[發(fā)明專利]激光釬焊間隙補(bǔ)償方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010181604.2
• 申請日: 2010-05-25
• 公開（公告）號: CN101862874A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國第一汽車集團(tuán)公司;一汽大眾汽車有限公司
• 主分類號: B23K1/005
• 分類號: B23K1/005;B23K26/20;B23K26/42;G05B19/05
• 代理公司: 吉林長春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 王薇

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種激光釬焊間隙補(bǔ)償方法，屬于激光釬焊技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

為了提高車身強(qiáng)度和降低生產(chǎn)成本，在車身制造工藝中采用激光釬焊技術(shù)。由于車身表面的激光釬焊技術(shù)質(zhì)量要求和工作條件要求高，激光釬焊的質(zhì)量不穩(wěn)定，合格率僅為73％，投產(chǎn)初期白車身報(bào)廢10臺/月，表面需要8人進(jìn)行修飾，提高生產(chǎn)成本。特別要求焊接零件的裝配間隙達(dá)到0至0.2毫米的均一間隙，才能保證焊縫的強(qiáng)度及外觀要求，而沖壓工藝的單件加工精度誤差為-0.5毫米至+0.5毫米，零件裝配后很難達(dá)到技術(shù)要求，機(jī)器人程序和焊接參數(shù)每周至少調(diào)整2次，而且無調(diào)整依據(jù)，調(diào)整時(shí)間長。造成合格率低、生產(chǎn)節(jié)拍長、提高了整車的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種激光釬焊間隙補(bǔ)償方法，重新設(shè)計(jì)機(jī)器人程序，并加入閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)判斷焊頭的位置；出現(xiàn)位置偏差時(shí)自動停止焊接，等待焊縫返修，機(jī)器人可以根據(jù)焊縫的裝配間隙變化而設(shè)置焊接參數(shù)，保證焊接質(zhì)量，優(yōu)選激光焊接的參數(shù)，提高激光焊縫的質(zhì)量，根據(jù)計(jì)算公式和參數(shù)對照表，可以快速調(diào)整機(jī)器人的程序。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種激光釬焊間隙補(bǔ)償方法，由裝配夾具、輸送系統(tǒng)、機(jī)器人、激光焊機(jī)、激光焊頭、熱絲機(jī)、可編程序控制器組成；具體方法是由可編程序控制器控制裝配夾具、輸送系統(tǒng)、機(jī)器人工作，機(jī)器人控制激光焊機(jī)、激光焊頭、熱絲機(jī)工作；零件通過輸送系統(tǒng)輸送入裝配夾具內(nèi)，由可編程序控制器檢測零件是否輸送到位，控制裝配夾具夾緊零件，機(jī)器人控制激光焊機(jī)執(zhí)行焊接程序；其特征在于：機(jī)器人程序中加入分段焊接程序，將分割原理引入到激光焊接參數(shù)設(shè)置當(dāng)中，對1.6米長的焊縫進(jìn)行23段焊接程序?qū)?yīng)，根據(jù)各段焊縫的焊接條件分別設(shè)置焊接參數(shù)，各段焊縫利用機(jī)器人的軌跡逼近程序進(jìn)行平滑連接，使整條三維弧形焊縫外觀平滑；機(jī)器人速度為8-39毫米/秒，使焊縫中氣孔的個(gè)數(shù)以數(shù)量級方式減少，實(shí)現(xiàn)表面質(zhì)量提高；激光器的輸出功率為1800-2600瓦，填料在母材上具有良好的潤濕鋪展；焦點(diǎn)直徑為3.6毫米，機(jī)器人的側(cè)面角度和焊接角度為至車頂偏轉(zhuǎn)5°-7°，在相同離焦量的情況下，使激光的圓形光斑變?yōu)闄E圓形光斑；裝配要求為0.5毫米；

機(jī)器人程序中加入激光焊頭原點(diǎn)查找程序、位置閉環(huán)控制程序和焊縫起點(diǎn)位置識別程序，實(shí)現(xiàn)激光焊頭位置誤差自動消除和焊縫位置偏差自動停機(jī)功能，焊縫起點(diǎn)位置識別程序可以對對焊頭位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)焊頭位置大于設(shè)定偏差時(shí)，立即停止焊接。

所述的機(jī)器人的模擬量控制電壓：6-10伏，其對應(yīng)激光功率1800-3000瓦，機(jī)器人模擬量控制電壓：0.25-3伏，其對應(yīng)熱絲機(jī)的送絲速度1-6.9米/分，滿足了形成熔池并保持熔池的穩(wěn)定性，在保持足夠的對熔池的瞬時(shí)輸入功率的前提下，使輸出焊絲量與裝配間隙相匹配；通過參數(shù)計(jì)算公式和參數(shù)對照表可以快速確定不同裝配間隙的對應(yīng)機(jī)器人參數(shù)。

所述的參數(shù)計(jì)算公式為熱絲機(jī)的送絲速度Vs與機(jī)器人速度Vb的比值為(a+b)×k，k值為熱絲機(jī)的輸出損耗，a為零件的裝配間隙，b為焊縫的寬度。

本發(fā)明的積極效果是無需改造機(jī)械結(jié)構(gòu)提高裝配精度，成本低；調(diào)節(jié)具有快速性，適合快速質(zhì)量控制和大規(guī)模生產(chǎn)需要；易于推廣、調(diào)整簡單。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的機(jī)器人程序控制流程圖；

圖2為焊接區(qū)域分段示意圖；

圖3為焊接區(qū)域剖面圖說明圖；

圖4為熱絲機(jī)送絲速度對照表；

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述：

實(shí)施例1：