自動焊機(Automatic welding Special equipment)是為特定的工件和一定形狀的焊接接頭而專門設(shè)計的焊接自動化設(shè)備??梢酝ㄟ^電氣控制,氣動控制和液壓控制技術(shù),實現(xiàn)對電動機、氣動執(zhí)行元件、液壓執(zhí)行元件的旋轉(zhuǎn)或移動,實現(xiàn)工件焊縫與焊槍的相對運動,從而自動完成焊接接頭的焊接工作。
自動焊機的分類:
1、開環(huán)控制型自動焊機
該類焊接專機的控制系統(tǒng)一般采用開環(huán)控制,即采用控制系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置參數(shù),由執(zhí)行元件按控制程序順序執(zhí)行。這類設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,技術(shù)要求和成本相對較低,所以得到了大量的使用。 由于在焊接過程中,焊接參數(shù)的波動不能進行閉環(huán)的反饋控制,焊接機頭或焊接工件的運動只能按照預(yù)先的規(guī)定路徑或軌跡進行,不能夠隨著工件焊縫的變化而變化,因此,在使用過程中,應(yīng)保證工件的一致性和焊縫的配合精度,才能達到提高焊接效率和產(chǎn)品焊接質(zhì)量的可靠性。如右圖即是為大型電機的機座焊接設(shè)計的電機座自動焊接專機,可以預(yù)先設(shè)置焊接長度,電機座總共四個面,可以在焊接完成一面的兩條直線焊縫的焊接后,自動旋轉(zhuǎn)90度,然后依次焊接第二個面的直縫,依此類推,按程序焊接其余面的直線焊縫。類似這類設(shè)備,需要預(yù)先設(shè)置焊槍直線運動的長度,焊接速度。焊接完一面后,還要設(shè)置每次轉(zhuǎn)動的角度和速度,由于開環(huán)控制,因此需要工件的每一面的角度都非常準確,否則就無法自動完成全部焊接工作。
2、自適應(yīng)控制自動化焊機
該類專機是一種自動化程度較高的焊接設(shè)備。它配備傳感器和電子檢測線路,對焊縫的軌跡自動導(dǎo)向和跟蹤,有的設(shè)備還可以對焊接參數(shù)如焊接電流、焊接電壓、焊接速度等實現(xiàn)閉環(huán)控制,整個焊接過程按預(yù)先設(shè)置的程序和工藝參數(shù)自動完成。比如,大一點的筒體或管類零件,如右圖所示, 要保證工件的一致性和達到很高的配合精度是非常困難的,需要花費更大的成本。該焊接專機采用了弧長跟蹤器和焊槍擺動器。由于工件表面的凹凸不平,需要焊槍隨著工件表面的高低不平,需要進行上下運動,以保持焊槍與工件表面的距離一致,從而保證電弧的穩(wěn)定性。同時可以自動實現(xiàn)多層焊接。若焊接兩層,當焊接完一周后,跟蹤器檢測到表面高度增加,則可以自動將焊槍提高。
3、智能化自動焊接設(shè)備
它利用各類傳感元件,如視覺傳感器、觸角傳感器、光敏傳感器等,并借助計算機軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、專家系統(tǒng)而具有識別、判斷、實時檢測、運算、自動編程、焊接參數(shù)調(diào)用等,操作人員只需在人機界面上輸入材料的牌號、板厚、坡口形式、焊絲牌號和直徑、焊劑或保護氣體種類等,焊接工藝參數(shù)自動生成或調(diào)用相應(yīng)參數(shù)。即可完成全自動焊接。由于這類設(shè)備成本非常高,實際影響焊接質(zhì)量的因素很多,比如氣體的純度,流量,焊接電流,電壓,電源輸入的波動,工件的水汽或銹蝕、焊縫的寬窄,焊縫的高低等等,所以很難真正完成智能化焊接,在實際生產(chǎn)中很少用到。