铝合金螺旋管焊接自动成型装置的研制(6)
为了提高铝合金螺旋管焊接自动成型装置产品质量，自制了一台外内焊缝缝多向龙门架自动焊装置。
该装置具有下列特点:
1、当焊枪焊接位置与铝合金缝隙不对中时，焊工便能立即在外接控制台屏幕上发现并及时校正。
2、采用链式电动升降机构，适用不于铝合金直径筒体的外内焊接，操作轻便、灵活。
3、保证升降平移平稳，始终保持TIG焊枪与焊缝对准
2.2.4 外接控制台
图2.5 外接控制台
龙门架的三文移动功能控制两个TIG焊枪和视频监控系统摄像头的行走，控制焊枪位置。焊枪的控制由ccd视频监控系统采集图像外传到外设控制台的显示器上，在外设显示器上可以看到焊缝及焊枪的配合，从而通过外接控制台控制龙门架以致控制焊枪的行走使焊接得到实时控制，保证焊接质量。
外接控制台有两个龙门架的控制系统，通过控制台的按钮可以控制两个龙门架在空间三文方向移动，使焊枪能焊接到任何位置的焊缝。
外接控制台控制系统软件设计，从铝合金螺旋管自动化焊接设备的用户需求分析可知，该系统应具有以下功能:
(1)自动焊接。
该项功能主要包括焊接轨迹控制(方向判断、进给速度的计算、位置控制)、屏幕实时跟踪显示、焊接精度控制(传动链误差和滚珠丝杠螺距误差补偿)。
(2)手动操作。
该项功能主要包括各坐标轴的移动和移动速度控制(通过倍率值调整)、焊枪转位、焊接的开停等电器控制。
(3)系统参数设置。
这项功能主要包括轴控制参数设定，如参考点坐标、当前坐标、丝杠反向间隙值、限位、滚珠丝杠螺距误差值、最大进给速度的设置及焊接工艺参数设定等。这些参数的设置通过人机交互的方式输入和修改。
(4)用户程序的输入、编辑和存储。
该项功能包括用户对焊接程序的输入、编辑及存储管理等。
(5)系统的安全保护。
该项功能包括根据系统限位等参数，监视系统运行状态，以便做出相应处
理。提供停机按钮以切断电源强迫系统停止运行。根据上述焊接设备功能分析，可以得出控制系统软件模块结构。
2.2.5 焊接电源
图2.7 焊接电源
焊接电源为TIG焊提供电压和电流。在前期实验中我们对相同的铝合金实验板进行焊接，焊接实验首先选定焊接参数调整焊接电源使之输出电压电流位于预先选定的参数上，在之后进行较大范围的实验观察焊接成型质量，在质量较好的范围再进行大量实验，实验后切割观察晶相观察缺陷，得到最好的焊接参数用来作为铝合金螺旋管焊接时的实验参数，在现场进行实验后进行切割检查焊接质量，最终订下焊接参数输入焊接电源中为最后生产做好焊接数据的准备。
焊接电源的选择：
1>前期焊接实验数据
2>焊接电源稳定性
3>焊接电源性价比
2.2.6 焊接送丝机
图2.8 焊接送丝机构
TIG铝合金螺旋管焊接过程中可能由于刨边机刨边并不能完整对齐，使螺旋对接处可能有空隙并且在焊接工艺的选择上使用较大电流和电压使在焊接过程中使融敷金属有一部分下陷，如果不填充金属会导致焊缝成形在焊缝上部的焊缝会有些下漏，使焊接性能不好，为了避免这些焊接缺陷需要进行填丝。送丝机构送丝速度和焊接参数影响着整个焊接过程的焊接质量，因此调整好焊接电压焊接电流与送死速度的配合对整个焊接过程同样起着关键的作用。在前期准备试验中通过不同焊接参数的实验和焊后进行的切割，晶相实验和焊接缺陷的实验得出最好的参数设计保证焊缝全部熔透且不焊漏并且焊缝中的缺陷少，焊接质量高。由于设计整套设备为全自动机器焊接过程中持续工作，要求配备自动送丝机构使送丝机能保持平稳的送死速度，来保证较高的焊接质量。