工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)應(yīng)用與焊接質(zhì)量控制

洪煒迪

（杭州叉車鈑焊有限公司，浙江 杭州 311300）

與典型關(guān)節(jié)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展而言，焊接機(jī)器人技術(shù)發(fā)展與之相同步，而且伴隨機(jī)器人技術(shù)的不斷開發(fā)、研究和應(yīng)用，在一定程度上促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)發(fā)展。特別是焊接機(jī)器人已經(jīng)在各類機(jī)器人中占據(jù)重要地位，約占工業(yè)機(jī)器人的33.33%左右，針對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型，奠定了良好基礎(chǔ)。基于此，針對(duì)工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)應(yīng)用和焊接質(zhì)量控制，展開以下分析。

1 工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)

縱觀我國(guó)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀可看出，在實(shí)踐操作的過程中，要想制作出完整的工業(yè)機(jī)器人，就需要對(duì)工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)焊接系統(tǒng)全面掌握。

（1）對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行分析。機(jī)器人本身主要運(yùn)用鋁合金進(jìn)行鑄造其結(jié)構(gòu)，然后通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，與有限元結(jié)構(gòu)分析的方式，獲得總體優(yōu)異的堅(jiān)固剛性結(jié)構(gòu)，從而獲取最佳固定負(fù)載能力。此外，所有軸運(yùn)用的都是免維護(hù)交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使用無間隙的傳動(dòng)組件和絕對(duì)編碼器，并且所有機(jī)器人軸全部配有剎車裝置和溫度監(jiān)測(cè)的安全裝置，能在機(jī)器人出現(xiàn)故障時(shí)，第一時(shí)間通知給相關(guān)技術(shù)人員，讓技術(shù)人員對(duì)故障問題進(jìn)行分析與解決。因其具備高精度位置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所以能有效保證機(jī)器人具有高度的動(dòng)態(tài)特性和良好的精度。

（2）對(duì)工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)進(jìn)行分析。工業(yè)機(jī)器人弧焊系統(tǒng)主要是由：工業(yè)機(jī)器人和煙霧凈化過濾機(jī)、焊槍、送絲機(jī)與煙霧凈化系統(tǒng)等部件組建而成，在工業(yè)機(jī)器人的焊接系統(tǒng)中，其操作過程主要是通過送絲機(jī)和焊接工作臺(tái)等相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)連接的方式得以實(shí)現(xiàn)。

2 工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)應(yīng)用中的相關(guān)參數(shù)設(shè)置

將從以下幾個(gè)方面入手，對(duì)工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)設(shè)置和調(diào)整，展開較為深入的分析。其目的在于保證相關(guān)參數(shù)得到有效配置與調(diào)整。

（1）相關(guān)單位及管理人員，應(yīng)當(dāng)針對(duì)工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊機(jī)系統(tǒng)中的送絲輪壓力參數(shù)，展開科學(xué)有效的調(diào)節(jié)工作，而且當(dāng)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，根據(jù)上述內(nèi)容的組建流程進(jìn)行科學(xué)連接，就需要技術(shù)人員能夠?qū)ο到y(tǒng)中的送絲輪、氣瓶壓力等相關(guān)技術(shù)參數(shù)實(shí)現(xiàn)整改。同時(shí)，由于工業(yè)機(jī)器人的送絲結(jié)構(gòu)，大部分都是以四輪驅(qū)動(dòng)式的結(jié)構(gòu)模型為主，所以，工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)中送絲輪的送絲壓力刻度值，應(yīng)位于壓力手柄中，并且還要在實(shí)際應(yīng)用的過程中，根據(jù)送絲輪壓

力刻度值的不同，運(yùn)用不同參數(shù)直徑和材質(zhì)的焊絲壓力參數(shù)值，保證自動(dòng)焊接系統(tǒng)的正常運(yùn)行。除此之外，在工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接中，技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)結(jié)合工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)狀，對(duì)有關(guān)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人焊接壓力的操作規(guī)范進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，尤其是對(duì)系統(tǒng)焊槍的類型和焊槍電纜長(zhǎng)度等相關(guān)參數(shù)，也需要進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置與調(diào)整。具體的系統(tǒng)應(yīng)用參數(shù)設(shè)置如表1所示。

表1 焊絲材質(zhì)、直徑、送絲輪類型和壓力刻度關(guān)系表

（2）相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)針對(duì)工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)中的氣瓶量，及實(shí)際焊接方式和焊接的具體直徑參數(shù)信息，針對(duì)焊接物的厚度實(shí)現(xiàn)重置與調(diào)整，然后基于相關(guān)參數(shù)變量分析的基礎(chǔ)上，科學(xué)判斷氣瓶中氣壓的實(shí)際流量值。除此之外，相關(guān)技術(shù)人員在對(duì)氣瓶實(shí)際流量調(diào)整前，還應(yīng)當(dāng)打開送絲機(jī)的氣檢按鈕，打開后的送絲機(jī)，能在氣瓶送氣的過程中，科學(xué)調(diào)節(jié)氣瓶中的旋轉(zhuǎn)按鈕，進(jìn)而確保氣瓶中的浮球，能夠一直處于預(yù)設(shè)的氣流位置中。最后在調(diào)節(jié)完成之后，技術(shù)人員還需要對(duì)氣檢按鈕做出及時(shí)調(diào)整，也就是按動(dòng)氣檢按鈕，使其能夠中斷氣瓶送氣，從而針對(duì)氣瓶流量調(diào)節(jié)的科學(xué)性展開檢驗(yàn)工作。

（3）技術(shù)人員除了需要針對(duì)送絲輪壓力參數(shù)和氣瓶量等參數(shù)調(diào)整加大認(rèn)識(shí)以外，還要對(duì)工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)中的焊接面板相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。眾所周知，工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接機(jī)的參數(shù)設(shè)定和功能選擇，一般都是需要通過對(duì)焊接機(jī)面板的有效控制和操作進(jìn)行完成。所以，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，技術(shù)人員也要對(duì)焊接面板參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，而且在調(diào)整面板參數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)一定的技術(shù)操作流程進(jìn)行選擇焊接方式與工作運(yùn)行模式等，進(jìn)而確保參數(shù)選擇和參數(shù)調(diào)節(jié)按鈕，能合理針對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。比如，可以通過對(duì)焊接厚度、焊接速度及焊接電壓等參數(shù)值的調(diào)整，保證焊接過程取得良好的焊接效果。除此之外，技術(shù)人員在實(shí)際工作中，還需要對(duì)各項(xiàng)隱含焊接參數(shù)進(jìn)行調(diào)整與設(shè)置，如，送氣時(shí)間和回?zé)龝r(shí)間的設(shè)置，滯后關(guān)氣時(shí)間等參數(shù)的調(diào)整。

3 工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)中的焊接質(zhì)量控制內(nèi)容

將從以下幾個(gè)方面入手，對(duì)工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)中的焊接質(zhì)量控制，展開較為深入的分析。其目的在于有效保證焊接質(zhì)量。

（1）在工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用壓力手柄針對(duì)送絲輪的實(shí)際運(yùn)行壓力進(jìn)行有效調(diào)整，促使焊絲能通過此過程均勻的送進(jìn)導(dǎo)管中，同時(shí)，還能有效保證焊絲從導(dǎo)電嘴出來的時(shí)候，形成一定摩擦力，從而避免焊絲在送絲輪中出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象。由此可見，對(duì)送絲輪運(yùn)行壓力調(diào)整的重要性。但在實(shí)際工作中，還應(yīng)當(dāng)注意的問題是，若是送絲輪運(yùn)行壓力出現(xiàn)過大的問題，必定會(huì)出現(xiàn)焊絲被壓扁的現(xiàn)象，從而破壞鍍層結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重的話還會(huì)對(duì)送絲輪造成摩擦阻力，最終致使送絲輪磨損較快。

（2）當(dāng)技術(shù)人員針對(duì)工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)中的焊接面板參數(shù)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)在實(shí)際工作的過程中，對(duì)實(shí)際的焊接弧長(zhǎng)以及系統(tǒng)中的電壓旋轉(zhuǎn)按鈕進(jìn)行科學(xué)調(diào)節(jié)，以此來保證電弧脈沖聲音中，會(huì)摻雜一些系統(tǒng)短路的聲音，進(jìn)而保證自動(dòng)焊接系統(tǒng)取得良好的焊接效果。與此同時(shí)，在實(shí)際焊接操作的過程中，技術(shù)人員要想保證焊接質(zhì)量，還可以通過反方向傾斜焊槍至焊接0°～10°的方向，運(yùn)用科學(xué)有效的前進(jìn)法進(jìn)行科學(xué)焊接，從而針對(duì)整個(gè)焊接操作過程的焊接結(jié)果，進(jìn)行有效把控。

（3）若是在焊接中發(fā)現(xiàn)有焊接氣孔等焊接質(zhì)量問題的存在，就需要焊接人員能在第一時(shí)間內(nèi)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決，通過對(duì)焊接系統(tǒng)中相關(guān)焊接參數(shù)調(diào)整的方式，檢查其運(yùn)行參數(shù)是否科學(xué)、合理，同時(shí)還要對(duì)焊接系統(tǒng)的相關(guān)工件，進(jìn)行檢查其中是否存在雜物，若是在對(duì)系統(tǒng)檢查期間，發(fā)現(xiàn)焊接系統(tǒng)中存在嚴(yán)重的咬邊現(xiàn)象，這時(shí)就需要技術(shù)人員能采取科學(xué)有效的解決對(duì)策，針對(duì)焊槍角度和焊接參數(shù)進(jìn)行有效調(diào)整；若是在檢查期間發(fā)現(xiàn)自動(dòng)焊接系統(tǒng)出現(xiàn)焊偏的現(xiàn)象，就需要對(duì)工業(yè)機(jī)器人的了零部件等內(nèi)容進(jìn)行校正和檢查，保證故障因素得到有效排查，并保證技術(shù)人員能在合理的時(shí)間范圍內(nèi)解決故障問題，進(jìn)而確保自動(dòng)焊接機(jī)的焊接質(zhì)量。

4 工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)中的安全裝置分析

根據(jù)相關(guān)要求表明，要想保證工業(yè)機(jī)器人符合現(xiàn)代社會(huì)的安全法規(guī)，就需要對(duì)安全裝置提高重視程度。對(duì)此，為能有效滿足這樣要求，一般都會(huì)在該系統(tǒng)周圍，進(jìn)行裝置隔離柵欄，或者通過各種形式的墻體建設(shè)實(shí)現(xiàn)區(qū)域隔離。用戶也可以根據(jù)自己廠房布置的實(shí)際情況，進(jìn)行合理裝置隔離柵欄或墻體等，以此來實(shí)現(xiàn)安全高效的生產(chǎn)，在保證其生產(chǎn)環(huán)境的基礎(chǔ)上，保證生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。除此之外，為防止工作期間人員進(jìn)入到機(jī)器人工作區(qū)域，除了可以借助機(jī)器人控制系統(tǒng)以外，還可以通過軟件設(shè)置安全區(qū)域外的方式，保證操作人員的人身安全和系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

5 結(jié)語

總之，工業(yè)機(jī)器人焊接技術(shù)的出現(xiàn)，有效推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)發(fā)展，而且工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅能通過示教器的方式進(jìn)行教編程焊接，還能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制焊接。通過把工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和自動(dòng)焊接技術(shù)合理運(yùn)用在焊接領(lǐng)域中，能在提高生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，有效改善勞動(dòng)者的工作環(huán)境，為我國(guó)化工生產(chǎn)及設(shè)計(jì)，提供了必要的技術(shù)支持。