电机端盖旋转式自动焊接设备的设计与应用

为了解决微特电机端盖焊缝焊接难度较大,人工焊接效率低且易焊偏等问题,设计了一种旋转式电机端盖全自动焊接装置,包括机架、工件夹具、输送装置、检测装置、焊接装置和上下料装置等。工人只需将工件放在上料工位的夹具上,输送装置将工件输送至焊接工位自动完成焊接和检测工序,最后下料装置自动将焊接好的工件移出,整个过程无需人工介入,有效提高了生产效率和产品质量。同时驱动装置使工件夹紧装置转动,实现端盖的连续焊接,有效防止焊接偏离,且由于焊枪不需要转动,其电源线也不易出现卷绕问题。设备已用到实际生产中,生产节拍达6s/件,焊接同轴度达到0.08,报废率低于0.5‰,效果较好,达到技术要求。     

沿圆周均布多管连接相贯线焊缝自动焊设备的研制

通过分析沿圆周均布多管连接相贯线的形状特点,提出采用焊枪纵向进给、工件回转和焊丝送进3个运动联动的方式,多把焊枪同时工作对多条管连接的马鞍形相贯线进行焊接。同时,完成了对工件定位夹紧装置和纵向进给机构的设计。     

基于语音控制的三维焊枪微调机构

本文介绍一种专用焊接机器三维焊枪微调机构的控制方法,釆用单片机控制技术、语音识别技术和步进电机控制技术,以语音控制代替手动调整三维焊枪微调机构,在步进电机的驱动下,实现焊枪对不同工件在焊前及焊接中焊枪与焊缝角度位置准确调节,保证焊接质量、降低实操人员劳动强度,提高工作效率,是一种操作简便的焊枪微调机构控制实用技术。     

弧形小截面箱体内焊缝自动焊接的研究及应用

介绍了一种关于弧形狭长小截面箱体内焊缝自动跟踪焊接的方法。针对弧形狭长小截面箱体内焊缝无法施焊的现象,采用磁力小车置于工件箱体内,2把焊枪固定到小车端部指定位置,通过焊缝自动跟踪,在箱体内行驶同时完成2条内焊缝的焊接。采用小车带动双焊枪自动焊接,不仅满足了弧形小截面箱体内焊缝的设计需求,提高焊接效率,而且可靠、稳定地保证了焊接质量。     

简易钨极自动氩弧焊机

为了解决生产急需,我厂自行组装了一台简易钨极自动氩弧焊机。其特点是:结构简单,成本低廉,适应性强,可焊接圆型焊缝和直线焊缝,本装置主要由焊接电源、焊枪,控制箱,转动装置及供气系统等组成。其电气原理如图所示。     

一种焊条角度自动扶正夹具在 管道焊接中的应用

针对管道焊接过程中对焊工操作技能的依赖性较强、焊接规范难以控制、焊缝一致性差等方面的问题,设计了一种简易管道焊接焊条(焊枪)角度自动扶正夹具,该夹具可强制夹持焊条(焊枪)沿环形管道焊缝同步转动,可精确控制焊条相对于焊缝前进方向的角度、焊条(焊枪)横向摆动运条操作的需要,配合选择合理的焊接参数,辅助焊工在焊接过程中规范操作,提高焊缝质量。     

焊接管道的手工转动器

锅炉联箱管体与两端法兰环焊缝,在焊接时需随着焊接的进行不断转动工件。我厂汽包车间在手工焊接联箱时,采用了一种转动联箱管身的手动回转器。手工转动器由左右两个半圆形夹箍组成,如图所示。夹箍上焊有四根φ12公匣的手柄。在焊接联箱管与法兰的环焊缝时;用螺栓将夹箍夹紧在筒身上。焊接过程中     

机器人焊接几何约束工件焊枪偏角的预规划

由于工件几何结构约束，机器人TIG焊接时焊枪不能处于最佳位姿施焊，因而需要事先分析焊枪偏角和提离距离的关系，进行焊枪姿态预规划。作者以机器人焊接火箭发动机几何约束焊缝为例，详细介绍了这类典型问题的求解，提出了一种区域划分法作为其通用直观的求解思路。实际应用表明，此焊枪姿态预规划方法取得了理想的焊接效果。该方法也能应用到各种几何约束焊缝的机器人焊接离线编程和预规划中。     

基于焊缝路点局部点云的焊枪空间姿态确定

针对目前基于三维视觉传感面向几何与位置信息不确定工件的机器人焊接研究中,焊缝路点的焊枪空间姿态确定方法针对性强、局限性高等问题,提出了一种基于焊缝路点局部点云的焊枪空间姿态确定方法.首先描述了焊枪的空间姿态参数模型,然后通过考虑传感器的前置安装距离确定kd-tree的最小搜索半径,获取焊缝路点处的局部点云,并逐步确定该路点处焊枪的偏摆平面与倾斜平面,从而确定焊枪在该焊缝路点处与工件的无碰空间姿态.结果表明,该方法适应性强、有效性好.由于点云表面质量的原因,姿态确定结果与真实姿态存在一定波动,后续经过平滑处理可以满足机器人焊接需求,有望提升基于三维视觉传感面向几何与位置信息不确定工件的机器人自主焊接作业水平.     

管连接五星脚自动焊接方法及主要参数的计算

针对人工焊接五星脚质量不稳定、成本高的情况，提出了应用焊枪直线运动与工件旋转运动进行合成以实现三维焊缝自动焊接的方法。通过数学分析，得出了焊缝相贯线空间轨迹方程，并且经详细计算，得出焊枪与工件旋转的速度匹配关系。     

用于超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接的焊枪设计

为解决超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接的焊丝准确送入与夹紧力调节、焊丝与板式导电嘴的接触导电以及板式导电嘴与超窄间隙侧壁的防接触等问题,设计了一种适合于超窄间隙焊接的焊枪。该焊枪焊接时,焊丝在送丝轮推动下经导丝管进入两块板式导电嘴间的圆弧槽内并被弹性夹紧力夹紧,而后被准确送入超窄间隙内与垫板接触引弧。试验结果表明,该焊枪能够满足超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接的要求,获得了成形良好的超窄间隙焊缝。     

基于图像空间的焊接机器人起始点自动识别与自动控制

以集装箱薄钢板对接焊为背景,提出了一种焊接机器人起始点自动识别与焊枪精确对位的图像空间控制方法。分别以迭代圆形霍夫变换方法、直线霍夫变换方法确定了包含焊枪特征点的圆形感兴趣区域,实现焊枪特征点、焊缝直线的识别和焊缝特征点提取,设计了基于图像空间的焊缝起始点视觉控制策略,实现了起始点的精确定位控制。实验表明:该方法能够精确地识别焊缝特征和焊枪坐标,快速精确定位焊枪,具有较好的鲁棒性。     

基于视觉与重力融合传感的焊枪位姿反馈控制

为了实现焊缝跟踪、焊枪高度及其空间姿态的检测和闭环反馈控制,有效控制任意空间姿态焊接接头的焊缝成形质量,构建了基于视觉传感与重力感应融合的焊枪空间位置、姿态在线检测与闭环反馈控制系统;结合建立的检测数学模型,检测系统实现了对焊枪相对于工件的空间位置和姿态、焊枪相对于重力加速度方向的空间姿态、焊接接头相对于重力加速度方向的空间姿态的在线实时检测. 结果表明,系统实现了焊枪空间姿态的实时反馈控制,控制精度可达0.1°,并实现了电弧焊接过程中的焊缝横向实时跟踪和焊枪高度实时调控,焊缝横向跟踪与焊枪高度调控的平均偏差分别为0.20和0.78 mm. 实现任意空间姿态焊接接头的自动化焊接,可有效提升焊接装备的智能化水平.     

移动机器人波纹板折线角焊缝跟踪控制

在对集装箱波纹板形式的焊缝进行焊接时,不仅要控制焊枪跟踪焊缝移动,同时还要保证焊枪相对于焊接面的倾角.设计了一种移动焊接机器人,该机器人以轮式移动小车作为平台,配以可以伸缩和转动的执行机构控制焊枪运动.采用旋转电弧作为传感器对焊枪偏差和倾角同时进行检测,通过控制三个关节协调动作,实现焊缝跟踪的同时对焊枪倾角进行调整.还对机器人的运动学模型进行了研究,在此基础上结合模糊控制理论设计了控制器,最后通过实际焊接试验证明了所提出的方法的有效性.     

基于RobotStudio的机器人曲面厚板焊接离线编程

针对船舶曲面厚板焊接问题,自主开发了1套多电弧复合高效焊接设备,实现了对厚度小于30 mm的船板单道成形焊接。基于RobotStudio机器人焊接工作站,导入使用SolidWorks绘制的曲面船板工件三维模型,自动创建曲线焊缝路径离线程序,并对程序进行调试和模拟仿真,解决了曲板焊接过程中焊枪工具与曲面工件碰撞的难题,确保焊接工艺可以实施。将离线程序加载至真实的焊接工作站,用以指导生产实践,提高了作业效率和焊接质量。     

用于自动编程的机器人弧焊几何模型

几何信息对于弧焊机器人自动编程具有重要作用,本文建立了完整的机器人弧焊几何模型,在焊缝曲线几何模型中,提出用焊缝长度为参数建立参数方程表达任意形状的焊缝,并给出了确定焊缝上离散编程点的方法,在焊接工件几何模型中,针对焊接结构的特点,采用三级基本体系和基本体素对表示焊接工件,给出了具体的数据结构。在焊枪位姿变换中,定义了世界坐标系,焊枪坐标系和活动坐标系给出了坐标系间的变换关系,在此几何模型基础上,     

C64横梁自动焊接生产线

概述C64横梁主要由上盖板、下盖板和腹板组成,采用埋弧焊工艺完成上、下盖板与腹板4条焊缝的焊接。在传统的车辆生产行业中,通常采用的生产过程为:手工上料→工件组对→手工点焊→机械传输工件至上盖板、腹板焊接工位→焊枪固定,工件向前传输完成第1、2条角焊缝焊接→机械传输工件至翻转工位,工件翻转180°→机械传输工件至下盖板、腹板焊接工位→焊枪固定,工件向前传输完成第3、4条角焊缝焊接→横梁回转90°,机械传输至筋板焊接工位→机械传输至下料工位。该生产流水线生产流程长,占用空间大,自动化程度不高,每一工位都需工人进行辅助操作…     

一种能自动定心的环缝焊机

针对大直径管板环缝焊接中工件体积大、管子无法转动的问题,研制一种包括自动定心和焊枪旋转机构的环缝自动焊接设备,通过3组曲柄滑块机构实现焊枪旋转中心与管子中心的快速准确对齐,并设计了基于AVR单片机的自动控制系统,实现定心和焊接过程的自动化,且该系统能够适应管径变化范围大的应用场合。     

可调焊接滚轮架

我厂过去焊接圆形工件对接环缝时,是由一人焊接,另一人转动焊件,劳动强度大,工效低。为改变这一状况,制作了一台可调焊接滚轮架,可进行电弧焊或气焊。可调焊接滚轮架的工作原理(见图):当电动机经无级变速箱驱动主动轴转动时,主动轮4和10同时转动,由于从动轮动3和9与主动轮共同支承焊件 A,在焊件 A 转动的摩擦作用下,从动轮同时转动。纵横位移装置是为适应不同直径和长度的焊件。由于各种焊件     

钻杆环缝数控自动焊机

研制的钻杆环缝数控自动机焊为全自动的数控焊机。用于钻杆与两端法兰的内外共4条环缝的焊接。工件的上料、定位、夹紧、内外焊枪的到位、内外焊枪的焊接、自动排列焊道各层各道的焊接工艺参数的改变等均能自动进行。不同管径和不同壁厚采用的各种焊接参数都可在人机界面上预置。采用富氩混合气体保护焊工艺方法，焊缝美观，性能优良，几乎没有飞溅。经大量的生产实践证明该钻杆环缝数控自动焊机焊接质量好，生产效率高。