焊接機(jī)器人的質(zhì)量控制管理

有了服務(wù)于焊接機(jī)器人的技術(shù)隊(duì)伍，就要在設(shè)備操作規(guī)程上進(jìn)行嚴(yán)格的管理，這樣不僅可以減少機(jī)器人的誤工率，也可以保證焊接質(zhì)量。我們知道，機(jī)器人的作業(yè)特點(diǎn)就是反復(fù)地再現(xiàn)一個(gè)操作流程，如果操作流程沒(méi)有出現(xiàn)失誤，即可得到一批同樣高質(zhì)量的產(chǎn)品。反之，如果操作流程中出現(xiàn)了一個(gè)哪怕是很小的失誤，而且沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就會(huì)得到一批同樣低質(zhì)量的次品，甚至是廢品。

質(zhì)量控制設(shè)備的應(yīng)用

與焊接機(jī)器人應(yīng)用相配套的質(zhì)量控制設(shè)備也在不斷發(fā)展，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）機(jī)器人自身的質(zhì)量控制及焊接管理的功能已經(jīng)非常完善，如，焊接保護(hù)氣流量的監(jiān)控、導(dǎo)電嘴更換時(shí)間間隔的管理等。

（2）焊接夾具上，工件的檢測(cè)、判斷等傳感器的使用在很大程度上保證了工件安裝定位的準(zhǔn)確性。

（3）專用控制設(shè)備的使用更進(jìn)一步加強(qiáng)了焊接過(guò)程的質(zhì)量控制。如，弧機(jī)器人焊接過(guò)程中的電流電壓監(jiān)控、送絲速度監(jiān)控，點(diǎn)焊機(jī)器人的實(shí)時(shí)打點(diǎn)電流及時(shí)長(zhǎng)的監(jiān)控等。

焊接機(jī)器人在機(jī)器人的用途中一直占據(jù)著主導(dǎo)地位，盡管近年來(lái)在國(guó)內(nèi)得到了迅速發(fā)展，但在世界范圍內(nèi)來(lái)看，它的應(yīng)用還處于發(fā)展上升期，我們要做的工作還很多。如何引進(jìn)國(guó)外成熟的機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)為我們所用，如何在焊接質(zhì)量控制上與國(guó)外接軌，如何培養(yǎng)國(guó)內(nèi)的焊接機(jī)器人市場(chǎng)等一系列問(wèn)題都等待著我們進(jìn)一步努力。

焊接自動(dòng)化裝備的應(yīng)用

焊接自動(dòng)化裝備的大規(guī)模應(yīng)用較早是從汽車裝備生產(chǎn)線的電阻點(diǎn)焊和薄板弧焊開(kāi)始。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，目前，汽車行業(yè)特別是整車廠的焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線代表了當(dāng)今制造自動(dòng)化的較高水平，但由于我國(guó)汽車生產(chǎn)線基本從國(guó)外進(jìn)口，同時(shí)國(guó)外廠商在該領(lǐng)域的焊接工藝、系統(tǒng)集成等方面積累了十分豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，因此汽車制造領(lǐng)域應(yīng)用的焊接自動(dòng)化裝備基本被國(guó)外廠商所壟斷。

但是，近年來(lái)，焊接自動(dòng)化、智能化技術(shù)的快速發(fā)展，也加快促進(jìn)了各行各業(yè)在焊接自動(dòng)化、智能化焊接裝備的應(yīng)用，如工程機(jī)械、汽車零部件、軌道交通、鋼結(jié)構(gòu)、3C等行業(yè)。從2014年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷售量增長(zhǎng)54%，達(dá)到5.6萬(wàn)臺(tái)，也進(jìn)一步證明，未來(lái)焊接自動(dòng)化將成為各行各業(yè)競(jìng)相應(yīng)用，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的有效手段之一。

電子束焊接的主要特點(diǎn)

電子束穿透能力強(qiáng)，功率密度極高，焊縫深寬比大，可達(dá)到50:1，可實(shí)現(xiàn)大厚度材料一次成形，較大焊接厚度達(dá)到300mm。焊接可達(dá)性好，焊接速度快，一般在1m/min以上，熱影響區(qū)小，焊接變形小，焊接結(jié)構(gòu)精度高。電子束能量可以調(diào)節(jié)，被焊金屬厚度可以從薄至0.05mm到厚至300mm，不開(kāi)坡口，一次焊接成形，這是其他焊接方法無(wú)法達(dá)到的。能采用電子束焊接的材料范圍較大，特別適用于活性金屬、難熔金屬和質(zhì)量要求高的工件的焊接。

電子束焊接工作原理

電子從電子槍中的發(fā)射體（陰極）逸出，在加速電壓作用下，電子被加速至光速的0.3～0.7倍，具有一定的動(dòng)能。再經(jīng)電子槍中靜電透鏡和電磁透鏡的作用，會(huì)聚成功率密度很高的電子束流。這種電子束流撞擊工件表面，電子動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏菇饘傺杆偃刍驼舭l(fā)。在高壓金屬蒸氣作用下，工件表面被迅速“鉆”出一個(gè)小孔，也稱之為“匙孔”，隨著電子束與工件的相對(duì)移動(dòng)，液態(tài)金屬沿小孔周圍流向熔池后部，并冷卻凝固形成焊縫。

焊接操作的基本方法如下：

1)首先準(zhǔn)備好被焊件、焊錫絲和電烙鐵，并清潔電烙鐵頭。

2)預(yù)熱電烙鐵，待電烙鐵變熱后，用電烙鐵給元器件引腳和焊盤(pán)同時(shí)加熱。

【注意】

加熱時(shí)，烙鐵頭要同時(shí)接觸焊盤(pán)和引腳，尤其一定要接觸到焊盤(pán)。電烙鐵頭的橢圓截面的邊緣處要先鍍上錫，否則不便于給焊盤(pán)加熱。加熱時(shí)，烙鐵頭切不可用力壓焊盤(pán)或在焊盤(pán)上轉(zhuǎn)動(dòng)，由于焊盤(pán)是由很薄的銅箔貼敷在纖維板上的，在高溫時(shí)機(jī)械強(qiáng)度很差，稍一用力焊盤(pán)就會(huì)脫落。

3)給元器件引腳和焊盤(pán)加熱1～2s后，這時(shí)仍保持電烙鐵頭與它們的接觸，同時(shí)向焊盤(pán)上送焊錫絲，隨著焊錫絲的熔化，焊盤(pán)上的錫將會(huì)注滿整個(gè)焊盤(pán)并堆積起來(lái)，形成焊點(diǎn)。

在正常情況下，焊接形成的焊點(diǎn)應(yīng)該流滿整個(gè)焊盤(pán)，表面光亮，形狀如干沙堆，焊錫與引腳及焊盤(pán)能很好地融合，看不出界限。

4)在焊盤(pán)上形成焊點(diǎn)后，先將焊錫絲移開(kāi)，電烙鐵在焊盤(pán)上再停留片刻，然后迅速移開(kāi)，使焊錫在熔化狀態(tài)下恢復(fù)自然形狀。電烙鐵移開(kāi)后要保持元器件和電路板不動(dòng)。因?yàn)榇藭r(shí)的焊點(diǎn)處在熔化狀態(tài)，機(jī)械強(qiáng)度極弱，元器件與電路板的相對(duì)移動(dòng)會(huì)使焊點(diǎn)變形，嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量。