大风管自动焊接中美合资企业-元晟科技-金华数控角钢法兰自动焊

广州元晟角铁法兰自动焊机是一种基于旋转电弧传感器的焊接机器人系统。系统采用惯量小，成本低，灵活性大的新型十字滑块系统作为机械传动机构；旋转电弧传感器的位置精度高，焊缝偏差小，使用各类焊缝类型；配合步进电机完成整个系统位移单元的传动，并进行位置伺服。环境预检测系统完成工作环境的检测，确保系统的安全运行，角铁法兰自动焊机DSP主控系统完成整个系统的管理和控制，并设计了包括软件保护，机械限位保护，报警保护，电源管理保护在内的各种保护措施。为了方便系统的维护和升级，预留了标准的串口和以太网接口，可以方便对系统进行扩展升级。

系统总指标分析

角铁法兰自动焊机作为一个工业用的焊接机器人，在对整个系统进行设计的时候，先对其要求的指标进行分析和制定。

1.1

系统静态指标

对于焊接机器人系统，其静态指标是指机器人处于正常的焊接运行状态时，对于控制系统所给的指令，在达到稳态时，能够做到无偏差跟踪的能力，对于阶跃信号和速度信号，考虑到机械结构的特性，稳态误差必须控制在0.2%之内，对于加速度信号，稳态误差不得小于0.5%。

1.2

角铁法兰自动焊机系统动态指标

系统的动态性能指标，对于焊接机器人来说，主要考虑的是整个系统对阶跃输入信号和正弦输入信号的动态响应特性。对于阶跃信号，其超调量不能超过10%，过渡时间不能超过0.1ms，震荡次数不能超过2次。对于正弦响应，主要考虑的是其频率特性和相角裕度，工作频率大概为5至12Hz。

1.3

运动精度指标

焊枪移动的位置精度小于0.2mm，焊缝误差小于1mm，速度精度小于1mm/s，数控角钢法兰自动焊加工生产，系统响应时间小于0.3s。

1.4

智能性指标分析

要求所设计的系统具有一定的智能性，其中包括系统自检功能，故障尝试自修复功能，故障保护功能，自动循迹跟踪焊缝功能。

1.5

可扩展性指标分析

系统应该留有一定的对外接口，以满足系统在线编程或离线编程，随着INTERNET技术的发展和物联网技术的发展，要求系统需要留有特定的接口模块。系统必须具备可升级性，以满足不同应用场合的重新组装和升级。

1.6

应用指标

整个系统为220V市电系统，在保证系统正工作的前提下，功率应尽量减小。控制核心系统部分体积为25x25x25cm，电源管理部分由于其功耗相对较大，为了避免其对弱电系统的影响，对电源部分进行单独包装，设定为25x25x25cm，并且配置散热风扇。

1.7

环境要求

在使用过程中噪声不能大于40db，整个系统对市电网络和周围环境不存在电磁干扰，电磁兼容性必须控制在***标准范围之内，无强烈的电磁辐射性，工作时对焊枪的强光部分做简单的屏蔽。系统不具有防水性，防尘等级IP5级，工作环境为90摄氏度以下，负15摄氏度以上。

1.8

装配指标分析

整个系统的装配精度只要是十字滑架的精度要求，其装配精度必须控制在0.1mm以内。

2

总体设计方案

如图1所示，角铁法兰自动焊接机为系统的总设计方案和模块图，整个系统可以分为9个主要的模块，系统的工作思路为：

图 1 总设计方案和模块图

总系统上电，启动工作环境检测系统，检测当前主控平台的环境湿度，大风管自动焊接中美合资企业，和温度，如果不符合工作环境要求，尝试进行自动调节，若调节依然无效，则系统报警，并自动关闭；环境检测符合要求后，DSP主控系统启动，先完成自检功能，金华数控角钢法兰自动焊，如果发现某些模块处于无法就绪状态，系统尝试软件自动修复，如果修复不成功，则系统自动重启，如果重启后，依然无法解决问题，系统进行报警动作；系统初始化后，通过零点寻位传感器查找初始零位，寻零结束后，进行坐标变换，将零位传感器的坐标变换为焊枪的坐标，此时系统进入到正常工作模式；用DSP通过PWM控制步进电机，完成十字滑架的移动，并控制弧焊电源和送丝机构进行焊接；在焊接开始之后，旋转电弧传感器检测电弧电压信息，通过DSP转换为相应的位移信息，数控角钢法兰自动焊订购，并进行位移量的反馈，构成整个控制系统的闭环工作模式；于此同时，系统配备的各种传感器也处于监视运行状态，包括机械限位保护，电源过压过流保护，系统过热过湿保护。

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元晟自动化科技--数控角钢法兰自动焊加工生产

对焊机的***：特别需要注意的是，在实施焊机内部或是外部等接头端子之检查时，必需把入力电源开关关闭后才可施行。

1.定期做好检测工作。比如查看焊机通电时，冷却风扇之旋转是否平顺；是否有异常的振动，声音和气味发生；气体是否有漏泄；电焊线的接头及绝缘之包扎是否有松懈或剥落；焊接之电缆线及各接线部位是否有异常的发热现象等。

2.由于焊机是强迫风冷的，很容易从周围吸入尘埃并积存于机内。所以我们可以定期利用清洁干燥之压缩空气将焊机内部的积尘吹拭清除。尤其是变压器、电抗线圈及线圈卷间的空隙缝和功率半导体等部位要特别清拭干净。

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1)焊接过程中一切主要受力的对口器具不许拆除，以免外力使打底焊缝开裂。

2) 打底焊即将结束时，应仔细观察焊缝背面成形情况，发现问题及时处理。整圈打底焊结束后，应进行外观检查，必要时进行磁粉探伤或着色检查。检查合格后及时进行焊条电弧焊盖面，防止产生裂纹。

3)***弧焊打底焊缝比较薄，因此，后续的第l层焊条电弧焊应采用小直径电焊条。

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是焊丝从对口间隙伸入管内，电弧在管外坡口上燃烧，焊丝在管内熔化，整个焊接过程分段进行。

该操作方法有两个优点：

一是打底缝背面均匀地略为凸起，仰焊部分不会出现内凹；

二是特别适用于锅炉密排管困难位置焊接。

外填丝法焊接时，焊口装配间隙较小，操作要求稳且快对于小直径厚壁管， 间隙等于或稍小于焊丝直径，操作时焊枪基本上不做横向摆动。

对于大直径厚壁管，间隙稍大于焊丝直径，操作时焊枪摆动。

在操作熟练的情况下，打底焊缝背面成形也很均匀，并且仰焊部位不内凹。

这种操作法的优点是填丝量较少，焊接速度快。

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实现焊接工艺所需要的装备————焊接设备，包括焊机、焊接工艺装备和焊接辅助器具。

每一个从事焊接工作的企业或个人都希望充分发挥设备的性能，延长机器的使用寿命。要达到这个目的，除了按操作规程正确使用焊接设备外，还要定期做好***与维修的工作。下面就分别对焊枪、送丝装置及焊机的养护要点逐一进行说明。