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焊接机_自动焊接机_全自动焊接机

发布日期:2018-01-30  来源:互联网  作者:中国激光设备网  浏览次数:69
摘要提示:在现代工业生产中,焊接生产过程的机械化和自动化是焊接机构制造工业现代化发展的必然趋势。自动焊接机是一款高度自动化的机器,分为过滤纸的裁切以及过滤器焊接两个部分。
近20年来,随着数字化,自动化,计算机,机械设计技术的发展,以及对焊接质量的高度重视,自动焊接已发展成为一种先进的制造技术,自动焊接设备在各工业的应用中所发挥的作用越来越大,应用范围正在迅速扩大。在现代工业生产中,焊接生产过程的机械化和自动化是焊接机构制造工业现代化发展的必然趋势。
自动焊接机是一款高度自动化的机器,分为过滤纸的裁切以及过滤器焊接两个部分。
 
自动焊接机系统结构特点
 
1. 机械装置
点焊机系统由机械装置、供电装置、控制装置三大部分组成。为了适应焊接工艺要求,加压机构(焊钳)采用了双行程快速气压传动机构,通过切换行程控制手柄改变焊钳开口度,可分为大开和小开来满足焊接操作要求。通常状态为焊钳短行程张开,当把控制按钮切换到“通电”位置,扣动手柄开关则焊钳夹紧加压,同时电流在控制系统控制下完成一个焊接周期后恢复到短行程张开状态。
2. 供电装置
主电力电路由电阻焊变压器、可控硅单元、主电力开关、焊接回路等组成。目前,我们采用的焊接设备是功率200kVA、次级输出电压20V的单相工频交流电阻焊机。由于多种车型共线生产,焊钳要焊接高强度钢板和低碳钢薄板,焊钳枪臂要传递较大的机械力和焊接电流,因此焊钳的强度、刚度、发热要满足一定要求,并且要具有良好的导电和导热性,同时要求焊钳采用通水冷却,所以选择焊钳电极臂能够承受400kg压力的新型焊钳。
3. 控制装置
控制装置主要提供信号控制电阻焊机动作接通和切断焊接电流,控制焊接电流值,进行故障监测和处理。
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自动焊接机设备构成
 
自动化焊接设备的构成:
1、焊接电源,其输出功率和焊接特性应与拟用的焊接工艺方法相匹配,并装有与主控制器相连接的接口.
2、送丝机及其控制与调速系统,对于送丝速度控制精度要求较高送丝机,其控制电路应加测速反馈
3、焊接机头用其移动机构,其由焊接机头,焊接机头支承架,悬挂式拖板等组成,地于精密型焊头机构,其驱动系统应采用装有编码器的伺服电动机
4、焊件移动或变位机构,如焊接滚轮架,头尾架翻转机,回转平台和变位机等,精密型的移动变位机构应配伺服电动机驱动
5、焊件夹紧机构
6、主控制器,亦称系统控制器,主要用于各组成部分的联动控制,焊接程序的控制,主要焊接参数的设定,调整和显示。必要时可扩展故障诊断和人机对话等控制功能。
7、计算机软件,焊接设备中常用的计算机软件有:编程软件,功能软件,工艺方法软件和专家系统等
8、焊头导向或跟踪机构,弧压自动控制器,焊枪横摆器和监控系统
9、辅助装置,如送丝系统,循环水冷系统、焊剂回收输送装置、焊丝支架、电缆软管及拖链机构结构设计电气控制设计三大部分。
10、焊接机器人,又称机械手臂,是自动化焊接设备的重要组成部分。其主要工作包括:焊接、切割、热喷涂、搬运等。
 
自动焊接设备种类
 
根据自动化程度,自动化焊接设备可分为以下三类:
1、刚性自动化焊接设备刚性自动化焊接设备亦可称为初级自动化焊接设备,其大多数是按照开环控制的原理设计的。虽然整个焊接过程由焊接设备自动完成,但对焊接过程中焊接参数的波动不能进行闭环的反馈系统,不能随机纠正可能出现的偏差。
2、自适应控制自动化焊接设备
自适应控制的焊接设备是一种自动化程度较高的焊接设备,它配用传感器和电子检测线路,对焊缝轨迹自动导向和跟踪,并对主要的焊接参数进行实行闭环的反馈控制。整个焊接过程将按预先设定的程序和工艺参数自动完成
3、智能化自动焊接设备
它利用各种高级的传感元件,如视觉传感器,触觉传感器,听觉传感器和激光扫描器等,并借助计算机软件系统,数据库和专家系统具有识别、判断、实时检测,运算、自动编程、焊接参数存储和自动生成焊接记录文件的功能。

自动焊接设备在全位置焊中的应用以及价值
 
第一,在全位置焊中应用自动焊接设备,焊接执行部件采取旋转副驱动的方式,对焊枪姿态进行灵活且合理地改变,有利于全位置焊接工作的进行。同时在驱动相同焊接执行部件的时候,还可减小电机功率。在应用中,最好将焊接位置上传感器安装于末级减速轴,以此对焊枪位置进行检测,采取这种安装方式,所获控制精度相对较高。此外,借助于全自动焊接设备上这一存储器,对部分焊接工艺的参数以及焊缝跟踪控制程序等进行存储,将焊接工艺参数储存于弧焊电源中,以此使弧焊电源所具优势更好地发挥,通过两者配合,有效地解决在全位置自动焊接作业中可能出现的各种质量问题。
第二,在焊枪驱动上借助于步进电机(步进电机是指把电脉冲信号转变成为角位移或者线位移的一种开环控制元步进电机件)来实施驱动,这种电机可把数字输入脉冲型号进行有效地转换,将其转换成为一种旋转运动,该元件自身的精度较高,不仅不会出现漂移问题,同时也不会出现累计误差等问题。在全位置焊接中应用这一元件,不仅不会使转速发生改变,同时控制频率信号也比较稳定,焊枪位移也更为准确。
第三,在全位置焊接作业中,将焊接机头与弧焊电源有机结合,不仅能够达到全位置自动焊接的目的,同时在一定程度上还可使自动焊接设备价格得到降低。通过这种方式,不仅能够实现自动焊接,同时还可借助于弧焊电源以及半自动焊枪的利用来实施半自动焊接。
 
自动焊接设备常见的焊接缺陷以及防止策略
第一,气孔。在全位置焊中应用自动焊接设备时,气孔是一种比较常见的问题,导致该问题产生的原因有很多,比如焊材自身的原因、操作不当、环境原因等。鉴于此,为有效地防止这一问题,在实施焊接时,应加强气体的保护,焊接温度不可过高,严格按照比例以及相关要求来充装气体,确保充装纯度达到要求。同时还要注意施焊场地周围的环境,若施工场地的风速每秒超过8米,应用防风棚来实施防护,且环境湿度不可过大。此外,为确保施焊位置保持干燥,可利用环形火焰加热器或中频感应加热器来实施加热。
第二,未熔合。在焊接中,未熔合这一问题一般常出现于立焊位置,导致该问题的原因有焊道打磨形状不正确、在焊接时偏离焊缝或者焊枪摆动的宽度不够合理等。鉴于此,在焊接过程中,在实施焊道打磨作业时,应尽量打磨平整。同时在焊接之前,还应对焊丝进行仔细地观察,察看其摆动宽度是否正确。此外,在焊接过程中,如发现焊接熔池和焊道中心出现偏离,应及时实施调整,以免出现未熔合问题。
 
自动焊接机在导管架平台中的应用
导管架平台是海洋石油平台的钢结构基础,其中导管架平台中的桩管焊接是导管架安装建造中必不可少的一部分,导管架桩管的焊接存在着这样的特点钢管直径大,大多数在600mm 以上,且管径多样;壁厚较厚,一般都在20mm以上,焊接工作量大;管与管相交形式多样,焊接难度大。目前,国内外多采用的是手工电弧焊的方法,焊接导管架T型接头,由于桩管壁厚、口径大,焊接工作量大等特点,采用手工焊的效率极低,焊接质量难以保持稳定,并且拖延了施工周期,大大提高了工程的成本。
使用导管架平台焊接机可很好的解决这类问题:
1操作简单,操作本机器人不需要任何学历要求,能识基本中文字即可,比用手机还简单;
2机械结构简洁,机器人臂体采用高强度铝合金一次浇注成型,结构简单,将机械故障率降到最低;
3易于使用的人机交互设计,即使是没有经过专业培训,初次使用本机械手,只要按照屏幕上的提示一步步操作,也可以轻松驾驭机器人。
 
自动焊接机焊接过程中的注意事项
 
注意事项
1、灵活多样的焊锡方式,同时支持点焊和拖焊(拉焊),自动化焊锡设备全部工艺参数可由客户自行设置,以适应各种高难度焊锡作业和微焊锡工艺,全部焊锡参数可以伴随焊点坐标程序读取和保存,实现焊锡作业的柔性化。
2、烙铁组件可以任意角度、任意方位调节,控制烙铁组的R轴,可以360度自由旋转,可以根据不同的焊盘和元器件任意设置送锡次数、预热时间和焊锡时间,实现一板多种焊点的复杂焊接工艺,实现焊锡作业的多样化。
3、四轴/五轴联动机械手,自动化焊锡设备全部采用伺服驱动及先进运动控制算法,有效提升运动末端-烙铁头的定位精度和重复精度,实现3D空间任意焊点准确定位。
 
焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程,焊接专机区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩,冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力,矫正焊接变形。
现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头,接头处的强度除受焊缝质量影响外,还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。
对接接头焊缝的横截面形状,决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时,为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口,以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。
选择坡口形式时,除保证焊透外还应考虑施焊方便,填充金属量少,焊接变形小和坡口加工费用低等因素。厚度不同的两块钢板对接时,为避免截面急剧变化引起严重的应力集中,常把较厚的板边逐渐削薄,达到两接边处等厚。
对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接,常优先采用对接接头的焊接。搭接接头的焊前准备工作简单,装配方便,焊接变形和残余应力较小,因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。
一般来说,搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。
当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝,这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中;焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。角接头承载能力低,一般不单独使用,只有在焊透时,或在内外均有角焊缝时才有所改善,多用于封闭形结构的拐角处。
焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻,对于交通运输工具来说可以减轻自重,节约能量。焊接的密封性好,适于制造各类容器。发展联合加工工艺,使焊接与锻造、铸造相结合,可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构,经济效益很高。
采用焊接工艺能有效利用材料,焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料,充分发挥各种材料的特长,达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少,而且日益重要的加工工艺方法。在近代的金属加工中,焊接比铸造、锻压工艺发展较晚,但发展速度很快。
焊接结构的重量约占钢材产量的45% 铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。未来的焊接工艺,一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料,以进一步提高焊接质量和安全可靠性,如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源;运用电子技术和控制技术,改善电弧的工艺性能,研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。
另一方面要提高焊接机械化和自动化水平,如焊机实现程序控制、数字控制;研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机;在自动焊接机上,推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人,可以提高焊接生产水平,改善焊接卫生安全条件。
 
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