浅析庞巴迪构架机械手焊接

浅析庞巴迪构架机械手焊接

郭立明、张晓峰、谢元立、刘大明

中车长春轨道客车股份有限公司 吉林省长春市 130062

摘要:在庞巴迪地铁生产中,我们承担了新加坡构架自动焊的生产任务。由于多方面的原因,导致了构架焊缝的焊接尺寸、位置都有较大的偏差。若用以往的程序编写方式对每条焊缝进行试教编辑,覆盖层焊接很容易焊偏。因为我们使用的电弧跟踪功能不适合平对接位置,又因为构架组对的公差积累造成焊缝位置的不准确，使机械手焊接很难达到自动状态,极大影响了生产效率同时,也增加了质量隐患。通过多年的学习和编写经验,采用了STOR-POS和RPOINTS这2个新的命令,让机器人在焊接打底层通过电弧跟踪校正偏差,然后用自动生成的点来完成覆盖层的焊接。经过试验将新命令成功用于了程序中,使之达到了自动率最大化,减轻了劳动强度、提高了生产效率、也减少了质量隐患。

关键词:新加坡构架 EN15085 机械手焊接 RPOINTS STORPOS

引言

新加坡构架程序编写时，由于多方面的原因,碰到了许多难题。最终运用了新的程序命令RPOINTS和STOR-POS使程序达到自动化最大化。

一、新加坡构架焊接的难点

新加坡构架的焊缝由多条平焊缝和2个直径较大的圆组成。由于部分料件的组队精度不足,导致横梁和侧梁存在尺寸的差距,焊接后变形较大。在构架组对时,由于要保证构架的整体尺寸,就要对构架的焊缝进行修理。在构架组对完毕后平焊缝的尺寸、位置都有较大的不同。在平焊时电弧跟踪也不能很好的使用。若用平时的编写程序方法,焊接前必须对每条焊缝都进行重新编写,工作强度增大,工作效率下降。新加坡构架的2个圆的直径较大,传统的分多个圆弧进行编程的方法会大大增加工作量,影响生产任务。而且由于点多,如果协调不好很容易造成焊枪角度不好而使编程失败。自动化降低会增加很多不确定因素,也让质量隐患增多。

二、RPOINTS命令的分析与使用

通过以往编写程序的经验和对说明书的学习,可以先将平焊的第一遍焊接空间点进行储存，通过用RPOINTS命令就可以将第二遍和第三遍的点自动生成,这样只需要编辑第一遍的点就可以让其它2遍自动焊接,可以很大程度提高自动化程度。RPOINTS命令实用性分析RPOINTS命令会在焊接时生成新的轨迹点,那么到第二遍、第三遍提取出来,得到的焊缝点位置会是非常精确的,而且在焊枪高度上会有所变化,这是可以通过命令去进行设定焊枪的高度,那么第二遍和第三遍就可以实现自动化了。

2,RPOINTS命令的使用

RPOINTS命令用在要被复制的点号之前,设定起始点号和终止点号,程序运行后就会通过RPOINTS命令将这些点生成新的第二遍和第三遍的点,用SATOPAT命令赋予新点一定的高度值。到第二遍和第三遍将新的不同高度的点调用出来,程序就会运行新的点进行工作。

三、STORPOS命令的分析与使用

在焊接圆时为了保证焊缝质量,往往编若干个圆弧组成圆。但这样即增加了的复杂性,又不利于成形,还有可能因为焊枪的角度问题导致编写失败。STORPOS 可以简化编程过程,提高圆的焊接质量。

1,STORPOS命令实用性分析，

STORPOS命令能够存储程序以外的空间点。既坐标值即可以当坐标,也可以做变量,那么就是说在一个选定的坐标系统中,用一个点和相关的参数数值就可以进行程序的编程。左图就是STORPOS和RPOINTS命令编程的实例。作为一个圆,坐标系统较好确定,参数数值也较容易计算,那么就是运用该命令的较好对象。

2、STORPOS命令的使用

使用STORPOS命令需要事先编辑好焊接起始点。计算好焊接需要的坐标系统的X、Y、Z三个方向,并测出相关参数(圆焊接需要直径)。将参数输人到STORPOS命令结构中,按照正确的方法编写程序,即可成功焊接整圆。

四、新命令的实际意义和运用

1,新命令的实际意义

运用这两个新命令焊接效率明显提高，焊接出米的产品焊缝成型也比较美观。通过各方面的技术鉴定，焊缝质量也完全符合EN15085的各项标准。

由于焊缝大多存在一定的偏差,机械手自动焊多用电弧跟踪功能。以往机械手的自动焊多是船型焊接或平角焊接,在其他焊接中很少使用,限制了机械手的作用。在焊接圆时编写程序也较麻烦而提高了编写的难度。而运用RPOINTS命令可以使平焊纳人了自动焊的范围,提高了机械手作用。STOR-POS命令也使圆的编写简单化,使机械手焊接圆更加容易。而且RPOINTS命令和STORPOS命令为我们提供了新的编程思路,提供了2个新的程序编写模版样式,可以

让新的机械手学习人员直接使用提高了学习的效率。这2个命令都能够提高机械手的生产效率,减轻了生产劳动强度,从而也减少产品的质量隐患。

2、新命令的运用

RPOINTS命令不仅可以运用在长直的平焊缝上,也可以运用在焊接点较少的较长的角焊和船型焊,可以很大提高编写程序的效率。STORPOS命令可以运用在任何形式的圆形焊缝的焊接上,也可以用于简单的几何形状的焊缝。

通过新加坡构架的自动焊程序编制成功不仅使这一车型的自动化焊接提高了十个百分点更为今后庞巴迪生产的构架奠定了理论基础。目前此类车型在焊接车间的自动化程度已经达到百分之七十以上。

参考文献:

《CLOOS编写与操作说明书》5.0x版