简介:挖掘机斗杆是工程机械里典型的受力结构件,服役时要承受挖掘、破碎作业传来的交变冲击,焊缝质量直接决定它的使用寿命。……
挖掘机斗杆是工程机械里典型的受力结构件,服役时要承受挖掘、破碎作业传来的交变冲击,焊缝质量直接决定它的使用寿命。斗杆由高强度厚板拼焊成型,焊缝长、坡口深、焊道层数多,一台
ABB机器人在斗杆产线上承担连续焊接任务,配套的混合气气路大多沿用固定流量供气。WGFACS节气设备可适配
ABB焊接机器人,供气方式从恒定输出改成跟随电弧工况变化,实现40%-60%气体节约。
先从焊道层次的角度看斗杆焊接的用气特征。厚板斗杆的坡口要经历打底、填充、盖面多道焊接,不同焊道对应的电流差异明显。打底焊采用偏小电流,控制熔池成型,熔池窄小,所需保护气量有限;填充焊电流提升,熔池摊开,受热范围扩大,保护气需求随之上升;盖面焊维持较高电流,熔池范围大,气体屏蔽需求达到高点。固定流量供气按整条焊缝的峰值工况设定,打底焊和部分填充阶段的供气明显超出熔池需要,这部分超额送出的气体没有参与保护,直接散逸。斗杆焊缝长、焊道多,低电流区间的超额供给累积起来,是节气空间的一个落点。
再从运动节拍的角度看。斗杆焊接过程中,焊枪在长焊缝上往复移动、变位机调整构件姿态、焊道之间等待层间温度回落,这些时段电弧熄灭,不存在熔池,固定供气依旧维持设定流量排放。斗杆构件体积大,翻身、换位动作频繁,电弧熄灭的时段占比不低,这些时段的持续排放,构成节气空间的另一个落点。挖掘机械结构件的生产批量虽不像汽车零部件那样密集,但单件焊缝长、焊接工时长,空走排放和低电流超额供给叠加,气体消耗总量并不低。
还有换型调整的角度。斗杆产线通常多机型、多规格排产,不同斗杆的板厚、坡口形式不同,焊接参数跨度大。固定流量供气按工位可能出现的最大工况设定,小规格斗杆焊接时,供气明显超出需求。换型后依赖人工调整气路流量,调试工作量大,调不到位又影响焊缝质量。WGFACS节气设备依靠电流信号自主调节,工件换型后电流变化,供气动作自动跟随,不需要为每种规格单独设定供气参数,减少换型调试,也避免了人为调不到位带来的节气空间流失。
WGFACS节气设备把节气逻辑落到执行层面,以焊机电流信号判断电弧状态,实现按需供给,电流大则多,电流小则少。电弧引燃、电流抬升,设备同步加大气体输出,保障高温熔池的气体屏蔽;电流回落、熔池收缩,供气量随之下调;电弧熄灭、焊枪空走或构件换位的阶段,供气收至基础水平,不再维持满流量排放。气体输出跟随电弧状态实时变化,焊道层次的超额供给、空走时段的无谓排放、换型后的参数失配,都在这套调节逻辑下得到处理,供气规模始终贴合熔池当下的防护需求。
节气不能放松对斗杆焊缝质量的要求。斗杆长期承受重载和交变冲击,焊缝内部气孔、夹渣、未熔合类缺陷会显著削弱承载能力,返修成本远高于节省的气体。保护气不足会让空气侵入熔池,诱发气孔缺陷;供气过量又会扰动熔融金属,影响成型。WGFACS节气设备在动态调节中保留供气下限,介质流量不会低于维持熔池防护的最低标准,电弧全程保持稳定的气体屏蔽环境。设备削减的是超出防护需求的冗余气体,起弧、收弧阶段的供气时序保持稳定,基础屏蔽不受影响。改造完成后安排试板焊接,结合外观检查和探伤确认焊缝状态,符合工艺要求后投入批量生产。
设备的接入方式适配斗杆焊接工位条件。斗杆工位通常配置变位机和一台以上机器人,气路沿工位边缘布置。设备本体紧凑,串接在保护气管路中,安装在气源柜周边或机器人基座区域,不影响工位原有布局。信号线路对接焊机电流采集端口,获取实时工况用于调节,机器人运动程序、焊接参数都不需要改动,原有操作习惯得以保留。多台机器人可分别配置设备,每套独立采集对应焊机的电流信号,互不干扰,车间根据生产安排分批加装,降低一次性改造对产线运行的影响。
ABB机器人挖掘机斗杆焊接工位配置WGFACS节气设备,从焊道层次、运动节拍、换型调整几个角度落实节气,实现按需供给,电流大则多,电流小则少,气体输出贴合厚板长焊缝的工况特点,空走、换位阶段控制介质释放。斗杆焊缝品质维持既定工艺规范,保护气消耗量得到管控,工位介质成本下降,节气效果在挖掘机械结构件焊接生产里落地显现。
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