摘 要：針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械用 S355 鋼總成的焊接，本文應(yīng)用了一個(gè) ABB 焊接機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接，在整體的制造設(shè)計(jì)過(guò)程中主要應(yīng)用了焊 接設(shè)備和焊接機(jī)器人。 與此同時(shí)，筆者詳細(xì)分析了該優(yōu)化工業(yè)方案，旨在為農(nóng)業(yè)機(jī)械用 S355 鋼總成的整體制造質(zhì)量的提高提供參考。

　　關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械;S355 鋼;焊接工藝;優(yōu)化方案

　　1 研究背景及 S355 鋼簡(jiǎn)要介紹

　　本文主要介紹了用于農(nóng)業(yè)機(jī)械施工的鋼構(gòu)件 S355 的焊接 工藝優(yōu)化方案。 焊接裝置主要由 ABB 焊接機(jī)器人和主要焊接設(shè) 備組成，焊接站有 3 個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，它圍繞 Z 軸進(jìn)行移動(dòng)，允許兩個(gè) 焊接柱進(jìn)入焊點(diǎn)。 工作站還允許在 x 和 y 軸上旋轉(zhuǎn)。 所使用的焊 接機(jī)器人具有觸覺(jué)掃描功能，不需通過(guò)預(yù)定坐標(biāo)完成。

　　355 鋼是 正火鋼，EN10025-3：2004 標(biāo)準(zhǔn)中的細(xì)晶粒鋼。 其屈服強(qiáng)度和抗 拉強(qiáng)度和我國(guó)的 Q345 低合金鋼對(duì)應(yīng)，NL 是要求在-50℃的低溫 環(huán)境中做沖擊吸收功試驗(yàn) (因考慮到農(nóng)業(yè)機(jī)械的冬季室外作 業(yè))，另一方面 S355 也是歐標(biāo)低合金高強(qiáng)度板[1]。

　　2 ABB 機(jī)器人簡(jiǎn)要介紹

　　本文應(yīng)用的 ABB 機(jī)器人能滿足我們?cè)跈C(jī)械焊接方面的要 求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前 ABB 在世界范圍內(nèi)所成功安裝的機(jī)器人已經(jīng)遠(yuǎn) 超了 30 萬(wàn)臺(tái)。 ABB 機(jī)器人主要包括電源模塊 DSQC626A、ABB 機(jī)械手電源 DSQC539、工業(yè) ABB 機(jī)器人電源 DSQC604、驅(qū)動(dòng)模 塊 3HAB8101-7/07B 以及其他計(jì)算和系統(tǒng)硬件等。

　　3 研究初期情況

　　在研究初期過(guò)程中， 在主機(jī)械板上一個(gè)尺寸不佳的通道被 激光切斷。 作為被考慮的集成的兩個(gè)部分通過(guò)嵌入合并。 用于切 割的參數(shù)不合適，導(dǎo)致安裝頂部部件的底板間隙較大。 一個(gè)空的 半圓和一個(gè)線性空間從側(cè)面看。 從其中一個(gè)計(jì)算區(qū)增加的電線 為 12.5mm2 ，在另一個(gè)計(jì)算區(qū)的接頭面積為 18mm2 ，這意味著在 1000mm 長(zhǎng)的電線處，V5=12500mm3 的體積和 V6=18000mm3 的 體積。 因此熔化的填充材料已比初始編程確定的量更大進(jìn)入兩 個(gè)零件之間。 在焊接后的零件表示其中部分熔池已進(jìn)入零件之 間的間隙，斷裂的可能性更大[2]。 焊接操作員將能夠降低有缺陷 的軟線部分的焊接速度， 以使軟線的相關(guān)參數(shù)在整個(gè)長(zhǎng)度上保 持恒定。

　　4 農(nóng)業(yè)機(jī)械用 S355 鋼焊接的工藝方案及處理方法

　　焊接工位 1 在 x 位置 π/2[rad]之后的旋轉(zhuǎn)-等待裝配并進(jìn)行 機(jī)器人編程的位置。 至此，完成了機(jī)器人的編程;進(jìn)行校準(zhǔn)操作 并設(shè)置機(jī)器人的 0 點(diǎn)。 位置 0 焊槍的校準(zhǔn)是通過(guò)配備的專用設(shè) 備完成的,并且?guī)в屑す鈧鞲衅鳌Ｊ紫龋瑢⒓艟�鉗送至距氣體噴嘴 9mm 處，并清除飛濺物。

　　在進(jìn)行焊接之前，需要將割炬帶到噴涂硅樹(shù)脂的裝置上，這樣一來(lái) 的目的是以防止焊縫飛濺。 先手動(dòng)將噴頭拉直，然后用銑刀將其 飛濺物清理干凈; 將 TCP 設(shè)置為零位置是參考指針命令處的 TCP，如果它不為零，則使用割炬的激光傳感器執(zhí)行 TCP 檢查，并 且其自身會(huì)搜索設(shè)備的零位置;輸入 New Modules，然后打開(kāi)下 一個(gè)對(duì)話框輸入零件代碼。 沿 x 軸位置旋轉(zhuǎn) 0[rad]在此位置，將 圓形焊縫以及中心和底部之間的角縫焊接起來(lái);接下來(lái)，完成編寫例行程序。

　　機(jī)械論文投稿刊物：《鑄造技術(shù)》 創(chuàng)刊于1979年，是中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)會(huì)刊，中文核心期刊，中國(guó)科技核心期刊，國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行。《鑄造技術(shù)》是一本集中報(bào)導(dǎo)我國(guó)鑄造領(lǐng)域先進(jìn)科研成果、實(shí)用工藝技術(shù)、生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)以及鑄造行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)的綜合性科技期刊。覆蓋鑄鐵、鑄鋼和有色合金鑄造等整個(gè)鑄造工業(yè)領(lǐng)域。讀者對(duì)象為企業(yè)管理人員、技術(shù)人員、技術(shù)工人、大專院校師生、科研院所工程研究人員等。

　　編寫例行程序是一種重復(fù)且可控制的焊接程序，為 此操作分配了一個(gè)按鈕上的號(hào)碼。 完成此步驟后，所屬焊接參數(shù) 包括焊接電流、焊接速度和擺參數(shù)[3]。 選用的 ABB 焊接機(jī)器人讀取程序并將其發(fā)送到生產(chǎn)環(huán)境。 啟動(dòng)了機(jī)器人讀取下一個(gè)動(dòng)作。 可以對(duì)以下命令類型進(jìn)行編程： 在空間中從一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)，機(jī)器人選擇軌跡。 為了制作斷 續(xù)的接縫，必須進(jìn)行機(jī)器人處于待命位置，通過(guò)割炬的清潔和硅 化使其倍增。 在機(jī)器人上編程的焊接參數(shù)標(biāo)記為相應(yīng)數(shù)據(jù)。 對(duì)此 步驟，選擇焊接速度，此時(shí)的速度是在角接 vs=8mm/s 的情況下， 并與在焊源上選擇的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。 送絲速度為 7.5mm/s。 在有效 焊接的階段，線性焊接的起點(diǎn)圓形焊縫，線性焊的終點(diǎn)和圓形焊 縫末端[4]。 如果接縫出現(xiàn)間隙后接縫不連續(xù)，則在割炬的提升空 間中進(jìn)行移動(dòng)，再在接縫的下一個(gè)起點(diǎn)在空間中移動(dòng)，然后下降 到下一個(gè)接縫的起點(diǎn)。

　　5 結(jié)論

　　目前，由于機(jī)器人的可編程學(xué)習(xí)，用機(jī)器人制造焊接接頭越 來(lái)越普遍。 但應(yīng)考慮到在熱影響區(qū)內(nèi)發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化，而不僅僅 是由于接頭不當(dāng)而出現(xiàn)的缺陷。 另外，由于文章篇幅限制并沒(méi)有 將相應(yīng)示圖進(jìn)行展示，較為遺憾。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 孫進(jìn)發(fā)，劉明偉，劉海龍，等.反變形量對(duì) S355 鋼 T 型接頭變 形與殘余應(yīng)力影響的數(shù)值分析[J].電焊機(jī)，2018，48(12)：74-79.

　　[2] 許鴻吉，金光，宋冰昕，等.S355 鋼焊接接頭的組織與力學(xué)性能 [J].理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè))，2008(11)：600-603.

　　[3] 劉洪順.S355K2W(N)耐候鋼焊接工藝[J].焊接技術(shù)，2017，46 (10)：44-46.

　　[4] 張沛強(qiáng).S355 鋼 TIG 焊有限元仿真分析[J].鑄造技術(shù)，2014，35 (5)：1057-1059.

　　作者：李 寧