管板自動(dòng)焊接機(jī)器人系統(tǒng)

管板自動(dòng)焊接機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)在化工、輕工、核能等設(shè)備中，管與管板的焊接接頭不僅數(shù)量多，操作難度大，而且焊接質(zhì)量要求高。目前上海某工廠管板焊接是手工操作的，生產(chǎn)效率低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。所以本文針對(duì)上述情況，設(shè)計(jì)出管板自動(dòng)焊接機(jī)器人系統(tǒng)。管板自動(dòng)焊機(jī)性能特點(diǎn)◆數(shù)字化逆變TIG電源，適用于全位置直流/脈沖TIG，可實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接電流、速度和保護(hù)氣體的自動(dòng)控制◆高可靠性數(shù)字控制系統(tǒng)，響應(yīng)速度快，控制精度高，性能穩(wěn)定，焊接成形及重現(xiàn)性好。本文所設(shè)計(jì)的管板自動(dòng)焊接機(jī)器人，包括機(jī)械系統(tǒng)、視覺自動(dòng)定位系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)和基于觸摸屏的人機(jī)交互界面。根據(jù)工件及焊接工藝要求，焊接基本參數(shù)通過(guò)觸摸屏設(shè)定，采用觸摸屏實(shí)現(xiàn)初始定位精度調(diào)試,確定視覺傳感識(shí)別管孔中心并將位置信息傳遞給以PLC為控制核心的控制系統(tǒng)，引導(dǎo)焊接初始位置自動(dòng)識(shí)別、焊接。實(shí)現(xiàn)了對(duì)管板焊接機(jī)器進(jìn)行自動(dòng)化改造，使原來(lái)人工定位，人工控制焊接進(jìn)程的機(jī)械手變?yōu)橛刹竭M(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，視覺定位和焊接過(guò)程自動(dòng)化控制的一整套焊接設(shè)備。

管道全位置自動(dòng)焊接技術(shù)

送絲的平穩(wěn)程度直接影響焊接質(zhì)量。送絲方式可以簡(jiǎn)單分為拉絲和推絲兩種方式。由于拉絲時(shí)焊槍離送絲機(jī)的安裝位置較近，焊接過(guò)程中焊絲離開送絲機(jī)后受到的阻力較小，因此可以保證送絲過(guò)程平穩(wěn)，但送絲機(jī)和焊絲盤均須安裝在焊接小車之上，增加了焊接小車的重量，給人工裝拆增加了困難，重量增加還容易造成焊接小車行走不平穩(wěn)。全位置自動(dòng)管板焊系統(tǒng)在換熱器制造中的應(yīng)用全自動(dòng)弧長(zhǎng)控制裝置，是靠一個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿帶動(dòng)螺母套直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)焊矩軸向移動(dòng)，整個(gè)焊接過(guò)程中是通過(guò)電弧電壓的反饋，由焊接電源控制該步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使弧長(zhǎng)穩(wěn)定在一定高度上。使用直徑為0.8mm或1.0mm的小盤焊絲(重量約為5kg)減輕了焊接小車的重量和負(fù)載，又使得焊接過(guò)程容易控制，但對(duì)焊接效率有一定的影響。采用推絲方式時(shí)，將送絲機(jī)構(gòu)安裝于焊接小車之外，減小了焊接小車的體積和重量，可以使用大功率的送絲機(jī)和直徑為1.2mm的大盤焊絲(重量約為20kg)，從而提高焊接效率。然而，由于推絲時(shí)送絲機(jī)離焊槍較遠(yuǎn)，兩者之間須有送絲軟管相連，當(dāng)焊絲被連續(xù)推送到焊槍嘴處時(shí)，焊絲受到的摩擦阻力較大，而且，焊接過(guò)程中送絲軟管的彎曲度對(duì)送絲的平穩(wěn)程度有一定的影響，嚴(yán)重時(shí)造成送絲不暢，因此使用推絲時(shí)須充分考慮上述因素。

管道定位焊

管道定位焊（點(diǎn)固焊）是用來(lái)將裝配好的管道固定住。由于定位焊縫較短．焊接過(guò)程不穩(wěn)定．易產(chǎn)生缺陷，此外它作為正式焊縫被留在焊接結(jié)構(gòu)中，因此，定位焊縫的質(zhì)量好壞及位置恰當(dāng)與否，直接影響正式焊縫的質(zhì)量好壞及工件變形的大小．對(duì)定位焊縫應(yīng)與正式焊縫一樣重視。在連續(xù)管的生產(chǎn)、應(yīng)用中，生產(chǎn)時(shí)管體不合格、由于運(yùn)輸原因管體不能太長(zhǎng)、應(yīng)用中管體失效、損傷、折斷等情況出現(xiàn)時(shí)，則需要采用焊接方法予以對(duì)接或?qū)蛹娱L(zhǎng)。對(duì)使用的焊接材料、焊接工藝和焊工的技術(shù)熟練程度的要求不應(yīng)低于正式焊縫。