機器人焊接大型接頭多道焊填充策略

劉歡 趙陽

摘 要：利用機器人來焊接大型接頭多道焊填充的程序，要按照每個焊道截面的形狀對大型V形接頭的每一層焊道進行敷設處理，讓第二層焊道在增加層數時也要相應的增加第一層焊道的層高，通過將焊道設置為等截面積的前提條件，依次推理多層焊道的整合方案，這樣的填充方法具有易于規劃，通過這種焊接填充方式有效增加焊接工程的質量。

關鍵詞：機器人焊接;大型接頭;多道焊填充決策

隨著國家對機器人生產行業的大量創新性投入，機器人的應用與推廣得到了各行各業的重視，就比如現階段的弧焊機器人，多采用薄板焊接的生產方式，相對應的厚板焊接則需要更多的焊接填充規劃，生產上難度較大，因其小批量生產與多種焊接方式并存的特點，使得厚板焊接得不到明顯的推廣與利用，而弧焊機器人可以針對厚板焊接設置填充規劃與焊接參數，利用先進傳感器追蹤整個工序。本文將探究弧焊機器人厚板焊接方面的應用效果。

一、焊接機器人的發展現狀

焊接機器人按照產地可以分成多種類型，每種類型的焊接機器人各具優勢，隨著近些年焊接機器人發展越來越成熟，應用于焊接工程上的技術優勢也越來越受到制造業的重視。

1.1焊接機器人的焊接技術

焊接機器人多采用等離子弧焊、氣體保護焊等焊接方式，就現階段來看，國內外在焊接工藝上存在各自的特點，國外多采用氣體保護焊接手段，憑借高效先進的焊接工藝保證了焊接接頭的完好無損，使得焊接熔敷效率與速度得到了明顯的提升，而國內則致力于研究焊接工藝技術的加工內容，注重焊接工藝質量的高低。

1.2焊接機器人的仿真技術

仿真焊接機器人的焊接工藝具有很高的應用價值，在仿真技術應用的過程中，機器人焊接工藝原理以及需要用到的CAD/CAM等技術通過媒體動畫放映的形式展現出來，加上對機器人的控制就可以使焊接機器人對真實的焊接加工制作流程進行模擬演示，仿真焊接機器人在系統中生成自己的加工模式，通過這種精確度較高，科學高效的加工教學方式，使一部分高校的學生擁有了可以學習如何進行焊接技術操作的教學助手，通過這種仿真模擬的教學方式讓教學更加合理規范，值得被各大教育行業選用。

1.3針對焊接機器人的定位技術還需得到一定程度的改善

在一些大型的接頭焊接工程中，焊接機器人充當著重要的角色，這些高精度的機械設備能夠滿足焊接制造業大部分的工作內容，承擔著普通焊接工程師所無法勝任的焊接工作，但其焊接技術還存在著一定問題。首先，焊接機器人仍然普遍存在著焊接加工重復定位精度較高、絕對定位的精度較低的現狀，要想解決這類問題，就要有意的提高機器人內部硬件的構造與質量要求，同時，還要主要利用各種機械設備的標定方法對焊接機器人的控制器參數做出科學合理的調整，保證其在工作過程中的精度和靈敏性，伴隨著我國離線編程技術的不斷發展，焊接機器人的設備定位準確程度成為了新的關注點。

二、機器人焊接大型接頭多道焊等截面積的焊道填充決策

2.1主要的填充設計

在焊接工藝中，一般厚板的大型機械結構都有著較為簡單的接頭樣式，在大型接頭多道焊工藝中，需要大量的金屬對多道焊進行敷設，在大量的電流和少量的焊道數中實現焊接工藝的加工處理。由于焊接工藝中結構件重量與占地面積較大，造焊接操作中不太容易翻轉，導致工作人員需要對焊接位置采取對種焊接方法，利用立焊或者橫焊等焊接方式對工件進行加工填充，要在每個相等的截面積的焊道中，通過每個接頭處于焊道所需的最大橫截面積算出焊道數目，讓金屬完整的敷設到每個焊道的焊縫中，提高工件的焊接質量。根據以往焊接經驗，焊接接頭的方法主要有以下幾種，首先是專門應用直線焊道的一層多道焊的焊接方式，其二，是利用擺動的方式實行的一層一道焊的焊接手法，最后的方法是同時融合了第一種加工方式與第二種加工方式的焊接方法。在這些方法中，V形接頭的方式最常被用到，就此通過分析V形接頭的多道焊填充加工策略為主要內容展開內容上的闡述。

2.2V形接頭多道焊焊接策略

2.2.1不同焊道具有的不同截面形狀

焊道的截面形狀根據需要有不同的形狀要求，類似于三角形、正方形或者梯形，分析好焊道的截面面積，以及每一層焊道所在層數的規定數量，V形接頭中多道焊焊縫就會得到準確的數值，通過相應的公式進行計算，算出V形焊縫中實際的深度和寬度，通過這個數值推算出焊道每層的焊接面積以及層高，得出每層焊道的面積，借此更加科學明確的得出焊接工藝所需的各種數據。

2.2.2對焊接工藝中焊縫中層數和焊道數的明確

在溶解了大量金屬的焊道中，需要盡可能多的電流與較少的焊道數提高焊接工藝的生產率，對此，需要明確不同要求中每道焊道需要敷設的最大截面面積，根據焊接工藝中焊縫整體截面積算出需要的焊道數，這個數目統稱為理論上的焊道數，選擇大于并且等于理論上焊道數的數據作為焊接工藝中實際需要的焊道數，在確定了工藝中實際所需焊道數之后，就要依據實際工作中焊縫截面積的整體數目算出每一道焊縫的實際截面積數目，同時，在焊接過程中，每一層焊道都與前一層焊道互為基點，在加工的過程中，少不了金屬的飛濺或接頭處咬邊的情況，所以造成焊道實際截面積會比之前計算過的截面積大上一點，這樣焊接機器人焊接出來的工件成能符合工程標準要求。

三、結束語

綜上所述，焊接大型接頭多道焊填充任務時，采用新的解決對策，能夠有效幫助焊接工程得到順利開展，有效控制焊接過程中各項參數的不穩定變化，保證焊接質量不會得到虧損，讓焊接過程中接頭焊道截面積保持相等且具有條理，實現機器人焊接技術的有效性發展。

參考文獻

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