中厚板結構件焊接是裝備制造業(yè)的重要生產(chǎn)工序,中厚板涉及的行業(yè)主要包括:工程機械、建筑機械、煤炭機械、鐵路機車(chē)、建筑機械、機床、風(fēng)電、鍋爐及壓力容器、鋼結構、造船和橋梁制造等大型結構件。一般來(lái)說(shuō),鋼板按厚度的不同可以分為薄板、中板和厚板,厚度≤4.5mm為薄板,4.5mm<厚度≤20mm的鋼板為中板,20mm<厚度≤60mm的鋼板為厚板,厚度>60mm的鋼板為特厚板。
中厚板焊接施焊過(guò)程中,易產(chǎn)生熱裂紋與冷裂紋。因此,在實(shí)際生產(chǎn)制造過(guò)程中,應對焊接過(guò)程進(jìn)行控制,以防止焊接裂紋的產(chǎn)生。
目前,由于制造業(yè)的高速發(fā)展,市場(chǎng)對焊接構件的精度和速度提出了更高的要求,而一般工人由于受技術(shù)水平、疲勞程度等原因無(wú)法實(shí)現目前的焊接要求,另外焊接過(guò)程中產(chǎn)生的火花、飛濺、煙霧等都影響著(zhù)工人的健康。
隨著(zhù)生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化技術(shù)的迅速發(fā)展,各種新技術(shù)在焊接領(lǐng)域得到了廣泛應用,焊接自動(dòng)跟蹤系統已成為焊接自動(dòng)控制研究領(lǐng)域中的一個(gè)重要內容.精確的焊縫跟蹤可以快速實(shí)現焊縫的精確定位,是保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵,是實(shí)現焊接過(guò)程自動(dòng)化的重要研究方向.
在眾多中厚板構造物的焊接工程中,以提高生產(chǎn)效率,實(shí)現穩定,均勻焊接為目的的自動(dòng)化焊接已經(jīng)得到廣泛應用,因此精確的焊縫跟蹤技術(shù)是保證焊接精準的重要因素,也是實(shí)現焊接自動(dòng)化的重要手段。
在這一背景下,創(chuàng )想智控自主研發(fā)的激光焊縫跟蹤系統可真正焊接實(shí)現自動(dòng)化,將焊縫跟蹤系統與自動(dòng)化設備融合提出綜合解決方案,可以有效提高焊接質(zhì)量和焊接效率,同時(shí)降低焊接對于焊接工人的身體傷害。中厚板焊接過(guò)程中實(shí)現精確的焊縫自動(dòng)跟蹤的難點(diǎn)在于采用什么樣的傳感器可靠?如何準確的提取到焊縫偏差信息?
生產(chǎn)制造業(yè)經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐與總結,目前中厚板焊接中最需要關(guān)注的有以下幾點(diǎn):智能尋位、溝槽尋位、電弧跟蹤、多層焊接、擺動(dòng)焊接、編程規范。
目前創(chuàng )想智控針對上述要點(diǎn)提出了智能跟蹤綜合解決方案
智能尋位
在中厚板焊接中,對工件焊道焊縫進(jìn)行尋位。
溝槽尋位
對溝槽進(jìn)行尋位,獲得位置及尺寸。
電弧跟蹤
激光跟蹤系統替代或者搭配使用。
多層焊接
尋焊縫位置,尋位路徑進(jìn)行多層多道偏移。
擺動(dòng)焊接
尋焊縫位置,尋位路徑進(jìn)行擺動(dòng)焊接偏移。
編程規范
不需要每條焊縫進(jìn)行示教處理。
擺動(dòng)焊是焊接時(shí),焊縫熱源在焊件上進(jìn)行有規律的橫向擺動(dòng)的焊接操作。
在傳統焊接中,一般是要將焊槍噴嘴與管壁坡口保持一定距離,用右手大拇指和食指抓焊槍?zhuān)溆?指靠在管壁做支撐左右擺動(dòng)或直接懸空進(jìn)行運條。
在使用自動(dòng)焊接設備焊接時(shí), 焊接過(guò)程,為了獲得優(yōu)質(zhì)美觀(guān)的焊縫,焊槍與焊絲應作均勻協(xié)調的擺動(dòng),通過(guò)擺動(dòng)使焊件金屬熔透均勻,并避免焊縫金屬過(guò)熱或過(guò)燒。
在焊接某些有色金屬時(shí),要不斷的用焊絲攪動(dòng)金屬熔池,有利于熔池中各種氧化物及有害氣體排出。
擺動(dòng)焊接主要有兩個(gè)動(dòng)作,一是沿著(zhù)焊接方向的移動(dòng)二是垂直于焊縫的橫向擺動(dòng)。對于焊絲,除了與焊槍同樣的兩種動(dòng)作外,由于焊絲的不斷熔化,還必須有向熔池的推進(jìn)動(dòng)作,并且焊絲末端應均勻協(xié)調地上、下跳動(dòng)。否則會(huì )造成焊縫高低不平、寬窄不勻的現象。
焊槍與焊絲的擺動(dòng)方法和工件厚度、性質(zhì)、空間位置及焊縫尺寸有關(guān),常見(jiàn)的擺動(dòng)方法如下圖
由北京創(chuàng )想智控自主研發(fā)的、具有多項專(zhuān)利的激光焊縫跟蹤系統通過(guò)復雜的程序算法完成焊縫的在線(xiàn)實(shí)時(shí)檢測,非接觸式跟蹤,通過(guò)傳感器測量焊縫偏移,引導并控制焊槍進(jìn)行定位。具有焊縫成形美觀(guān),質(zhì)量可靠,產(chǎn)品合格率高,勞動(dòng)強度低和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn),大大提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。
抗弧光、煙塵、飛濺、點(diǎn)焊和電磁干擾;
可高速、高精度識別焊縫進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤;
專(zhuān)用軟件穩定,性?xún)r(jià)比高;
能夠適用所有焊接工藝,精度高,處理速度快,抗干擾性強。
可實(shí)現,精確控制焊槍焊接,大大減少焊工的勞動(dòng)強度和人為因素的影響,保證焊縫質(zhì)量和提高焊接效率。該系統對中精度高、抗干擾能力強、成本低、實(shí)用性強,解決了人工對中調節不方便、經(jīng)常出現跑偏等問(wèn)題。通過(guò)對現有的焊接設備加裝焊縫跟蹤系統,實(shí)現焊接自動(dòng)跟蹤,有效解決了焊縫偏差帶來(lái)的問(wèn)題,在中厚板焊接中成功應用,獲得較好的焊接效果。
案例一
所屬行業(yè):汽車(chē)行業(yè)
工件類(lèi)型:田字格工件
焊接類(lèi)型:二保焊
焊縫類(lèi)型:角縫
機器人類(lèi)型:庫卡
產(chǎn)品功能特點(diǎn):焊縫跟蹤系統配庫卡機器人,通過(guò)檢測幾個(gè)點(diǎn)快速定位多條焊縫位置,可適用擺動(dòng)焊接。
案例二
所屬行業(yè):密封罐體
工件類(lèi)型:密封罐體封頭雙環(huán)焊縫
產(chǎn)品型號:CXZK-MED-150PL
焊接類(lèi)型:氣保焊
焊縫類(lèi)型:搭接焊縫
功能特點(diǎn):專(zhuān)機跟蹤系統雙槍焊接封頭環(huán)焊縫焊接,可實(shí)現實(shí)時(shí)跟蹤擺動(dòng)焊接。