一(yi).現代自(zi)動化焊接裝備(bei)的技術要求 為實現(xian)中大型焊(han)件焊(han)接生產過(guo)程的自動化，現(xian)代(dai)自動化焊(han)接裝備應基本(ben)滿足如下技術要求。 1.采(cai)用高(gao)效(xiao)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)(fa)，中大(da)(da)型(xing)焊(han)(han)(han)件(jian)大(da)(da)多數為(wei)厚壁構件(jian)，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工作(zuo)量大(da)(da)，連續焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)期長，因此必(bi)須采(cai)用高(gao)效(xiao)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)法(fa)(fa)，如高(gao)效(xiao)埋弧焊(han)(han)(han)，高(gao)效(xiao)熔化(hua)極氣體(ti)保護焊(han)(han)(han)，窄間(jian)隙焊(han)(han)(han)，激光焊(han)(han)(han)，電子束(shu)焊(han)(han)(han)和(he)等離子弧焊(han)(han)(han)及(ji)這些(xie)復合焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)法(fa)(fa)。 2.自適(shi)應(ying)全(quan)數字(zi)控制基于(yu)大(da)、中型焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)接(jie)(jie)(jie)縫(feng)裝配絕對(dui)誤差(cha)較大(da)，接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)幾何形狀多(duo)變(bian)(bian)，且中、厚(hou)板接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)多(duo)道(dao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過程中不(bu)可避(bi)免產生熱變(bian)(bian)形等特點，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)機頭(tou)(tou)必須具有自適(shi)應(ying)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)跟蹤系統、同時為實現(xian)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過程的全(quan)自動化(hua)和(he)遠程監控，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)操作機或(huo)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)機器人，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)變(bian)(bian)位機械，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電源(yuan)和(he)送絲機均(jun)應(ying)采(cai)用全(quan)數字(zi)控制技(ji)術，才能(neng)完成上(shang)述任務(wu)。 3.智能化(hua)和焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)工藝參數(shu)的(de)(de)優(you)化(hua)為實現厚(hou)壁接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)連續不(bu)間斷穩定(ding)(ding)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)并確(que)保(bao)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)質量，焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)機頭(tou)的(de)(de)運(yun)動(dong)應通過(guo)計(ji)算(suan)機軟(ruan)件，實時檢測，自動(dong)編程和數(shu)據處(chu)理進行(xing)智能化(hua)控制。例(li)如瑞典ESAB公司重型容器焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)中(zhong)心的(de)(de)ABW系(xi)統，可(ke)以根據實例(li)的(de)(de)坡口(kou)寬度，確(que)定(ding)(ding)每(mei)層(ceng)焊(han)縫(feng)的(de)(de)焊(han)道數(shu)，每(mei)道焊(han)縫(feng)的(de)(de)熔敷量及相應的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)工藝參數(shu)，焊(han)道之間的(de)(de)搭接(jie)(jie)(jie)(jie)量，蓋(gai)面層(ceng)位置等，可(ke)實現厚(hou)壁接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)從坡口(kou)底(di)部(bu)到(dao)蓋(gai)面層(ceng)的(de)(de)所有焊(han)道均由焊(han)機自動(dong)完成(cheng)。這(zhe)種控制系(xi)統必須配用數(shu)字控制的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)源(yuan)，以使每(mei)道焊(han)縫(feng)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)工藝參數(shu)始終處(chu)于優(you)化(hua)狀態，能夠優(you)質、高速、經濟(ji)地完成(cheng)整個接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)。 4.管(guan)(guan)控(kong)一(yi)體化(hua)(hua)當前信息技(ji)術的(de)(de)(de)快(kuai)速發展已將(jiang)傳統制(zhi)(zhi)造(zao)業推(tui)向電子制(zhi)(zhi)造(zao)(e-manufacturing)的(de)(de)(de)時代(dai)化(hua)(hua)，各(ge)工(gong)業生產(chan)(chan)企(qi)業必將(jiang)逐步實(shi)現生產(chan)(chan)管(guan)(guan)理(li)和生產(chan)(chan)過程自(zi)動控(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)集(ji)成一(yi)體化(hua)(hua)，即所謂的(de)(de)(de)管(guan)(guan)控(kong)一(yi)體化(hua)(hua)。因此(ci)在(zai)設計(ji)制(zhi)(zhi)造(zao)大型(xing)自(zi)動化(hua)(hua)焊(han)接裝備(bei)時應(ying)當考慮(lv)采用(yong)直(zhi)接數字控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(DNC)，以便(bian)在(zai)焊(han)接裝備(bei)的(de)(de)(de)數控(kong)系(xi)統與主控(kong)計(ji)算機之間建立數據通訊(xun)聯絡，完成數控(kong)程序的(de)(de)(de)管(guan)(guan)理(li)。數控(kong)程序的(de)(de)(de)分配，生產(chan)(chan)數據的(de)(de)(de)收(shou)集(ji)，加工(gong)過程的(de)(de)(de)監控(kong)和遠程診斷等功(gong)能。 5.柔性(xing)化(hua)大(da)型自動化(hua)焊(han)接裝(zhuang)備或生產(chan)線的一次(ci)投資額相對較高，在(zai)設計這(zhe)種焊(han)接裝(zhuang)備時必須考慮柔性(xing)化(hua)，形(xing)成柔性(xing)制(zhi)造系統。以充(chong)分(fen)發揮(hui)裝(zhuang)備的效能，滿足(zu)同(tong)(tong)類(lei)產(chan)品不同(tong)(tong)規(gui)格工件的生產(chan)需要。 二(er).大型自動(dong)化焊接裝備中的關(guan)鍵技(ji)術 根據上(shang)述(shu)對(dui)現代大型(xing)自動化焊(han)接裝備的技(ji)(ji)術要求，在設計和制造中(zhong)必須解決如下關鍵技(ji)(ji)術： 1)焊(han)頭自(zi)適(shi)應(ying)(ying)自(zi)動跟蹤(zong)系(xi)(xi)統與普通的(de)焊(han)縫(feng)自(zi)動跟蹤(zong)機構(gou)有本(ben)質上的(de)差別。所(suo)謂自(zi)適(shi)應(ying)(ying)控制(zhi)系(xi)(xi)統即應(ying)(ying)具有自(zi)動識別、判(pan)斷、高速反饋(kui)，數據處理，自(zi)動編程，即時糾偏和精(jing)(jing)確定(ding)位的(de)功能并采用各種現代的(de)傳感技術，如高精(jing)(jing)度，高靈敏的(de)視(shi)覺、觸覺、熱敏、圖象傳感器(qi)等(deng)。高級(ji)的(de)自(zi)適(shi)應(ying)(ying)跟蹤(zong)系(xi)(xi)統是一種基于PC機的(de)自(zi)動控制(zhi)系(xi)(xi)統，并由專門開發的(de)計(ji)算機軟件支持(chi)完(wan)成邏(luo)輯控制(zhi)。自(zi)適(shi)應(ying)(ying)跟蹤(zong)系(xi)(xi)統的(de)執行機構(gou)應(ying)(ying)保證(zheng)快速反應(ying)(ying)和精(jing)(jing)確定(ding)位，控制(zhi)系(xi)(xi)統和直線滾珠(zhu)軌道等(deng)高精(jing)(jing)度傳動機構(gou)。 目前(qian)能(neng)滿足(zu)上述要求的焊頭自適(shi)應(ying)跟蹤系(xi)統(tong)基本上分成(cheng)二(er)類： 第一(yi)類是全自適應(ying)跟(gen)蹤系統，對接(jie)頭的(de)幾何形狀不(bu)必事先編程(cheng)或示教、適用于(yu)大型焊(han)件雙曲(qu)面的(de)焊(han)接(jie)接(jie)頭和長時間的(de)連續焊(han)接(jie)，但對焊(han)頭的(de)行走軌跡突變的(de)拐(guai)點不(bu)能作出快速反應(ying)和糾偏。 第二類是局部自適應跟蹤系統，要求按接頭的幾何形 2)計(ji)算機軟件的開發 以PC機(ji)(ji)為基(ji)礎的(de)控制系統必須由相(xiang)應的(de)計(ji)算機(ji)(ji)軟件支持(chi)、由于焊接工(gong)(gong)藝(yi)過程與(yu)其它加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(yi)相(xiang)比，相(xiang)對比較(jiao)復(fu)雜(za)，因此必須開發適用于所(suo)選(xuan)定的(de)焊接方法，焊接工(gong)(gong)藝(yi)和質量要求的(de)計(ji)算機(ji)(ji)軟件。一套完整(zheng)的(de)計(ji)算機(ji)(ji)軟件至少應當包括(kuo)如下內容： 1.對焊(han)接(jie)裝備及(ji)其配套設備的驅動和控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)適用范(fan)圍，焊(han)接(jie)方法，工藝(yi)參數項(xiang)目(mu)及(ji)范(fan)圍加以(yi)正確的定義； 2.建立有關的(de)數(shu)(shu)據庫，存儲并(bing)匯編現有各種焊(han)接生(sheng)產(chan)過程的(de)數(shu)(shu)據，通(tong)過安(an)裝于焊(han)接裝備(bei)的(de)計算機終端與操作者(zhe)或數(shu)(shu)控(kong)裝備(bei)作交(jiao)互通(tong)訊(xun)，逐步(bu)充實(shi)數(shu)(shu)據庫而形成企(qi)業的(de)中央數(shu)(shu)據庫，供各焊(han)接工(gong)作站(zhan)共享。 3.按(an)預置的焊(han)件母材(cai)種類(lei)規(gui)格，焊(han)接(jie)方法，焊(han)接(jie)材(cai)料種類(lei)和規(gui)格等(deng)原(yuan)始數據，編制優化焊(han)接(jie)工藝參數的程序。 4.按工件(jian)形狀(zhuang)，尺寸和接縫(feng)預(yu)設的偏(pian)差界限(xian)，編制自動修正和補償程序(xu)。 5.按(an)焊(han)接工藝參數實時的檢測參數與標準預置(zhi)參數之間的偏差，編制自動控(kong)制焊(han)縫質量的程序(xu)，工藝參數失控(kong)的警報程序(xu)和(he)參數顯示及記(ji)錄程序(xu)。 6.按(an)焊(han)(han)(han)接過程(cheng)實時攝制(zhi)的焊(han)(han)(han)接區圖象，按(an)焊(han)(han)(han)接電弧(hu)和焊(han)(han)(han)道形狀參(can)數編制(zhi)遠程(cheng)監(jian)控(kong)的程(cheng)序(xu)。 7.對焊(han)接裝(zhuang)備(bei)和(he)配(pei)套變位設備(bei)的驅動系統和(he)控(kong)制(zhi)系統，送絲機及焊(han)接電源編制(zhi)故障自動診斷報警和(he)修復(fu)程序。 3)焊接裝備和變位機械的結構設計 為滿足焊接(jie)裝備集成化(hua)，柔性(xing)化(hua)的(de)要求，在結構設計(ji)(ji)中必須(xu)采用模塊化(hua)成組(zu)技術，最大限(xian)度(du)地采用標(biao)準件(jian)，標(biao)準的(de)驅動(dong)系統(tong)(tong)和控(kong)(kong)制單元。在整體結構設計(ji)(ji)上應(ying)當考慮利用現代(dai)信息技術，對設備進(jin)行網絡化(hua)控(kong)(kong)制的(de)接(jie)口(kou)系統(tong)(tong)。適應(ying)CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM/ERP設計(ji)(ji)，制造和生(sheng)產管理(li)軟件(jian)系統(tong)(tong)的(de)實施。 |
