焊缝自动化打磨一直以来都是行业内的难题,由于其结构特点复杂、工业及设备水平有限等原因,导致了企业对于焊缝的处理一直处于人工打磨焊缝的初级水平。人工打磨焊缝存在成本投入高,生产效率低、工作环境差等一系列连锁问题。要想解决这些行业困扰,实现自动化打磨才是唯一出路。
焊缝打磨行业的难点
焊缝结构根据母材缝接形式有多种,而实际中是多种焊缝结构的综合。由于焊接质量千差万别,焊缝成形机理复杂,无规律可循,不论是手动焊接还是自动焊接,在焊道上往往会产生焊瘤、夹渣、咬边、焊缝错边量大、焊缝钝边等现象。各种原因造成的焊缝质量偏差,给自动化打磨造成了极大困难。
尤其是大型铸件的打磨需要巨大的工作量,比如风电轮毂、车厢、汽车本体等,还有复杂的曲面体,医用罐体、搅拌槽体、搅拌罐体等曲面复杂的焊接体。这些铸件对自动化清理提出了更高的要求。而且自动化打磨过程中打磨设备不具备人的感官知觉,人工打磨质量一遍达不到要求可以重复多次操作,也可以无限的修正打磨方式、方法和路径。这些都是实现自动化打磨的难点所在。
誉洋焊缝自动打磨解决方案
为了实现焊缝自动化打磨的要求,系统自动识别焊缝位置是首要条件。由于焊缝的差异性和焊接接头及焊瘤的不确定性,传统传感器检测方式,会导致检测系统过于复杂。也可能会因为传感器检测范围、安装数量受限而导致焊缝检测的不准确。为了达到准确、完整的检查目的,必须先有一个“眼睛”把焊缝的缺陷和路径记录下来,为后续的机器人和智能设备提供路径的依据。所以,具备视觉识别系统是自动化系统可自动识别焊缝的首要条件。
由誉联合欧洲科研机构研发的KINEYE?3D机器视觉系统,在世界同行业范围内都具有领先的技术水准,该系统具有仿生人眼视觉的特点,能够轻松完成复杂产品的分析处理,尺寸、缺陷检测,焊缝寻踪识别,打磨路径的规划等。在实施过程中通过视觉系统对目标进行扫描测量,把相应的数据实时传送给控制系统,同时应用软件和模块进行对比计算,生成补偿程序,从而引导机器人或智能设备进行切割打磨。
KINEYE?3D机器视觉系统现已在国内外多个知名铸造企业成功实施应用。不仅如此,誉洋还拥有2D视觉,激光测量系统等多种检测工具,可根据企业要实现打磨焊缝的具体质量要求,选择不同的产品,以实现最经济可行的方案。
打磨工具的选择
一般原则是根据要切割或打磨的母材和焊材来决定采用什么样的打磨工具,同时要充分考虑更换工具的时间及实现自动化的可能来选用打磨工具的种类、数量及存放空间。一些铸件主要以钢结构为主,其加工强度大、韧性高等特点,导致了钢结构成为典型的难打磨材料,也对打磨工具的材质及性能提出了更高的要求。
市场上常规使用的打磨设备及工具为手持砂轮机及砂轮片。虽然其灵活性是任何自动化打磨设备无法比拟的,但是其弊端也很多:振动、噪音、粉尘、危险性强等。誉洋采用金刚石磨轮替代传统刀具,其自身不产生粉尘、不爆裂……可大幅度提高磨轮的使用寿命,运行成本也远低于常规砂轮片,同时可以在高速条件下打磨工件,保证打磨过程的持续性和稳定性。智能打磨设备还可选择搭配自动刀具库,在不停机的状态下实现自动切换刀具功能,以提高生产效率。
自动打磨设备的选择
最后该如何选择打磨执行系统?需要考虑到焊缝的形式、直线焊缝、平面焊缝、曲面焊缝,
根据焊缝的特点来选择相匹配的执行系统。若打磨部位是一条直线焊缝,可采用单一轴来完成打磨任务,若是一个平面焊缝可采用XY轴的运动形式和三坐标的运动形式,当有曲面焊缝时,就要考虑五轴以上的联动执行器来完成任务。
通过以上分析我们了解到,焊缝的自动化打磨是非常复杂的工艺组合,自动化设备各部分硬件的有机组合是解决焊缝打磨的关键。而且打磨设备必须要智能,即视觉感知系统,测量系统,实时力控反馈系统,自行运算系统,控制系统,执行系统,通信系统,及软件编程运算系统等的有效组合才能实现打磨焊缝的有效的自动化打磨。
誉洋工业智能作为行业的先行者,可根据不同焊缝差异化特征,提供机器人打磨或机床打磨自动化解决方案,并且较好的实现了用机器人配合有效的检测及打磨工具,对火车头,搅拌医药料斗等可进行全自动的打磨和抛光,为实现焊缝打磨的自动化及智能化,自动化提供了成功的经验。
(焊缝打磨案例)
(焊缝打磨案例)
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