本章内容主要介绍焊接案例在RobotArt中的操作过程:主要分为5步骤,工作站构建-轨迹设计-轨迹优化-仿真-后置,接下来看一下详细的了解每一个步骤。
【工作站构建】
在焊接案例中,首先是导入焊接工作站,在这个焊接中,以GSKRB08为例,焊接工具-焊枪,导入,工件为焊板,点击RobotArt场景搭建中的相应按钮即可完成,如图所示:
导入工作站
导入结果如图所示:
工作模型导入之后,如果需要上真机运行的情况,还需要TCP和工件校准,TCP校准是保证模拟环境中机器人和工件的相对位置与真实中的一致,操作步骤是,右击工具,选择TCP设置,将已测量好的值填入即可。
工件校准是保证工件和机器人的相对位置与真实的一致,将真实测量好的三个点的坐标’导入模拟环境中,点击对齐即可完成。
【轨迹设计】
点击工具栏上的轨迹生成按钮,选择轨迹的生成方式,单条边,接下来拾取元素,线和面即可:
点击左上方的绿色的对勾,即可完成轨迹的生成。
焊接轨迹如上图所示:
【轨迹优化】
焊接轨迹的Z轴不能垂直于焊接平面,不然温度过高会损毁焊枪头,再加上垂直焊接的话,溅射的焊渣会堵塞焊枪,所以焊枪要沿着焊接轨迹倾斜一定角度。这里,我们倾斜上30度。右击轨迹,选择【轨迹旋转】,绕X轴旋转30度即可,如下图所示。
优化后的轨迹
【仿真】
仿真是看机器人的姿态是否是正确的,生成的轨迹是否是我们想要的,点击基础编程的仿真按钮,即可完成
如果仿真没有问题的话,可以点击紧挨仿真后的按钮,后置,即可生成机器人可以识别的代码。将这个文件通过U盘拷贝到示教器即可完成真机运行。
【后置】
【真机运行】
真机焊接结果,如图所示:
总结焊接工艺及工作注意事项
1.预热
焊前预热的主要作用:
1)预热能减缓焊后的冷却速度,有效防止裂纹的产生。适当延长800-500℃区间的冷却速度,有利于焊缝金属中扩散氢的逸出,避免产生氢致裂纹,同时也可减少焊缝及热影响区的淬硬程度,提高焊接接头的抗裂性。
2)预热可降低焊接应力。均匀的局部预热或整体预热,可以减少工件各部分的温度差(也称为温度梯度),这样,一方面降低了焊接应力,另一方面降低了焊接应变速率,从而有利于避免产生焊接裂纹。
3)预热可以降低焊接结构的约束度。预热对降低角接接头的约束度尤为明显,随着预热温度的提高,裂纹发生率下降。
4)预热还可以提高焊接生产率。由于工件具有了比较高的初始温度,再吸收较少的热量即可达到熔化温度,可以提高焊接速度。
2.焊后热处理
焊接热处理的目的:
1)降低或消除焊接残余应力
2)消除焊接热影响区的淬硬组织,改善焊接接头组织与性能
3)促使残余氢逸出,有利于防止延迟裂纹,如500MPa级且有延迟裂纹倾向的低合金结构钢
4)提高结构的几何稳定性
5)增强构件抵抗应力腐蚀的能力
3.减小焊接残余应力的措施
减少焊接残余应力和改善残余应力的分布可以从设计和工艺两个方面来解决问题,如果设计时考虑的周到,往往比单纯从工艺上解决问题要方便的多。如果设计不合理,单纯从工艺措施方面是难以解决问题。因此,在设计焊接结构时要尽量合理制定减小焊接应力和改善焊接应力的设计方案,在制造过程中再采取一些必要的工艺措施,使焊接应力降到最低程度。
设计措施
1)使缝长度尽可能最短
2)使板厚尽可能最小
3)使焊脚尽可能最小
4)断续焊缝与连续焊缝相比,优先选用断续焊缝
5)角焊缝与对接焊缝相比,优先选用角焊缝
6)采用对接焊缝连接的构件应(在垂直焊缝方向上)具有较大的可变形长度
7)复杂构件最好采用分部件组合焊接
工艺措施
1)合理选择装配和焊接顺序,调整残余应力分布。结构的装配顺序对残余应力的影响较大
2)缩小焊接区与结构整体之间的温差
3)降低接头局部的约束度
4)锤击焊缝
4.注意事项:
1)不同钢号相焊时,预热温度按要求较高的钢号选取
2)采取局部预热时,应防止局部应力过大。预热的范围为焊缝两侧各不小于焊件厚度的3倍范围,且不小于100mm
3)需要预热的焊件在整个焊接过程中的温度应不低于预热温度
4)当用热加工法下料、开坡口、清根、开槽或施焊临时焊缝时,亦须考虑预热要求