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焊接機(jī)器人在中國的應(yīng)用特點
(1)我國焊接機(jī)器人的應(yīng)用主要集中在汽車、摩托車、工程機(jī)械、鐵路機(jī)車等行業(yè)。汽車是焊接機(jī)器人的較大用戶,也是較早的用戶,汽車制造和汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)中的焊接機(jī)器人占全部焊接機(jī)器人的76%。在汽車行業(yè)中,點焊機(jī)器人與弧焊機(jī)器人的比例為3:2,而其他行業(yè)大都是以弧焊機(jī)器人為主。
(2)20世紀(jì)90年代以來,先進(jìn)技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備及工藝裝備的引進(jìn)使我國的汽車制造水平訊速提高到規(guī)?;a(chǎn),國外焊接機(jī)器人大量進(jìn)入中國。
(3)我國的焊接裝備水平、前后道工序設(shè)備的制造水平及系統(tǒng)集成能力與國外仍然存在很大差距,這直接制約了機(jī)器人在國內(nèi)其它行業(yè)的發(fā)展。
(4)大家對機(jī)器人的理解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,一些人對它要求太高,片面認(rèn)為無論什么產(chǎn)品,它都可以進(jìn)行焊接。機(jī)器人使用的好壞代表一個企業(yè)的制造水平,因此,企業(yè)必須提高從制造水平才能滿足機(jī)器人焊接的生產(chǎn)要求。
焊接機(jī)器人將推動未來焊接自動化發(fā)展
隨著科技水平的進(jìn)步,人們對焊接質(zhì)量的要求也越來越高。自動化生產(chǎn)要求減少人力,提高產(chǎn)品一致性,提高產(chǎn)品質(zhì)量,更適合大批量生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。而人工焊接時,由于受到技術(shù)水平、疲勞程度、責(zé)任心、生理極限等客觀和主觀因素的影響,難以較長時間保持焊接工作的穩(wěn)定性和一致性。而且,由于焊接惡劣的工作條件,愿意從事手工焊接的人在減少,熟練的技術(shù)工人更有短缺的趨勢。可以說,焊接機(jī)器人很大程度上滿足了焊接自動化的要求。自動化生產(chǎn)方面的優(yōu)勢可以總結(jié)為以下幾條:
(1)穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量,保證其均一性。焊接參數(shù)如焊接電流、電壓、焊接速度和伸長量等對焊接結(jié)果有著決定作用。采用機(jī)器人焊接時,每條焊縫的焊接參數(shù)都是恒定的,焊縫質(zhì)量受人為因素影響較小,降低了對工人操作技術(shù)的要求,因此焊接質(zhì)量穩(wěn)定。而人工焊接時,焊接速度、干伸長量等都是變化的,很難做到質(zhì)量的均一性。
(2)改善了勞動條件。采用機(jī)器人焊接,工人只需要裝卸工件,遠(yuǎn)離了焊接弧光、煙霧和飛濺等。對于點焊來說,工人無需搬運(yùn)笨重的手工焊鉗,使工人從高強(qiáng)度的體力勞動中解脫出來。
焊接工藝基礎(chǔ)知識
焊接是通過加熱、加壓,或兩者并用,使兩工件產(chǎn)生原子間結(jié)合的加工工藝和聯(lián)接方式。焊接應(yīng)用廣泛,既可用于金屬,也可用于非金屬。
金屬焊接方法有40種以上,主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。
熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài),不加壓力完成焊接的方法。熔焊時,熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化,形成熔池。熔池隨熱源向前移動,冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。
在熔焊過程中,如果大氣與高溫的熔池直接接觸,大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進(jìn)入熔池,還會在隨后冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,惡化焊縫的質(zhì)量和性能。
為了提高焊接質(zhì)量,人們研究出了各種保護(hù)方法。例如,氣體保護(hù)電弧焊就是用亞、二氧化碳等氣體隔絕大氣,以保護(hù)焊接時的電弧和熔池率;又如鋼材焊接時,在焊條藥皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進(jìn)行脫氧,就可以保護(hù)焊條中有益元素錳、硅等免于氧化而進(jìn)入熔池,冷卻后獲得焊縫。