焊工來檢查工件的變化并及時采取適當(dāng)?shù)恼{(diào)整計劃以確保焊接質(zhì)量。事實上,焊接是一個多相關(guān)的調(diào)整問題,這使得很難實現(xiàn)自動化。

在實際應(yīng)用中,全自動焊接頭僅適用于一些批量生產(chǎn)場合??紤]到諸如反向變形的因素,定位和夾緊裝置通常非常復(fù)雜,并且編程方法也是大量的手動教學(xué)編程。目前,一些參數(shù)由焊接控制系統(tǒng)評估,并且基于與預(yù)期值的各種偏差建立對策,這導(dǎo)致問題的復(fù)雜化。由于控制系統(tǒng)無法評估可能發(fā)生的數(shù)百萬種可能的響應(yīng),因此存在采用簡化方法的趨勢。然而,控制系統(tǒng)的簡化也將導(dǎo)致自動焊接過程的不穩(wěn)定性。因此,自適應(yīng)焊接系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)運而生。

自適應(yīng)焊接系統(tǒng)不同于現(xiàn)有的全自動焊接人機合作,主要側(cè)重于動態(tài)焊接跟蹤,系統(tǒng)平臺將更加靈活。通過將更多的過程變量集成到設(shè)備控制系統(tǒng)中并將它們與實際的聯(lián)合測量結(jié)果相結(jié)合,可以產(chǎn)生高質(zhì)量的焊接,同時允許更大的接頭輪廓和其他工藝參數(shù)的變化,這是主要原因。自適應(yīng)焊接技術(shù)的發(fā)展。


焊接頭


自適應(yīng)焊接頭原理

對于不同的焊接頭類型,有必要確定焊接位置,間隙,槽角,橫截面積,不對中,變形等特征,并對其進行建模(為了在離散過程庫中進行比較,找到最接近的過程模型,例如ServoRobot ADAP)。系統(tǒng)在焊接過程中實時檢測和預(yù)處理,在線校正機器人的運動軌跡,同時自動調(diào)整機器的焊接工藝參數(shù),實現(xiàn)焊縫成形和焊接的一致性和高可靠性。 。質(zhì)量。離散過程庫主要依賴于現(xiàn)場經(jīng)驗和過程實驗的積累。


自適應(yīng)焊接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

一般來說,它由焊接頭識別系統(tǒng),運動執(zhí)行器和焊接系統(tǒng)組成。焊縫識別系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集,量化,處理等功能,主要由激光傳感器,控制單元,控制軟件等組成。操作機構(gòu)負(fù)責(zé)執(zhí)行各種焊接動作。通常,有兩種形式,即鉸接式機器人和桁架機械手。具有自適應(yīng)功能的焊接系統(tǒng)集成了許多智能控制技術(shù),如激光和激光調(diào)制焊頭,高性能焊接電源(如CMT),焊接工藝庫和上位機管理程序,離線編程技術(shù)等。

自適應(yīng)焊接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但它可以實現(xiàn)人機器人之間的協(xié)作,充分發(fā)揮機器人在存儲和計算方面的強大優(yōu)勢,并在云平臺的支持下實現(xiàn)過程數(shù)據(jù)的共享。在大型鋼結(jié)構(gòu)(工字梁,停車庫等),工程機械,特種車體,長框架梁,框架板,儲罐等的焊接條件下,自適應(yīng)焊接工藝可以簡化工件夾緊模式和減少反向變形的要求。

自適應(yīng)焊接是一種高性能的焊接技術(shù),對于需要靈活性和多樣性的汽車車身試制工廠具有明顯的優(yōu)勢。例如,在汽車車身試生產(chǎn)現(xiàn)場的五個子部件(前壁,后壁,地板,頂蓋和側(cè)壁)的焊接過程中,采用簡單定位后的點焊固定和自動機器人焊接,板厚3-8mm,采用各種焊接工藝:MAG焊,激光焊,激光復(fù)合焊等。


激光焊接頭ND21


應(yīng)用工藝設(shè)備

1)激光復(fù)合焊接頭是同時將激光和MIG電弧施加到焊接區(qū)域。通過激光與電弧的相互作用,克服了各種方法的缺點,產(chǎn)生了良好的復(fù)合效果和良好的綜合性能。支持調(diào)整的工藝參數(shù)包括電流,電壓,送絲速度,焊接速度,激光功率,脈沖調(diào)制等。

2)激光擺動焊接頭焊接是指當(dāng)焊接過程向前移動時,光束在焦點位置周圍繪制圓形或任何圖形的運動。它被稱為攪拌焊接/擺動焊接,因為它具有額外的運動軌跡并將攪拌熔池。支持調(diào)整的工藝參數(shù)包括擺動路徑(圓形和線性),擺動頻率,焊接速度,激光功率等。


焊縫識別系統(tǒng)的核心模塊

焊縫跟蹤可以直接與機器人控制器建立通信,機器人可以直接調(diào)整XYZ坐標(biāo)系的偏移值。然而,在高精度激光焊接應(yīng)用中,焊縫跟蹤可形成具有Y / Z滑動組件和校準(zhǔn)盒的閉環(huán)跟蹤系統(tǒng),其包括識別,處理,控制,執(zhí)行和調(diào)整的所有過程。 Y / Z滑臺組件精度高,也適用于特殊焊接機。跟蹤傳感器將激光二極管發(fā)出的光束通過柱面透鏡轉(zhuǎn)換成條形光,并將條形光投射到工件凹槽中的工件表面上,這是有源光源的視覺傳感方法。當(dāng)焊縫有一定的間隙和形狀變化時,帶狀光將在工件上變形和擴散,以獲得焊接電弧/激光焦點和焊接中心之間的偏差數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù),將在上,下,左,右方向上進行四次運動,以達到實時偏差調(diào)整的目的。條形光感應(yīng)法不僅可以檢測焊縫的中心位置,還可以獲得焊縫截面的形狀和尺寸等特征參數(shù),并提供自適應(yīng)焊接的焊縫寬度等信息。

將焊接專家和工藝實驗數(shù)據(jù)的經(jīng)驗形成一套焊接知識庫,可以在焊接過程中隨時調(diào)用,從而有效地保證了焊接的標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量。焊接工藝管理程序主要用于管理工廠的焊接工藝數(shù)據(jù),實時訪問生產(chǎn)現(xiàn)場。它還可以在車間焊接設(shè)備和車間服務(wù)器之間建立局域網(wǎng),并通過以太網(wǎng)將其連接到云平臺。實現(xiàn)焊接工藝參數(shù)的共享,控制焊接參數(shù)與工藝規(guī)范的一致性:一套焊接工藝參數(shù)可以保證產(chǎn)品的焊接質(zhì)量,另一個工廠可以直接實現(xiàn)工藝共享而無需進一步探索。實現(xiàn)了焊接任務(wù)包與焊接工藝規(guī)范之間的智能關(guān)聯(lián),每個焊接任務(wù)包都有獨特的焊接程序,因此不需要技術(shù)人員進行現(xiàn)場檢查。

在自適應(yīng)焊接方面,國外公司在焊縫識別系統(tǒng)和工藝庫軟件方面仍存在一些差距。國外自適應(yīng)焊接機器人經(jīng)過30多年的發(fā)展,是一種成熟的工業(yè)產(chǎn)品,在實際生產(chǎn)中不斷完善和完善。但是,我國還處于實驗室階段,特別是設(shè)備制造商不注重焊接工藝和實際生產(chǎn)要求(重點是跟蹤傳感器的功能開發(fā),這不能解決干擾等實際問題)和一些焊接過程中的焊縫無法識別。最終用戶不了解自動化技術(shù)(例如,如果離線編程技術(shù)和自適應(yīng)焊接技術(shù)無法集成,預(yù)計將實現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)動機器人的自動焊接,這將大大減少技術(shù)人員的現(xiàn)場調(diào)試時間)。因此,技術(shù)人員需要將這兩種技術(shù)結(jié)合起來,使機器人焊接系統(tǒng)智能化,實現(xiàn)高性能焊接頭。



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標(biāo)簽: 手持焊接頭 焊接頭
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