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焊接是制造业中重要的加工工艺之一,其广泛应用在航空航天,汽车,船舶,石油化工,建筑等领域。作为一种不可缺少的材料连接方法,焊接技术在国民经济中起着不可替代的作用。然而,随着科学技术的发展和人们对工作环境要求的日益提高,传统的手工焊接由于劳动强度大,焊接质量不稳定,生产效率低,工作环境差等缺点已不适应现代经济发展的要求和人民对生活质量的追求。
在汽车覆盖件的焊接中,由于板材尺寸大,厚度薄等特点,传统焊接技术的缺点更为明显。针对在“轻量化”和“安全性”成为现代汽车制造业中的两大发展方向,激光拼焊高强度镀锌钢板越来越多的应用在汽车覆盖件中这一发展趋势,本文研究了基于一种大尺寸镀锌钢板的机器人自动上下料激光拼焊系统,并在此基础上分析了激光焊接工艺参数对镀锌钢板焊缝质量的影响,得出了较好的焊接工艺。本文的研究工作主要分为以下五个方面:
1)系统方案的制定。针对大尺寸的镀锌钢板,设计了基于机器人自动上下料的方案,具体机构包括上下料小车,搬运机器人,真空吸盘,夹具等。
2)系统结构介绍。在确定系统方案之后,对组成系统每一部分的结构进行了具体介绍,涵盖它们的功能。
3)系统控制方式。此部分主要设计了上下料小车和真空吸盘的气路图及系统其他各机构采用的控制方式。
4)机器人信号的配置与程序设计。配置了输送到机器人I/O板的和由机器人I/O板的输出端发出的信号,并根据系统的工作流程图编写了机器人上下料程序。
5)镀锌钢板的激光拼焊工艺研究。在介绍完激光拼焊系统的基础上,研究了离焦量、激光功率、焊接速度、保护气体流量等工艺参数对镀锌钢板焊缝质量的影响,通过大量实验得出了较好的镀锌钢板激光焊接工艺。
通过本文的研究,设计出了一套基于机器人自动上下料的装置,编写了两个机器人上下料的程序及得出了一种厚度的镀锌钢板激光拼焊工艺。其中机器人上下料的程序包含信号互锁、死循环等,对机器人在焊接领域的程序编写有一定的借鉴意义,同时镀锌钢板的焊接工艺研究对激光拼焊汽车用镀锌钢板有一定的参考价值。