由于大多數(shù)弧焊機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡、焊接工藝參數(shù)都是在焊接生產(chǎn)前采取示教且在焊接加工過(guò)程中再現(xiàn)，機(jī)器人未具備對(duì)各種作業(yè)環(huán)境的適應(yīng)能力。一旦焊接過(guò)程中出現(xiàn)干擾影響時(shí)，如：待焊工件裝配間隙發(fā)生變化、導(dǎo)電嘴磨損、電壓波動(dòng)、送絲阻力引起電弧不穩(wěn)定等，都會(huì)導(dǎo)致焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，最終產(chǎn)生焊縫缺陷。長(zhǎng)科企業(yè)主要研究了機(jī)器人弧焊過(guò)程主要工藝參數(shù)（電壓、電流信號(hào)）與焊接質(zhì)量的關(guān)聯(lián)。

一、實(shí)驗(yàn)裝置

   實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要由發(fā)那科RobotM-10iA工業(yè)機(jī)器人、電焊機(jī)、送絲機(jī)、焊槍、焊接工作臺(tái)、傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、夾具和計(jì)算機(jī)等設(shè)備組成。焊接試驗(yàn)選用的保護(hù)氣體為100% 純氬氣。

 

二、機(jī)器人弧焊工藝試驗(yàn)

   試驗(yàn)試件選用尺寸為250 mm×100 mm×5mm（長(zhǎng)×寬×厚）的ER316不銹鋼板，焊絲為直徑φ1.2mm的ER316 不銹鋼，焊絲伸出長(zhǎng)度為12mm。將鋼板進(jìn)行平板堆焊，使用夾具將工件固定并夾緊在焊接工作臺(tái)上，工作臺(tái)上的焊件相對(duì)于焊槍沿設(shè)定焊接軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)機(jī)器人弧焊過(guò)程中，焊件保持固定不動(dòng)，焊接機(jī)器人作沿著焊接起始點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)。試驗(yàn)采用氬氣作為焊接過(guò)程的保護(hù)氣體，一方面，可防止高溫液態(tài)不銹鋼氧化；另一方面，可將熔化金屬上方金屬蒸汽吹走，使弧焊熱量能被焊接材料幾乎完全吸收。通過(guò)改變機(jī)器人弧焊電壓，設(shè)計(jì)一組不銹鋼機(jī)器人弧焊試驗(yàn)方案。

 

三、工藝試驗(yàn)結(jié)果與分析

   機(jī)器人焊接過(guò)程中，一旦焊接工藝規(guī)范確定后，焊接質(zhì)量將主要取決于線能量和位置兩個(gè)因素。線能量主要反映了焊接過(guò)程的實(shí)際熱輸入能否達(dá)到所要求的熔透程度，過(guò)量熱輸入將導(dǎo) 致焊穿、下塌等缺陷；位置因素給出了焊槍或電弧軌跡是否偏離焊縫位置，若位置偏離焊縫，將造成焊偏、焊縫兩邊熔深不均勻等缺陷。因此，對(duì)焊接過(guò)程的焊接電流、電壓信號(hào)所包含能量和位置信息進(jìn)行分析、特征提取，可對(duì)焊接過(guò)程質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)與缺陷識(shí)別。

 

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