装载机油箱角焊缝焊接电弧跟踪技术的实践与应用

介绍了一种用于装载机油箱角焊缝焊接的机器人系统,其具备电弧跟踪功能,分析了影响熔化极气体保护焊电弧跟踪效果的关键因素,在合理选择机器人焊接参数、角焊缝参数及工件外形尺寸参数条件下,实现了焊接机器人的稳定电弧跟踪焊接,获得了高质量的油箱角焊缝。这为焊接机器人在油箱生产中的应用提供了技术指导。     

狭小空间移动焊接机器人角焊缝跟踪的动力学控制

文中对移动焊接机器人在大型结构件中狭小空间的角焊缝跟踪控制问题进行了研究,首先,建立了焊接机器人在直角角焊缝处的运动学模型;然后,基于牛顿-欧拉方法分析了焊接机器人驱动轮、机器人移动本体及十字滑块的动力学行为,并建立了焊接机器人的整体动力学模型;最后,在对整体动力学模型合理简化的基础上,设计了焊接机器人焊缝跟踪控制的鲁棒PI控制器.应用MATLAB软件进行了仿真分析,并进行了试验研究,通过结果可以看出,该方法可实现移动焊接机器人在狭小空间内直角角焊缝的跟踪,且具有较高的跟踪精度.     

基于焊件三维装配体的机器人焊接离线编程

机器人离线编程焊接成为焊接自动化技术现代化的主要标志.基于RobotStudio焊接机器人工作站,通过导入SolidWorks软件创建的焊件三维装配体,可实现三维装配体复杂空间曲线焊缝程序的自动创建,并对程序进行解析、测试和模拟.该离线编程系统以度生成的焊缝程序可加载至车间的生产机器人真实控制器内,提高焊接质量和降低生产成本.     

焊接机器人特征参数预测方法的研究综述与展望

焊接机器人可大大改善工人劳动条件、提高生产效率,其特征工艺参数的合理选择是确保焊缝成形质量的关键。分析了焊接机器人焊接过程中关键特征工艺参数对焊接质量的影响,并对各种工艺参数的预测方法及其特点进行了分析和综述。对焊接机器人特征参数预测方法的发展趋势进行了展望,提出了未来的研究方向。     

焊接机器人在核反应堆压力容器顶盖焊接中的应用及分析

针对核反应堆压力容器顶盖焊缝的焊接进行了实例分析,设计了顶盖焊缝焊接机器人系统,完成了使用焊接机器人J型坡口自动焊焊接工艺评定、焊工考试和焊接工艺规程.结合RPV顶盖焊缝的特点,分析焊接机器人焊接关键技术及难点,重点围绕焊接机器人的焊接轨迹、焊接定位、焊接变形等关键技术难点以及产品焊接过程中的质量控制,提出解决措施,为焊接机器人在核反应堆压力容器顶盖J型焊缝焊接中的应用提供了理论依据和实践指导.     

蓄电池电力工程车枕梁自动焊接工艺应用

通过对蓄电池电力工程车枕梁的结构和焊缝进行分析后,找出了适合采用机器人自动焊的焊缝,制订了合理的焊接顺序控制其焊接变形。并通过工作试件的焊接,获得了合理的焊接工艺参数,最终实现工程车枕梁部分焊缝的自动化焊接。     

基于离线编程技术的机器人焊接干涉仿真研究

由于雷达底座具有复杂的内腔结构,在进行机器人焊接生产时容易出现机械结构对机器人手臂的干涉。本文采取KUKA Sim Pro仿真软件,应用离线编程技术,对雷达底座进行了机器人焊接的干涉仿真研究。模拟发现在底座内部的焊缝,特别是支撑板与圆筒连接的焊缝,容易出现干涉现象,机器人手臂不能正常到达;在底座外围的焊缝,不会出现干涉现象。与实际的机器人焊接过程进行对比发现,模拟过程中焊接机器人运行轨迹与现场实际焊接过程中记录的轨迹基本吻合,发生干涉的位置也基本一致。由此证明可以用软件的模拟仿真来指导实际产品的机器人焊接生产,提高焊接生产效率,减少焊接缺陷。     

焊接机器人系统的应用

分析了焊接机器人系统应用特点,提出了焊接机器人的常见应用形式,并就如何将焊接机器人合理,高效地应用于生产制造业进行了实际分析。     

免示教六轴焊接机器人在输电线路铁塔塔脚焊接中的应用

针对免示教六轴塔脚焊接机器人在输电线路塔脚焊接进行工艺试验,对去除加劲板的塔脚结构部件主焊缝进行全自动GMAW.验证了焊接工艺参数,检验了焊接工件的变形、焊缝外观及焊缝尺寸.将免示教六轴塔脚焊接机器人生产效率与原手工焊进行了对比分析.研究结果表明,免示教六轴塔脚焊接机器人,在输电线路塔脚焊接中,成形良好、焊缝外观优美呈...     

TA1匹配焊接材料及其焊接接头组织的细化机理分析

针对熔化温度高、热容量大等原因造成的纯钛焊接时组织粗大,并影响到焊接接头综合性能的问题,文中应用焊材微合金过渡来改善工业纯钛焊缝处的组织形态,并对合金相和微观组织的细化过程进行了观察及分析.结果表明,不同焊接工艺条件下,合理的合金化可以达到细化工业纯钛焊缝处组织及晶粒的作用.从焊缝组织相的分布来看,主要以α相、γ相和T...     

基于焊缝跟踪控制系统的机器人FSW实现及表面质量

焊缝跟踪控制系统的应用对机器人搅拌摩擦焊接接头的表面质量具有重要作用。为研究焊缝跟踪系统对机器人搅拌摩擦焊缝的控制效果,设计了一种基于激光视觉传感器和PD纠偏算法的焊缝跟踪控制系统。以3 mm厚2A12-T4铝合金板材为试验材料,进行了斜线焊缝的跟踪引导焊接以及曲线焊缝的纠偏焊接试验,观察分析焊速200mm/min下斜线和曲线焊缝焊接后接头的表面质量。结果表明:两种焊缝接头表面均匀平整,本试验设计的焊缝跟踪控制系统有助于提高机器人搅拌摩擦焊焊缝的表面成形质量。     

双机器人主从协调焊接的路径规划算法

针对空间复杂曲线焊接问题进行了双机器人协调焊接路径规划方法的研究,在保证焊接过程焊缝点熔池处于水平或稍微下坡状态前提下,提出了一种主从协调跟踪的路径规划算法,以实现一台机器人夹持工件不断调整位姿满足船形焊的要求,另外一台机器人跟踪焊缝曲线实施焊接. 建立了协调系统数学模型,时间约束和空间约束,在此基础上规划了焊枪坐标系和工件机器人的位姿;并以马鞍形焊缝的焊接为研究对象进行了两个机器人的协调路径规划. 并对该算法所规划的结果进行试验验证. 结果表明,该算法可实现空间复杂曲线焊缝的连续焊接工作.     

自动化焊接技术和装备提升钢桥制造水平

为提高钢桥焊接质量,改善钢桥面板抗疲劳性能,我国近些年进行了一系列的钢桥自动化焊接技术研究,研发了U肋板单元自动组装机床、U肋板单元机器人焊接系统、横隔板单元机器人焊接系统、U肋內焊专机等装备,实现了U肋内侧角焊缝焊接以及U肋角焊缝全熔透焊接技术,提高板单元制造的智能化水平和焊接质量;在钢桥节段整拼和桥位焊接阶段,研究应用了自动焊小车、小型便携式焊接机器人和参数化焊接机器人等,尽可能地提高了现场焊接的质量和生产效率。自动化焊接技术提升了我国钢桥梁制造智能化水平,带动了相关行业的发展。     

基于RobotStudio的双机器人协调仿真

以船形焊(平焊)焊缝为约束,研究了双机器人、工件、工具及焊缝之间的空间位姿矩阵变换关系,对双机器人之间的协调运动关系做了理论分析。以ABB-IRB6640为对象建立其DH模型,利用Matlab求解机器人逆运动学的关节角。针对双机器人协调跟踪空间曲线焊缝仿真作了初步研究。在RobotStudio中建立工作站,通过导入由CATIA V5 R16绘制的装配体模型,实现空间曲线焊缝的提取、路径规划、生成焊接程序,然后对程序进行编辑和分析,最后将程序保存载入机器人控制柜,指导在线作业,方便,快捷,提高了生产效率。     

中厚板角接头机器人焊接成形工艺研究

针对中厚板角接头拐角焊缝易出现的凸起、咬边、脱节等常见缺陷,分析了机器人焊接工艺参数、焊接轨迹点设置、振幅点的停留时间、振幅宽度和摆动频率对拐角焊缝成形质量的影响,并进行了机器人焊接工艺试验。试验结果表明,合理选用焊接参数,正确设置焊接轨迹点,确定直线焊缝与拐角焊缝轨迹点的重叠长度,优化下振幅点的停留时间、振幅宽度和摆动频率可获得较好焊缝成形质量。     

基于HyperMesh和Sysweld软件的变流器柜体吊耳焊接性能分析

为了研究变流器柜体吊耳的焊缝性能,提高吊耳焊接可靠性,采用数值模拟技术对其焊接过程进行模拟。利用Hyper Mesh软件建立吊耳有限元模型,以双椭球体热源作为输入,运用Sysweld软件对吊耳进行了热循环、残余应力和变形分析,并对不同速度下的焊接性能进行了比较。分析结果表明,焊缝之间热循环相互影响,焊缝性能与焊接速度有关,5 mm/s焊接速度下获得的焊缝性能最佳。     

热输入对焊缝金属组织性能影响的预测及试验研究

研究了406超高强度铜的焊接工艺,应用红外测温系统较为准确地测量了不同焊接参数下的焊接接头区域的温度,并进行了力学性能试验及金相分析,通过试验研究初步得到了焊接参数对焊接接头质量的影响规律.应用有限元模拟方法计算了焊接过程中温度场的变化情况,经温度场计算值与实测值的比较发现,有限元模型基本上可精确预测不同参数下温度场的变化情况且模拟出的焊缝形状尺寸与试验值相吻合.计算得到的焊接热循环曲线并参考CCT曲线预测出焊缝区的组织为马氏体,金相组织分析的结果相一致.最后通过有限元方法计算了不同热榆入及不同板厚条件下的热循环曲线,并能对焊缝组织及性能做出预测,这为焊接生产选择合理的焊接参数提供了指导和依据.     

ER55-B6焊丝焊接12Cr1MoV耐热钢的组织与断口形貌

应用ER55-B6焊丝焊接12Cr1MoV耐热钢,焊后进行740℃回火热处理,并对其焊接接头进行了组织分析、强度和维氏硬度测试,以及断口形貌观察.结果表明,回火处理后的焊缝及热影响区组织为铁索体、球化珠光体及均匀分布的第二相质点,相分布合理;断口形貌显示大部分为韧窝,属韧性断裂,抗冲击性好.应用ER55-B6焊丝焊接12Cr1MoV钢,能满足耐热钢焊接性能要求.     

地铁转向架侧梁自动焊焊接工艺

对地铁车转向架侧梁各分解工序进行结构分析及自动焊工艺研究。利用焊接机器人的单点寻找、参考电流、样板焊缝等功能完成复杂焊缝的自动化焊接,焊缝成型美观。优化焊接参数,制定严格的焊接顺序和焊接方向,结合工装夹具来减小焊接变形,从而提高了侧梁的焊接质量和生产效率。侧梁自动焊工艺的成功应用提高了侧梁焊接生产的自动化率,自动化率提高至74%。     

盾构机焊接/切割机器人研制

针对盾构机盾体结构复杂、焊接耗时长这一问题,设计了全自动焊接/切割机器人。该机器人同时具备焊接/切割功能,能够进行多层多道自动焊接,并满足焊缝自动切割要求;焊接机器人控制系统具有横焊、平焊、立焊三种位置的焊接数据库,每个数据库中层数、道数可灵活设置;具有坡口规划和轨迹存储功能,实现不规则坡口的多层多道自动焊。利用所研发的焊接/切割机器人进行盾体自动焊接及切割试验,试验结果表明,该机器人能够满足盾构机盾体焊缝自动焊接及切割要求。