零件設計與自動化焊接

    從開始準備采用自動焊接工藝這一時刻起，你就應首先問自己，“我的零件是否適應自動焊接？”這一關鍵問題可能引導你找出答案以利用好自動焊接。
一個零件怎樣適用焊接包括下列問題：
1） 如果一個零件原先使用手工焊接，如何確保其適用自動焊接？
2） 如果是一個新零件，該怎樣設計才能使其適用自動焊接？
3） 現(xiàn)行的焊接工藝是什么（氣保焊、鎢級氣保焊或埋弧焊等等），適用自動焊接嗎？焊接工藝中有操作者需要填充的間隙嗎？有變形的問題嗎？
4） 焊接工藝如果有填充間隙和變形的問題，是一直存在的或可預見的嗎？
5） 焊接要求是什么？
6） 焊接有特殊的外觀要求和強度要求嗎？
從自動焊接的角度回答這些問題。
1) 是否可以改變焊接工藝？
2) 當從手工焊接轉(zhuǎn)到自動焊接工藝時，有什么途徑來改善焊接工藝嗎？
    如果一個零件的實際問題－諸如裝夾、變形或重復精度等問題未在工藝設計的考慮之內(nèi)，就會給自動焊接帶來很多問題。計劃的全面，投資回報也是必須考慮的。
決定性因素
在自動焊接中還要考慮其它因素：
1） 零件設計 取決于自動焊接中心和變位機的選型，變位機決定零件相對于自動焊接中心的焊接位置。有些零件要求多軸運動的變位機以協(xié)調(diào)焊接；有些零件在焊接時則要求單軸的變位機來重復定位；還有零件不需配置變位機。
2） 焊縫接頭設計 自動焊接需要優(yōu)先考慮的是焊縫設計。在零件設計（或工藝設計）階段，需要對焊縫接頭進行評價，目的是保證焊縫接頭容易重復和容易焊接。例如，搭接接頭和角焊縫是較多的焊縫形式，因為這樣焊縫和熔滴易控制。外角焊則較困難，因為產(chǎn)生裂縫或零件產(chǎn)生滑動。開坡口的焊接較少考慮，因為零件的定位、焊接量的變化和焊縫等不易控制。
3） 重復精度 零件和焊縫接頭的重復精度是重要的因素。零件的重復精度的變化會明顯放大焊縫接頭的重復精度的變化。典型的焊縫接頭重復精度可節(jié)約一半的焊絲。Ф1.2的焊絲是自動焊接中心常用的焊絲，焊接接頭的重復精度要求是±0.584mm，重復精度的變化要求自動焊接中心控制或改變焊接工藝來適應。適應性包括焊絲導嘴探測、焊縫跟蹤、起弧或斷弧缺陷或使用先進的夾具進行多步焊接。
4） 焊接機頭連接 焊接中心盡可能地考慮交替使用焊接機頭進行焊接，焊接臂上的焊接機頭不一定能焊接所有的零件的所有位置。
零件重復精度的制造過程
    需要自動焊接的零件的另一個因素焊接前的零件制造。制造工序通常包括激光、等離子或氧切割，沖壓、鋸割、剪切、折彎等。
    使用氧切割，零件有3mm的尺寸公差，氧切割成的零件裝夾在夾具時，公差較大，會出現(xiàn)間隙，焊縫接頭會明顯地變化。
    等離子切割可使零件的公差在1.6mm內(nèi)。其公差比氧切割要小。
    激光切割或其它高精度切割是更好的切割方法。因為其公差更小，可控制在0.125mm范圍內(nèi)。切割公差越小，零件的可重復精度就高越高。
    一個簡單的零件也可以通過沖壓機沖壓成型。這種工藝制造的零件通常重復精度高，但也會因沖壓回彈而產(chǎn)生變形。可通過折彎機或壓力機反向加壓零件以減少變形。
    滾壓是大尺寸零件成型的常用工藝，也會產(chǎn)生回彈變形，其變形比沖壓要小，以避免產(chǎn)生焊縫接頭的定位問題。
    鋸割和剪切是兩種簡單零件的成型工藝方法。剪切可生產(chǎn)出很好的零件，也可生產(chǎn)出很差的零件，這取決于所使用的設備。一臺好的剪切設備但沒有正確地調(diào)整好，也可使零件批量性地產(chǎn)生公差或變形。
    正確使用鋸割也可獲得高質(zhì)量精度的切割長度。當你為了提高效率進行成捆切割時會產(chǎn)生竄動，其切割的質(zhì)量就不好。
    因此，設計零件時要考慮上述零件加工工藝因素對其焊接工藝的影響。解決這些因素，就可提高零件的成型質(zhì)量，就可更容易地實現(xiàn)在自動焊接，保證焊接零件的尺寸和規(guī)范要求。
設計影響裝夾
    零件的設計直接影響其在自動焊接中的裝夾，一個簡單零件的尺寸規(guī)定需要試制才能確定。如果零件設計使裝夾變得復雜，裝夾成本就會增加，零件調(diào)整位置和焊縫接頭的接縫變得更加困難。
    另外要考慮的因素是當決定是否使用自動焊接中心取決于該零件是否可組合式裝夾。部件的組合式結(jié)構可使大零件分解成小零件，便于裝夾、裝夾編程，并且在自動焊接中心上可連續(xù)作業(yè)。
    當零件比較大、比較復雜時，定位預焊也是一種途徑。即預焊后再由自動焊接進行。
操作者和自動焊接之間的平衡點
    操作者和自動焊接之間的平衡點優(yōu)化可節(jié)省時間。在這種情況下，大零件的自動焊接需要的周期也長，操作者可選擇手工焊接，再用自動夾具或其它工藝手段進行定位焊接或精密焊接。這樣，自動焊接中心也具有了一定的柔性。
    達到這種平衡僅靠自動焊接設備對該焊接零件的適應能力，這就需要對自動焊接設備的配置、焊接的可重復性、焊接間隙大小對自動焊接設備的影響等進行評估。
    比較好的平衡點是80/20分配，即操作者操作占20%，以解決設計無法解決的的間隙等所產(chǎn)生的焊接質(zhì)量問題，自動焊接解決其余80%的焊接工作量。
實現(xiàn)目標
     不是每一個零件都能進行自動焊接。自動化的優(yōu)先目標是減少成本、增加生產(chǎn)量，改善焊接質(zhì)量和焊接一致性。