接触式自动焊缝跟踪传感器的研究

设计了一种接触式自动焊缝跟踪传感器。该传感器通过摆动将焊缝位置采集出来。通过计算进行信号分析来判断焊枪是否偏离焊缝位置，以便及时纠正焊枪位置，来保证焊接质量。     

基于DSP的不锈钢大直径焊管焊缝实时跟踪系统

介绍了一种基于DSP的不锈钢焊管等离子弧焊的焊缝实时跟踪系统,对其工作原理、控制系统的硬件设计和软件程序设计的要点等进行了阐述.该系统采用激光传感器测量焊缝的位置,并采用Fuzzy-P双模控制进行焊缝的纠偏;采用DSP作为核心控制器产生控制信号,驱动焊枪高度方向的运动和焊管的旋转,实现焊枪对焊缝的实时自动跟踪,并根据焊...     

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。     

塔吊臂架角钢外角接焊缝跟踪系统

为实现塔吊臂架角钢外角接接缝的自动化焊接,设计了一套具有可靠性高、能够在工业现场长期应用的激光视觉焊缝跟踪系统.介绍了系统的组成和工作原理.根据外角接接头几何特点,设计了一套专门图像处理算法,能够快速准确可靠地提取焊缝特征和中心位置,并对焊缝中心检测结果进行数字滤波,以提高抗干扰性.在焊枪纠偏控制中,针对检测传感器前置的特点,水平方向的焊缝跟踪采用一种基于实时焊缝斜率的跟踪算法,并运用PD算法进行焊枪调整;针对高度方向上的焊缝跟踪特点,采用带智能积分的模糊控制器进行焊枪调整.经现场试用表明,该系统运行稳定,能够满足焊接精度要求,具有较高的实用价值.     

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.     

曲面焊缝自动焊接工艺的开发与应用

针对解决多铰接低地板转向架侧梁生产阶段中遇到曲面焊缝使用手工焊导致的返修量大和重复打磨补焊的问题,研究如何使用机械手在自动化焊接中焊出合格的曲面焊缝,通过使用机械手直接焊接出曲面焊缝的方法来避免焊接缺陷产生,以达到减少返修和打磨接头的目的。首先,对曲面焊缝的焊接难点进行分析,经过多次模拟和试焊接,尝试新的焊接位置、新的焊接工艺参数和新的焊枪倾角,最终将焊缝合格率保证在95%以上,避免了焊缝应力集中导致的疲劳断裂和由于反复修磨补焊造成的韧性降低,并且为其他项目的转向架自动化焊接曲面焊缝提供了借鉴和参考价值。     

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...     

管道插接相贯线专用焊接机器人

管道插接相贯线焊缝是典型的、复杂的空间焊缝.针对管道插接焊缝的特殊焊接工艺要求,采用串并联混合方式设计了一种新型的5自由度焊接机器人,实现了机器人锚固、运动机构、焊枪姿态调节机构和送丝机构的一体化设计.设计了2自由度的自动定心手腕机构,实现了焊枪位置和焊枪姿态的独立控制,建立了专用焊接机器人的运动学模型.针对通用型的相贯线模型,建立了焊枪位置、焊枪姿态和焊接速度的实时控制数学模型.结果表明,该焊接机器人锚固牢固、定位准确,焊接过程可控性好,控制模型能够满足空间相贯线焊缝的焊接工艺要求.     

管内锚固式相贯线专用焊接机器人

管道插接相贯线焊缝是典型的、复杂的空问焊缝.针对管道插接焊缝的特殊焊接工艺要求,采用串并联混合方式设计了一种新型的5自由度焊接机器人.机器人以管道内壁为锚固对象,实现了机器人锚固、运动机构、焊枪姿态调节机构和送丝机构的一体化设计.机器人利用3个关节对焊枪位置进行控制,利用2自由度的自动定心手腕机构对焊枪进行姿态控制,实现了焊枪位置和焊枪姿态的独立控制.针对该专用焊接机器人,建立了焊接机器人的运动学模型,给出了机器人运动学模型解法.实际焊接试验表明,该焊接机器人锚固牢固、定位准确,焊接过程可控性好,控制模型能够满足空间相贯线焊缝的焊接工艺要求.     

CO_2气体保护焊接操作方法上的几个问题

一、施焊方向问题使用 CO_2半自动焊接一般多习惯采用左焊法(右手持焊枪)。焊枪向施焊方向相反的一方倾斜。这就形成了:向前推着焊,保护气体向前吹的现象。如图:这种焊法,明显减弱了对熔池后部,半液态金属的气体保护作用。操作者一旦掌握不好,就会造成蜂窝状气孔或面包形焊缝。在水平位置,坡口焊缝焊接时尤为严重。     

螺旋缝埋弧焊管内外自动焊焊枪结构设计

介绍传统焊枪和新设计埋弧焊管内外自动焊焊枪的结构,分析新型埋弧焊枪的工作原理,对比两种焊枪在生产中的应用情况。分析认为:与传统焊枪相比,新设计的埋弧焊枪能始终保证焊丝与导电嘴一侧接触,保证焊接时焊丝的位置稳定,通过风冷可以有效降低焊丝温度,同样工况下提高了焊缝形貌及理化性能结果。新设计的焊枪结构仍存在短板,无法针对多丝焊进行调节;焊接内径较大的焊管时,利用传导机构调节内焊丝位置较容易,管径小时则不易操作。建议与自动化测量技术相结合,根据导电嘴损耗自动调节焊丝位置,避免因忘记手动操作或位置局限难操作等引起的焊丝位置偏离而造成的产品质量问题。     

水下旋转电弧焊接参数对焊缝形态的影响

为了获得良好的焊缝成形,保证焊接质量,研究了水下旋转电弧的焊接工艺规范对焊缝尺寸的影响。选取焊接电流、焊枪旋转半径、焊枪高度、旋转频率为正交试验的四个因素,设计四因素三水平正交试验表。对获得的数据集建立回归方程组,拟合熔宽、熔深与焊接电流、焊枪旋转半径、焊枪高度、旋转频率四个因素的关系,试验结果表明,拟合方程能准确地模拟实际情况。对熔宽及熔深进行敏感性分析,熔宽对焊枪旋转半径的调节灵敏度较高,熔深对焊枪高度的调节灵敏度较高。     

焊接自动线和焊接机器人

20092167管道插接焊缝位置及焊枪位姿建模/任福深…//焊接学报.-2008,29(11):33~36管道插接相贯线焊缝是典型的、复杂的空间焊缝。针对弧焊机器人工作的特殊要求,在不失一般性的基础上,建立了焊缝位置及焊枪位姿的数学模型,以坐标系的形式定量描述了焊缝及焊枪的位置和方向,确定了能够准确描述焊枪姿态的参数:工作角、行走角和自转角,并给出了计算方法。通过对相贯线焊缝特征的分析,发现相贯线上任意点的切线始终与过该点的两个圆柱切平面的交线重合,在此基础上提出了一种简单的建立焊缝特征矩阵的计算方法。该模型对管道插接具有通用性,对焊接工艺的建模与仿真以及机器人焊接的建模与离线编程具有重要意义。图4参520092168激光拼焊生产线的组成及应用/闫志波…//应用激光.-2008,28(5):379~382介绍了激光拼焊典型成套设备———SOUTRAC型全自动激光拼焊线的设备组成及工艺流程,以及焊接部分的工作原理和焊接过程质量监控系统的工作原理。激光拼焊设备能够实现等厚和不等厚钢板的对焊,焊接质量好,节约原材料,容易实现自动化生产,在当今汽车车身制造业得到了越来越广泛的应用。图4参520092169差速驱动式移...     

机器人型TIG焊自动化工作站的设计与研究

航天运载系统中的一些小尺寸薄壁件对焊缝质量要求较高,目前大多采用手工TIG焊,焊缝质量不稳定,易受人为因素影响。焊接机器人具有故障率低、焊接质量稳定的特点,设计了一种机器人型TIG焊自动化工作站,可实现自动化焊接、焊接参数可调,并具有弧长跟踪功能,能够自动调整焊枪高度,保证焊缝稳定。介绍工作站的总体设计和自动焊接功能的实现,详述弧长跟踪功能的实现方式,并通过直焊缝、环焊缝、方焊缝的焊接实验验证了自动焊接功能和弧长跟踪功能。     

焊接自动线和焊接机器人

20092167管道插接焊缝位置及焊枪位姿建模/任福深…//焊接学报.-2008,29(11):33~36管道插接相贯线焊缝是典型的、复杂的空间焊缝。针对弧焊机器人工作的特殊要求,在不失一般性的基础上,建立了焊缝位置及焊枪位姿的数学模型,以坐标系的形式定量描述了焊缝及焊枪的位置和方向,确定了能够准确描述焊枪姿态的参数:工作角、行走角和自转角,并给出了计算方法。通过对相贯线焊缝特征的分析,发现相贯线上任意点的切线始终与过该点的两个圆柱切平面的交线重合,在此基础上提出了一种简单的建立焊缝特征矩阵的计算方法。该模型对管道插接具有通用性,对焊接工艺的建模与仿真以及机器人焊接的建模与离线编程具有重要意义。图4参520092168激光拼焊生产线的组成及应用/闫志波…//应用激光.-2008,28(5):379~382介绍了激光拼焊典型成套设备———SOUTRAC型全自动激光拼焊线的设备组成及工艺流程,以及焊接部分的工作原理和焊接过程质量监控系统的工作原理。激光拼焊设备能够实现等厚和不等厚钢板的对焊,焊接质量好,节约原材料,容易实现自动化生产,在当今汽车车身制造业得到了越来越广泛的应用。图4参520092169差速驱动式移...     

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.     

曲柄连杆机构在吊环双面焊接专机中的应用

汽车减震器中吊环与储油缸、防护罩的组合是通过焊接方法实现连接的。但由于其结合面为曲面,即焊缝为圆弧段分布,若要实现自动化焊接,除采用专用的工艺装备来定位夹紧吊环、储油缸和防护罩外,使焊枪沿着曲线行走,以保证焊缝成形美观、一致,熔深及抗拉强度达到的技术要求,特殊的焊接工艺方法更为重要。采用本文设计的曲柄连杆机构可使焊枪做匀变速运动的同时实现其折回时的加速度非常柔和,很好地解决了其在焊接工艺上的技术难题,实现吊环的双面自动焊接。     

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。     

基于纠偏与示教相结合的机器人自动焊接跟踪

主要分析了一种将纠偏与示教相结合的对焊缝进行跟踪的方法,通过该方法可使机器人实现自动焊接。基于传统的示教机器人,采用激光传感器对示教路径和实际路径的偏差进行测量。根据所测得的偏差及示教路径,通过控制器调整焊枪的位置及方向以实现焊缝跟踪。利用激光传感器和六自由度的机器人进行实验系统的设计,并对本研究的方法进行验证,实验结果证明该方法是有效的。     

管桩端板智能高效机器人焊接系统设计

基于当前管桩端板焊接中存在的问题,设计了一套智能高效的机器人焊接系统。介绍机器人焊接系统的总体构成、上料和焊接系统、控制系统硬件构成和焊缝视觉检测系统。该系统能够实现不同型号工件焊接的自动切换,从上料到焊接完成全过程的高度自动化以及准确检测焊缝位置和宽度的智能化。