由于大多數(shù)弧焊機(jī)器人的運動軌跡、焊接工藝參數(shù)都是在焊接生產(chǎn)前采取示教且在焊接加工過程中再現(xiàn)，機(jī)器人未具備對各種作業(yè)環(huán)境的適應(yīng)能力。一旦焊接過程中出現(xiàn)干擾影響時，如：待焊工件裝配間隙發(fā)生變化、導(dǎo)電嘴磨損、電壓波動、送絲阻力引起電弧不穩(wěn)定等，都會導(dǎo)致焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，最終產(chǎn)生焊縫缺陷。長科企業(yè)主要研究了機(jī)器人弧焊過程主要工藝參數(shù)（電壓、電流信號）與焊接質(zhì)量的關(guān)聯(lián)。

一、實驗裝置

   實驗平臺主要由發(fā)那科RobotM-10iA工業(yè)機(jī)器人、電焊機(jī)、送絲機(jī)、焊槍、焊接工作臺、傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、夾具和計算機(jī)等設(shè)備組成。焊接試驗選用的保護(hù)氣體為100% 純氬氣。

二、機(jī)器人弧焊工藝試驗

   試驗試件選用尺寸為250 mm×100 mm×5mm（長×寬×厚）的ER316不銹鋼板，焊絲為直徑φ1.2mm的ER316 不銹鋼，焊絲伸出長度為12mm。將鋼板進(jìn)行平板堆焊，使用夾具將工件固定并夾緊在焊接工作臺上，工作臺上的焊件相對于焊槍沿設(shè)定焊接軌跡進(jìn)行運動，在整個機(jī)器人弧焊過程中，焊件保持固定不動，焊接機(jī)器人作沿著焊接起始點作直線運動。試驗采用氬氣作為焊接過程的保護(hù)氣體，一方面，可防止高溫液態(tài)不銹鋼氧化；另一方面，可將熔化金屬上方金屬蒸汽吹走，使弧焊熱量能被焊接材料幾乎完全吸收。通過改變機(jī)器人弧焊電壓，設(shè)計一組不銹鋼機(jī)器人弧焊試驗方案。

三、工藝試驗結(jié)果與分析

   機(jī)器人焊接過程中，一旦焊接工藝規(guī)范確定后，焊接質(zhì)量將主要取決于線能量和位置兩個因素。線能量主要反映了焊接過程的實際熱輸入能否達(dá)到所要求的熔透程度，過量熱輸入將導(dǎo) 致焊穿、下塌等缺陷；位置因素給出了焊槍或電弧軌跡是否偏離焊縫位置，若位置偏離焊縫，將造成焊偏、焊縫兩邊熔深不均勻等缺陷。因此，對焊接過程的焊接電流、電壓信號所包含能量和位置信息進(jìn)行分析、特征提取，可對焊接過程質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測與缺陷識別。

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