中厚板在工程機械、礦山機械、造船、航空航天、橋梁、鐵路車輛、煤炭機械、建筑鋼結構、機床和風電等領域有廣泛的應用。隨著國內大型項目的開展,如南水北調、西氣東輸、高鐵和高速公路的建設,市場對裝備制造的需求是越來越多。
裝備制造離不開焊接,焊接在中厚板加工中的價值體現尤為明顯,精準、穩(wěn)定、高效的焊接是保證生產質量的重要因素。
以工業(yè)焊接機器人為代表的自動化設備近幾年發(fā)展飛速,其成效尤為突出。焊接機器人的應用推廣帶來很多的優(yōu)點,降低了焊接這種有害工種對操作者的傷害,提高了操作者使用先進設備的技能、生產效率、焊接質量等。
在自動化生產焊接過程中,由于焊接機器人多采用“示教再現”的工作模式,要求工件和卡具非常精確,針對一般加工有偏差的工件,多會發(fā)生焊接不良、產品報廢的情況。而通過基于工業(yè)視覺的焊縫跟蹤技術對焊接點位、軌跡進行實時定位和矯正,可以有效改善上述問題。由于焊接工作環(huán)境非常惡劣,包括煙塵、弧光、金屬飛濺等,采用強穿透性的激光視覺是目前較好的解決方案。
中厚板焊接中的實踐總結
1、智能尋位
在中厚板焊接中,對工件焊道焊縫進行尋位
2、溝槽尋位
在智能尋位的基礎上,焊槍針對溝槽進行尋位獲得位置及尺寸
3、電弧跟蹤
焊接時要實現弧焊控制跟蹤啟動,固定焊接起始點
4、多層焊接
廣泛應用于中厚板焊接中
5、擺動焊接
是填充中厚板寬縫焊道的重要手段,焊槍擺動功能啟動,原點擺動。
6、編程規(guī)范
編寫規(guī)范的焊接程序。在焊接文件中插入尋位程序,。對每條焊縫在焊接前進行尋位
7、機器人姿勢
調整機器人運動姿勢,方式機器人運動中發(fā)生碰撞或者進入運動死點,保證焊接工藝的合格與美觀。機器人在行走每一條焊縫之前應當把機器人調整到合理的姿態(tài)和位置。調整焊槍盡量使焊槍在焊接中姿態(tài)變化大不大
厚板焊接變形與焊接應力的控制
在焊接過程中,厚板對接焊后的變形主要是角變形。實際生產中,為控制變形,往往先焊正面的一部分焊道,翻轉工件,碳刨清根后焊反面的焊道,再翻轉工件,這樣如此往復。一般來說,每次翻身焊接三至五道后即可翻身,直至焊滿正面的各道焊縫。同時在施焊時要隨時觀察其角變形情況,注意隨時準備翻身焊接,以盡可能地減少焊接變形及焊縫內應力。另外,設置胎模夾具,對構件進行約束來控制變形,此類方法一般適用于異形厚板結構,由于厚板異形結構造型奇特、斷面、截面尺寸各異,在自由狀態(tài)下,尺寸精度難以保證,這就需要根據構件的形狀,制作胎模夾具,將構件處于固定的狀態(tài)下進行裝配、定位、焊接,進而來控制焊接變形。
選擇與控制合理的焊接順序,即是防止焊接應力的有效措施,亦是防止焊接變形的最有效的方法之一。根據不同的焊接方法,制定不同的焊接順序,埋弧焊一般采用逆向法、退步法;CO2氣體保護焊及手工焊采用對稱法、分散均勻法;編制合理的焊接順序的方針是“分散、對稱、均勻、減小拘束度”。
對于厚度較大的焊件,一般都應采用多層焊。每層焊縫的厚度對焊縫質量和焊接應力的大小有著一定的影響。對于低碳鋼和強度等級低的普通低合金鋼,如果每層焊縫厚度過厚,會引起結構變形增大,對焊縫金屬的塑性稍有不利影響。
由北京創(chuàng)想智控自主研發(fā)的、具有多項專利的激光焊縫跟蹤系統(tǒng)通過復雜的程序算法完成焊縫的在線實時檢測,非接觸式跟蹤,通過傳感器測量焊縫偏移,引導并控制焊槍進行定位。具有焊縫成形美觀,質量可靠,產品合格率高,勞動強度低和生產效率高等優(yōu)點,大大提高企業(yè)的生產效率。