铝合金柴油机水箱五轴示教TIG焊接系统的研制

介绍了一种具有示教功能的焊枪可作为多轴姿态调整的交流ＴＩＧ焊接系统，适用于复杂外形结构的铝合金箱体的焊接生产，其机械系统不仅能使焊枪沿二个直角坐标方向做复合调整，而且还能使焊枪做姿态调整，便于实现间曲线焊缝的焊接。控制系统由主机系统和示教系统组成，由各自的单片机控制，焊枪的运动轨迹由示教编程器示教完成。采取了多项防干扰措施，保证了整个系统在引弧，稳弧高频和电网网压波动干扰下的正常工作。该焊接系统经     

四轴联动系统在带凸缘的马鞍形焊接中的枪姿误差分析

简化的马鞍形焊接系统存在焊枪姿态误差,其适用范围与焊枪姿态误差大小的最大值密切相关。为了合理选用四轴联动马鞍形焊接系统,针对带凸缘的正交马鞍形焊接,运用空间解析几何原理进行了焊枪姿态误差分析,导出了五轴联动系统(θ,r,h,α,β)简化为四轴联动系统(θ,r,h,β)后焊枪前后倾角的误差公式。利用MATLAB进行作图分析,得到最大前后倾角与接管凸缘半径与筒体半径比值、焊枪旋转角度之间的关系。结果表明,带凸缘的正交马鞍形焊接时,凸缘半径与筒体半径比值对焊枪最大前后倾角有直接影响。     

双焊枪同步联动焊接系统建模与仿真分析

钢铝复合散热器多立管、避障相贯线焊接时,采用双焊枪同步联动焊接方式.在自主研发避障式双焊枪四轴复合联动自动焊接机过程中,建立T型圆柱管相贯线焊缝以及焊枪姿态的数学模型.应用VC++编程推导出插补周期内焊枪转角与时间的对应关系,根据双焊枪同步联动焊接系统末端执行器所要完成的轨迹特点,进行轨迹规划,在Pro/E环境下建立焊接系统的三维模型,进行运动仿真,检查焊枪运动是否与散热器铝翼干涉.结果表明,相贯线焊缝以及焊枪姿态的数学模型正确,能很好地完成相贯线处的焊接,提高了生产效率和焊接质量.     

双焊枪同步联动焊接系统建模与仿真分析

钢铝复合散热器多立管、避障相贯线焊接时,采用双焊枪同步联动焊接方式.在自主研发避障式双焊枪四轴复合联动自动焊接机过程中,建立T型圆柱管相贯线焊缝以及焊枪姿态的数学模型.应用VC++编程推导出插补周期内焊枪转角与时间的对应关系,根据双焊枪同步联动焊接系统末端执行器所要完成的轨迹特点,进行轨迹规划,在Pro/E环境下建立焊接系统的三维模型,进行运动仿真,检查焊枪运动是否与散热器铝翼干涉.结果表明,相贯线焊缝以及焊枪姿态的数学模型正确,能很好地完成相贯线处的焊接,提高了生产效率和焊接质量.     

四轴联动马鞍形焊接系统的枪姿误差分析

针对接管、筒体的正交马鞍形曲线焊接,为了定量分析五轴联动马鞍形焊接系统(θr,,h,α,β)简化为四轴联动系统(θr,,h,β)的焊枪姿态误差,建立了马鞍形焊接运动系统的数学模型,运用空间解析几何原理推导出了简化后的焊枪前后倾角的误差公式。利用Matlab进行作图分析,得到了最大焊枪前后倾角与接管、筒体筒径比以及焊枪旋转角度之间的关系曲线。结果表明,正交马鞍形曲线焊接时,焊枪旋转角度和筒径比对最大的枪姿误差有直接影响,可为生产中合理选用四轴联动马鞍形焊接系统提供参考。     

全位置相贯线自动焊接新型焊枪设计

在焊接复杂的空间曲线或进行全位置焊接操作时,传统焊接机器人关节耦合、系统干涉现象较为普遍,焊接局限性明显. 为了克服焊枪位姿改变时的干涉现象,基于各位置焊缝角度和深度均动态变化的特征,设计出一款能调节自身工作角的新型焊枪,使焊枪自身能够具有一定的实时调节能力,在自动焊接过程中通过调节焊枪工作角配合机器人完成全位置焊接,增强机器人的实用性和可行性,满足较为复杂相贯曲线的焊接要求,使用OpenGL对焊枪运动学模型和焊接过程进行了仿真,仿真结果证明了所设计的自动焊接焊枪的有效性.     

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.     

伺服焊枪中频直流点焊在车身制造中的应用

伺服焊枪中频直流焊接技术以其自身特有的优势,已越来越多地被应用于轿车白车身机器人自动焊接生产线上。介绍了伺服焊枪加中频直流点焊系统的特性,以1.75 mm双相钢DP600为例,对比分析了其在焊接质量和焊接性方面的优势,针对上海通用现场高强钢焊接案例,通过试验表明,伺服焊枪中频直流技术能够有效提高焊接质量,并实现节能环保的需求。     

高速MAG焊焊枪的设计优化

采用GAD／CAM技术对高速MAG焊焊枪结构者了设计，使用FEM数值计算方法对焊枪结构气体通道等部分进行了设计优化，制造出来的焊枪经焊接工艺实验检验，符合高速MAG焊焊接工艺的要求。     

伺服焊枪点焊PLC控制系统设计

基于PLC控制器设计了一套伺服焊枪点焊控制系统,该系统集成了伺服焊枪和焊接控制器等设备.焊接过程中,电极定位利用伺服电机的位置环来实现,电极力则通过采集安装在电极杆上的LoadCel压力传感器的反馈压力信号来进行闭环控制,与焊接控制器的通讯则由系统的I/O模块来完成.试验表明,该伺服焊枪系统在焊接过程中电极定位迅速、电极力稳定,并能够有效地提高焊接质量,减少焊接喷溅,延长电极寿命.     

机器人搅拌摩擦点焊系统设计

搅拌摩擦点焊是一种新型固相焊接技术,机器人焊接是焊接制造业的主要发展方向,将搅拌摩擦点焊与机器人相结合,通过加工相应的焊接装置以及增加机器人的承载能力,设计完成机器人搅拌摩擦点焊装置,实现对搅拌针的精确控制。机器人搅拌摩擦点焊的控制系统是将机器人控制系统和搅拌摩擦点焊控制系统结合,在焊接过程中二者既能独立运行,又相互联系,实现搅拌摩擦点焊装置与机器人协同工作模式,从而实现无间断循环的焊接过程,提高焊接效率。通过实验对比分析机器人搅拌摩擦点焊与传统龙门式搅拌摩擦点焊焊接的工件表面成形和焊点力学性能,结果表明:机器人搅拌摩擦点焊系统实现了复杂结构工件的焊接,表面成形良好,无明显的焊接缺陷,且焊点结合强度与龙门式相当,机器人搅拌摩擦点焊系统具有良好的焊接性能。     

PLC控制步进电机在自动堆焊中的应用

利用可编程控制器（PLC）控制步进电机和电焊机，实现车钩堆焊过程的自动化控制。针对焊接技术向自动化方向发展的趋势，研制了一种PLC控制技术用于火车车钩焊补的自动化堆焊设备，该设备由机械系统，控制系统以及焊接系统组成。利用PLC控制3个电机的转递和转向，从而控制焊枪的运动轨迹，通过焊接试验得出一组典型的焊接规范参数。试验结果表明，系统具有运行可靠，操作方便以及效率高等特点，对改善工人劳动条件和提高生产效率具有明显的实用意义。     

大型构件水下焊接机器人系统

针对水下焊接环境要求,设计了一种履带式水下焊接机器人系统,该系统由机器人本体机构、激光视觉传感器、控制系统和焊接系统组成. 机器人本体机构由履带式移动平台和焊枪调节机构构成,运动灵活可靠,满足水下焊接焊缝跟踪要求. 完成了视觉传感器部件选型及光路设计,实现水下环境的焊缝自动识别. 设计了基于PLC机器人控制系统和协调控制方法,实现水下环境的焊缝跟踪控制. 同时在水下焊接试验平台完成焊接跟踪试验. 结果表明,机器人运行稳定,焊缝成形较好,焊接质量满足要求.     

不锈钢轨道车辆用电阻点焊设备的组成与应用

针对不锈钢轨道车辆的材料的性能,适合采用电阻点焊技术进行焊接.分别从电阻点焊的工作原理、焊接设备的整体结构形式、焊接系统、走行系统、控制系统、焊接监测系统、润滑系统、冷却系统、焊钳结构、点焊电极、设备焊接能力、设备的辅助装置等方面分析了电阻点焊设备各系统的组成与应用,指出了生产不锈钢轨道车辆用电阻点焊设备的基本组成、应...     

异型断面管道自动焊接执行机构设计及运动仿真

在自主研发的全位置管道焊接机器人基础之上,针对异型断面波纹管的特点,研究了一种异型断面波纹管自动焊接机器人,能实现波纹管现场组对、坡口加工及自动化焊接等问题.该机器人系统主要包括对管装置、焊接/切割控制系统、自动焊接/切割系统、焊接/切割自动执行装置.着重分析了其自动焊接执行机构,并在结构模型的基础上进行了运动仿真研究...     

无头轧制技术中专用闪光对焊机

无头轧制过程中技术中的闪光对焊机的工作过程,根据无头轧制技术的要求,设计了无头轧制专用闪光焊机的供电部分、控制部分、液压系统.该专用焊机采用三相次级整流电路,通过电压反馈完成钢坯焊接时焊接工艺的控制.由于钢坯的焊接是在动态过程中完成,焊机的行走由PLC控制.焊机的液压系统由夹紧液压缸、俯仰液压缸、顶锻液压缸和剪切液压缸等组成,用来完成钢坯夹持、毛刺的去除等动作.整个设计很好的满足了无头轧制技术中钢坯焊接的要求.     

基于网络的焊工考试题库管理系统

采用客户机／服务器网络体系结构，选取Microsoft SQL Server 2000作为数据库管理系统，在Sybase PowerBuilder平台下，运用PowerScript语言开发了焊工考试题库管理系统。系统包含试题编辑，试卷管理，题库设置和图片编辑等四大功能，实现了网络化焊工题库的管理。系统以填空题、判断题、选择题、简答题、计算题的形式集成5000多道焊接考试标准化试题，内容涉及焊接基础、焊接冶金、焊接材料、焊接方法及焊接设备、金属材料及其焊接、焊接应力与变形、焊接缺陷及焊接检验、焊接与切割安全技术等方面，可作为焊工培训、焊工及焊接技师理论知识考试及各级焊接技术比赛的题库系统。     

轿车车身螺柱焊接过程的控制系统

通过对轿车车身昆柱焊接过程的分析，建立了以８０３１单片机为核心的轿车车身螺柱焊接的过程控制系统。本系统与波形控制的焊接电源相联接，实现了焊接过程与焊接替代规范参数的合理匹配。通过键盘一显示系统。实现了焊接参数的自由输入和焊接信息显示。     

基于以太网的电焊机网络控制系统

介绍了一种基于以太网的电焊机网络控制系统。随着以太网技术的迅猛发展，以太网应用于工业生产已成为重要的研究方向，利用嵌入式网关模块结合单片机控制系统实现了电焊机的以太网接入，可以使作为现场生产单元的电焊机与目前基于以太网和TCP/IP协议的企业信息系统无缝集成，从而使焊接生产过程的网络化和信息化及电焊机的远程故障诊断成为可能。同时设计了网络电焊机管理系统，并利用SQL SERVER软件构建了基于Web的焊接规范数据库和焊接生产过程监测数据库。整个系统可以实现焊接规范参数数据库的维护、电焊机参数远程监控和焊接规范的远程设置与网络化管理。     

焊接质量管理系统

通过对某造船厂焊接施工记录管理体系的分析，以关系模型为基础，并严格按照规范化理论建立了焊接质量管理数据库系统，其中包括板型材、焊材、焊接工艺参数、探伤、材质跟踪等五个关系模型，采用网络技术和模块化程序设计方法，实现了造船厂焊接工程数据的计算机数据库系统管理。