焊接機(jī)器人在進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí),其熔池溫度與多種因素有關(guān),包括電極角度、焊接時(shí)間、電極直徑、焊接方法等,因此一旦確定熔池溫度為要太高,就要從這幾個(gè)方面入手,實(shí)現(xiàn)冷卻。
在焊接機(jī)器人焊接過程中,當(dāng)電極與焊接方向的夾角為90度時(shí),電弧集中,熔池溫度高;角度小,電弧分散,熔池溫度較低。例如,做12mm平焊縫封底層時(shí),焊條的角度應(yīng)控制在50-70度,以降低熔池溫度,避免背面焊接磕碰或浪涌。
其次,要嚴(yán)格控制焊接機(jī)器人系統(tǒng)的引弧時(shí)間。斷弧頻率和燃弧時(shí)間直接影響熔池溫度。由于管壁薄,承受電弧熱的能力有限。如果放慢斷弧頻率,降低熔池溫度,容易產(chǎn)生縮孔,所以只能利用電弧燃燒時(shí)間來控制熔池溫度,避免很高的內(nèi)部焊縫或形成焊道在管道中。
一般情況下,焊接機(jī)器人應(yīng)根據(jù)焊接間隙的位置和焊接水平選擇焊接電流和焊條直徑。焊接時(shí)選擇的焊接電流和電極直徑較大,垂直和水平位置較小。只有這樣,才能更容易地控制熔池的溫度,使焊縫形成。
焊接機(jī)器人采用內(nèi)置焊鉗,焊接變壓器安裝在焊鉗后面,所以變壓器要盡量小。對(duì)于容量較小的變壓器,可以采用50Hz供電頻率的交流電,而對(duì)于容量較大的變壓器,已經(jīng)采用逆變技術(shù)將交流電從50Hz的供電頻率變?yōu)榻涣?00-700Hz,從而減小了變壓器的體積。電壓一經(jīng)變換,可直接用600-700Hz交流電焊接,也可二次整流后用直流電焊接。焊接參數(shù)使用定時(shí)器設(shè)置,見圖1b。新的計(jì)時(shí)器已經(jīng)過微計(jì)算,因此機(jī)器人控制柜可以直接控制計(jì)時(shí)器,無需額外的接口。點(diǎn)焊機(jī)器人的焊鉗通常使用氣動(dòng)焊鉗,氣動(dòng)焊鉗的兩個(gè)電極之間的間隙一般只有兩級(jí)。另外,電極壓力一旦建立,就不能隨意改變。近年來出現(xiàn)了一種新型的伺服電動(dòng)點(diǎn)焊槍。焊槍開合由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),編碼器反饋,可根據(jù)實(shí)際需要任意選擇和預(yù)設(shè)焊槍開度。
根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),焊接機(jī)器人使用圓形帶鋼時(shí)熔池溫度高于月牙形帶鋼的溫度,而月牙形帶鋼的溫度高于鋸齒形帶鋼的溫度跳閘。隨著凹槽兩側(cè)的振蕩和停頓幅度,熔池溫度得到有效控制。