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一、雙絲焊接技術(shù)
近年來由于我國汽車、集裝箱、機(jī)車車輛、工程機(jī)械等行業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)高速焊和高熔敷效率焊接的需求越來越多。雙絲焊是近年來發(fā)展起來的一種高速高效焊接方法，焊接薄板時(shí)可以顯著提高焊接速度，達(dá)到3～6m/min，焊接厚板時(shí)可以提高熔敷效率。除了高速高效外，雙絲焊接還有其它的工藝特點(diǎn)：在熔敷效率增加時(shí)保持較低的熱輸入，熱影響區(qū)小，焊接變形小，焊接氣孔率低等。
由于焊接速度非常高，特別適合采用機(jī)器人焊接，因此可以說機(jī)器人的應(yīng)用也推動(dòng)了這一先進(jìn)焊接技術(shù)的發(fā)展。
目前雙絲焊主要有2種方式：1種是Twin arc法，另1種為Tandem法。焊接設(shè)備的基本組成類似，都是由2個(gè)焊接電源、2個(gè)送絲機(jī)和1個(gè)共用的送雙絲的電纜。為了防止同相位的2個(gè)電弧的相互干擾，常采用脈沖MIG/脈沖MAG焊法，并保持2個(gè)電弧輪流交替燃燒。這樣一來，就要求1個(gè)協(xié)同控制器保證2個(gè)電源的輸出電流波形相位相差180°。當(dāng)焊接參數(shù)設(shè)置到最佳時(shí)，脈沖電弧能得到無短路、幾乎無飛濺的過渡過程，真正做到“1個(gè)脈沖過渡1個(gè)熔滴”，每個(gè)熔滴的大小幾乎完全相同，其大小是由電弧功率來決定。 Twin arc法的主要生產(chǎn)廠家有德國的SKS、Benzel和Nimark公司，美國的Miller公司。Tandem法的要廠家有德國的Cloos、奧地利 Fronius和美國Lincoln公司。據(jù)德國Cloos公司介紹，采用Tandem法焊接2～3mm薄板時(shí)，焊接速度可達(dá)6m/min，焊接8mm以上厚板時(shí)，熔敷效率可達(dá)24Kg/h。
二、TCP自動(dòng)校零技術(shù)(tool center point工具中心點(diǎn))
焊接機(jī)器人的工具中心點(diǎn)就是焊槍的焊絲的端點(diǎn)，因此TCP的零位精度直接影響著焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。但在實(shí)際生產(chǎn)中不可避免會(huì)發(fā)生焊槍與夾具之間的碰撞等不可預(yù)見性因素導(dǎo)致TCP位置偏離。通常的做法是利用手動(dòng)進(jìn)行機(jī)器人TCP校零，但一般全過程需要30分鐘才能完成，影響生產(chǎn)效率。TCP自動(dòng)校零是用在機(jī)器人焊接中的一項(xiàng)新技術(shù)，它的硬件設(shè)施是由一梯形固定支座和一組激光傳感器組成。當(dāng)焊槍以不同姿態(tài)經(jīng)過TCP支座時(shí)，激光傳感器都將記錄下的數(shù)據(jù)傳遞到CPU與最初設(shè)定值進(jìn)行比較與計(jì)算。當(dāng)TCP發(fā)生偏離時(shí)，機(jī)器人會(huì)自動(dòng)運(yùn)行校零程序，自動(dòng)對(duì)每根軸的角度進(jìn)行調(diào)整，并在最少的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)TCP零位。
三、激光/電弧復(fù)合焊接技術(shù)
激光/電弧復(fù)合焊接技術(shù)是激光焊接與氣體保護(hù)焊的聯(lián)合，兩種焊接熱源同時(shí)作用于一個(gè)焊接熔池。該技術(shù)的研究最早出現(xiàn)在上世紀(jì)70年代末，但由于激光器的昂貴價(jià)格，限制了其在工業(yè)中的應(yīng)用。隨著激光器和電弧焊設(shè)備性能的提高，以及激光器價(jià)格的不斷降低，同時(shí)為了滿足生產(chǎn)的迫切需求，激光/電弧復(fù)合焊接技術(shù)近年來成為焊接領(lǐng)域最重要的研究課題之一。
激光/電弧復(fù)合焊接技術(shù)有多種形式的組合，有激光/TIG、激光/MAG和激光/MAG等。
激光/電弧復(fù)合焊接技術(shù)之所以受到青睞是由于其兼各熱源之長而補(bǔ)各自之短，具有1+1>2或更多的“協(xié)同效應(yīng)”。與激光焊接相比，對(duì)裝配間隙的要求降低，因而降低了焊前工件制備成本;另外由于有填充焊絲消除了激光焊接時(shí)存在的固有缺陷，焊縫更加致密。與電弧焊相比提高了電弧的穩(wěn)定性和功率密度，提高了焊接速度和焊縫熔深，熱影響區(qū)變小，降低了工件的變形，消除了起弧時(shí)的熔化不良缺陷。在這點(diǎn)上特別適合鋁及其合金的焊接。
激光/電弧復(fù)合焊接技術(shù)是對(duì)激光焊接的重大發(fā)展，焊接同樣板厚的材料可降低激光功率一半左右，因此大大降低了企業(yè)的投資成本，該技術(shù)的發(fā)展對(duì)推動(dòng)激光焊接的普及將起重要的作用。
四、機(jī)器人焊接夾具數(shù)字模塊化應(yīng)用技術(shù)
機(jī)器人焊接夾具采用三維柔性組合夾具，使用CAD及Pro/E設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可以非常簡便地對(duì)樣件進(jìn)行模擬裝配，精確的模塊尺寸能保證裝配精度。它是由通過標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化設(shè)計(jì)而成的各種形狀、規(guī)格和用途的模塊元件，模塊之間以搭積木的方式通過鎖緊銷快速連接而成的一種三維定位夾緊系統(tǒng)。在使用時(shí)，根據(jù)工件的加工要求從中選擇適用的元件或部件可以組裝成各種專用夾具工裝。它是一種可以自由組合的萬能夾具，可適應(yīng)不同的工件形狀，幾套夾具系統(tǒng)就可以替代大量高成本的專用工裝，使用該工裝后，可以省去因產(chǎn)品變化而投入的專用工裝的費(fèi)用和時(shí)間。
在裝配或焊接過程中，使用標(biāo)準(zhǔn)的支撐角鐵、定位角尺、定位平尺、平面角尺、角度器、快速鎖緊銷、連接銷、夾緊器(壓緊器)、U型方箱(L型方箱)等模塊元件，能夠?qū)ぜ_定位，需要焊接的工件可以被穩(wěn)定地固定在各個(gè)定位點(diǎn)或定位面上。如果工件本身的幾何尺寸不準(zhǔn)確，也可以很快被檢測(cè)出來，在初加工工序中便被消除。工裝平臺(tái)和模塊的表面經(jīng)過特殊處理，使焊接時(shí)產(chǎn)生的飛濺不容易粘在其工作表面。定位模塊和鎖緊銷表面經(jīng)過淬火處理，使其不易磨損、經(jīng)久耐用。
五、伺服焊鉗技術(shù)的汽車裝焊工藝中的應(yīng)用
伺服機(jī)器人焊鉗，就是利用伺服電機(jī)替代壓縮空氣做為動(dòng)力源的一種新型焊鉗。它具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、提高車身的表面質(zhì)量
伺服焊鉗由于采用的是伺服電機(jī)，電極的動(dòng)作速度在接觸到工件前，可由高速準(zhǔn)確地調(diào)整到低速，這樣，就可以形成電極對(duì)工件的軟接觸，減輕電極沖擊所造成的壓痕，從而也減輕了后序車身表面修磨處理量，提高了車身質(zhì)量。而且，應(yīng)用伺服控制技術(shù)可以對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行數(shù)字化控制管理，可以保證提供出最適焊接參數(shù)數(shù)據(jù)，保證焊接質(zhì)量。
2、改善作業(yè)環(huán)境
由于電極對(duì)工件的是軟接觸，可以減輕沖擊噪音，也不會(huì)出現(xiàn)使用氣動(dòng)焊鉗時(shí)所造成的排氣噪音。改善了現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)環(huán)境。
3、高生產(chǎn)效率
伺服焊鉗的加壓開放動(dòng)作由焊接機(jī)器人來自動(dòng)控制。與氣動(dòng)焊鉗相比，伺服焊鉗的動(dòng)作路徑可以控制到最短化，縮短生產(chǎn)節(jié)拍，提高生產(chǎn)效率。
目前，從投資的角度來考慮，購買伺服焊鉗設(shè)備的一次投入較高，因此，伺服焊鉗還不能被廣泛采用。但是，考慮到伺服焊鉗的優(yōu)勢(shì)，例如伺服焊鉗的軟接觸化，對(duì)工件的沖擊可減輕，從而可以相對(duì)減少焊接夾具夾緊機(jī)構(gòu)的數(shù)量，削減夾具的費(fèi)用等，也可以減少生產(chǎn)線的整體投資額，伺服焊鉗仍有其廣闊的應(yīng)用空間。因此，隨著發(fā)展，伺服焊鉗會(huì)越來越多應(yīng)用于生產(chǎn)線上。
