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油灰盆自动焊接(焊缝正反面外观要求苛刻)

发布时间:2018-02-04 09:50 阅读

油灰盆自动焊接设备(焊缝正反面外观要求苛刻)
方案文稿:
一、项目说明
1.1、现状描述:
     现场已有两套设备在使用中,分别为一代及二代产品。
     一代为一台仿型切割机基础上配套外围工装改制成,该机焊枪调整不太方便,其他使用现场反应还不错;按我们的经验切割与焊接对轨迹精度要属两个不同等级,明显切割设备要求会低很多,另外仿型时移动是直接靠磨擦传动,理论上过角时易打滑。只是基于现场使用反馈可以,在后继的方案机构选项里有类似的选项,全新系统设计时是不会直接使用切割设备来做焊接的。
     二代为订制专机,该机在一代专机的基础上,改良的仿型过程。工件夹持并未做太多改进。仿型时使用的齿轮及异型齿条传动,线速度会更稳定,另外使用的直线导轨及滑块建了两轴滑台,理论上这个的移动稳定性应该会好很多。只是现场的齿轮齿条设计时选用的模数偏小(齿细)另外可能没进行加硬处理,现场反馈使用寿命不长,齿易损坏。
     从专机专用地角度说,这两台专机的设计思路是合理的,简单重复专机更稳定,速度也更快,设备也相对便宜。当然着眼未来的话实现焊枪与工件相对移动轨迹的柔性自动化系统(机器人)可能更值得考虑。本项目先按专机改良的思路进行设计。
     现场使用过程中最大的问题应该是不良率高,报废损失大。最多一项应该就是烧穿,根本原因是施焊进工件间有间隙。
     另外设备硬件的设计/制作缺失,也应能得到处理。现有二代设备如下图:

1.2、这就是典型的薄板对接接头自动焊接,不管如何设计外型都应对应以下几点:
     A、烧穿不良,主要原因是施焊时工件间有间隙;另外工件厚度不一致,装配时错边,选用了太大的焊接参数也有可能。新工装设计需要重点改良。
     B、受限于上工序工件预置,待焊坡口位的可重复性就不够好,哪怕焊枪能完美重复轨迹,也是对不上的。 这点现场工件是不错的。
     C、焊枪轨迹的优化设计(转角处理)及可重复性(运动间隙),现场专机思路上没问题,也就是细节需要改善而已。
     D、熔透深度不一致时(打磨后)的局部开裂,现场产品不涉及此项。
     E、其他:波浪变形,氧化变色,背部成形。现场产品应该需要增加背部氩气保护,其他不需要。
1.3、小节,现场对焊枪移动轨迹需要做细节完善,对工装夹持的设计有必要重新梳理逻辑思路,采用预置压应力解决装配局部间隙问题。 总之简单复制并不合适。能针对现有问题点找出原因并做有针对应性设计才能叫改良。
 
二、项目诉求汇总
2.1、效率要提升2倍。
2.2、在焊接前拼装时不能有间隙否则焊接后产品不良
2.3、客户为镜面产品,所以表面不允许划伤
2.4、焊枪更换钨针方便
2.5、方便焊枪微调基准
2.6、方便仿形焊接调机
 
三、方案设计
3.1、增加一套焊接模块:为了方面取放零件增加一套焊枪和焊接工装,两把焊枪同时施焊,使用一套轨迹仿型导向及运动机构达到效率提升2倍
3.2、加大力源以及改变锁死方式:
3.2.1、由原来的圆包式更改为和产品角度受力一致的推压式
3.2.2、由原来的一步推进更改为分段压紧:预压(定位)-压紧(焊接)
3.3、工件定位
3.3.1、端板:
(1)优化端板支撑块(暂定比端板小0.5MM)
(2)核心水冷重新做,导热以及防变形
(3)需要与零件配合部分镶耐磨合金,表面抛光减少划伤
3.3.2、工件定位
3.3.2.1 基准:
(1)端面板X方向定位:先预压定位,在用零件的零件筒身找正后压死
(2)端面板Y方向定位:在端板支撑块上做限位台定位
(3)端面板Z方向定位:由端板支撑块定位
3.3.2.2 零件筒身:
(1)零件筒身X方向定位:由与产品角度受力一至的推压式夹紧模块定位
(2)零件筒身Y方向定位:由端板支撑块定位
(3)零件筒身Z方向定位:由压平模块定位
3.3、需要与零件配合部分镶耐磨合金,表面抛光减少划伤
3.4、焊枪控制模块安装气缸直线轴承和光轴导向能使焊枪上下滑动方便更换钨针
3.5、焊枪模具模块安装十字滑台方便焊枪微调做多,X,Y,Z方向都可调
3.6、仿形夹紧以及定位工装两套分开制作,能做角度微调,方便与仿形机构找正
3.7、增加安灯系统能直观有效的观察到设备的状态
四、装配流程规划
在端板支撑块上放端板(手感预找基准)→→预压端板(方便端板浮动找正)→→手动放零件筒身→→压平模块压平→→零件筒身压紧模块压紧(1.筒身语端板有效接触→2.筒身微变形(可接受变形量且找正端板)→3.压紧并保持大力压紧焊接)→→压平模具归位→→启动焊接
焊接完成→→零件筒身压紧模块松开→→手动取出零件→→下一个工作循环
五、焊接行走轨迹说明
5.1、行走导向以及力源方式参照先有的方式
5.2、确认是否需要将现有的交流减速电机更改为伺服电机(交流减速电机抗干扰性差,对于氩弧焊接选用伺服电机较稳定)
焊成品:
整体内部

焊缝正面

焊缝背面

焊缝侧面外观
现场图片:

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