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超聲波金屬焊接機(jī)是一種先進(jìn)的高科技設(shè)備，它通過(guò)傳感器將高頻電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)能并作用在工件上，從而在兩個(gè)工件的表面之間產(chǎn)生高頻摩擦，直到兩個(gè)工件的表面被加熱并熔合在一起。它可以對(duì)諸如銅，銀，鉻和鎳等導(dǎo)電金屬的薄材料進(jìn)行點(diǎn)焊和剝焊，并且可以廣泛用于SCR芯片引線，快速熔斷器，電引線端子，鋰離子，鎳點(diǎn)焊和剝焊氫，鎳鎘電池極靴和極耳。

1.超聲波金屬焊接機(jī)焊接電源的選用

通過(guò)對(duì)各種電源的試驗(yàn)，并針對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，將材料，形狀特征，尺寸精度要求，焊接長(zhǎng)度和工件的位置特征，焊接工作量和工作效率結(jié)合起來(lái)機(jī)器人的超聲波金屬焊接機(jī)該系統(tǒng)使用全數(shù)字脈沖氣體保護(hù)焊電源，即脈沖MIG焊接工藝電源。眾所周知，焊接過(guò)程中電弧控制的準(zhǔn)確性決定了焊接質(zhì)量。數(shù)字脈沖氣體保護(hù)焊接電源采用數(shù)字技術(shù)，因此控制系統(tǒng)的反饋時(shí)間與傳統(tǒng)焊接機(jī)相比減少了幾個(gè)數(shù)量級(jí)。包括反饋的準(zhǔn)確性和敏捷性。當(dāng)使用脈沖焊接時(shí)，它可以提供合適的脈沖波形，并且每次脈沖過(guò)渡也只能有效地控制一個(gè)液滴，從而在整個(gè)焊接過(guò)程中保持電弧長(zhǎng)度不變，在焊接過(guò)程中幾乎沒(méi)有飛濺，而且超低可以實(shí)現(xiàn)熱量輸入焊接，也可以克服傳統(tǒng)GMA焊機(jī)焊接完成后焊絲末端的缺陷，影響電弧再成球，使焊接質(zhì)量與焊接效率達(dá)到極佳的匹配。

2.焊絲直徑選擇

超聲波金屬焊接機(jī)結(jié)合了焊接質(zhì)量和焊接效率的需求。焊絲采用f1.6mm實(shí)心焊絲，既可以滿足接線板的實(shí)際焊接需要，又可以提高焊接效率。

3.焊接參數(shù)確定

（1）電弧電壓和焊接電流電弧電壓是短路過(guò)渡過(guò)程中的關(guān)鍵參數(shù)。電弧電壓與焊接電流相匹配，可以實(shí)現(xiàn)飛濺少，焊縫形成良好，穩(wěn)定的焊接工藝。通過(guò)多次測(cè)試，確定電弧電壓為20?25V，焊接電流為200?260A。

（2）提高焊接速度，減小焊接寬度，熔深和剩余高度，容易產(chǎn)生咬邊，氣孔，欠焊等缺陷；焊接速度過(guò)低，容易產(chǎn)生燒穿，組織粗大和焊接變形大等問(wèn)題。

通過(guò)多次測(cè)試，將焊接速度設(shè)置為400?800mm / min，焊接起弧時(shí)間為點(diǎn)/0.5s，閉弧時(shí)間點(diǎn)為/0.5s，機(jī)器人空閑時(shí)間平均點(diǎn)為/1.5s。

（3）氣體混合比和流量由80％Ar和20％CO2混合氣體確定，CO2氣體的純度≥99.5％。氣體流量的確定必須充分考慮室內(nèi)和室外操作位置之間的差異。氣體流量太低，保護(hù)氣體的硬度不足，焊縫容易產(chǎn)生氣孔；流量過(guò)大，容易產(chǎn)生廢氣以及由于可能發(fā)生湍流而導(dǎo)致的防護(hù)性能降低，并且在焊縫表面形成灰色氧化層，從而降低了焊縫的質(zhì)量。一般氣體流量應(yīng)為15?25L / min。

（4）焊絲延伸長(zhǎng)度當(dāng)焊絲延伸長(zhǎng)度增加時(shí)，焊絲上的電阻熱量增加，焊絲熔化更快，生產(chǎn)效率高。結(jié)果，焊接過(guò)程不穩(wěn)定，并且適當(dāng)?shù)难由扉L(zhǎng)度應(yīng)該是焊絲直徑的10至12倍。因此，在該焊接過(guò)程中焊絲的延伸長(zhǎng)度被確定為16mm。

4.連接板的超聲波金屬焊接機(jī)實(shí)際焊接應(yīng)用

在上述方案設(shè)計(jì)的焊接機(jī)器人的實(shí)際焊接操作中，根據(jù)每組的四個(gè)固定位置將連接板安裝在定位平臺(tái)上。在定位過(guò)程中，為了避免因添加輔助定位基準(zhǔn)而導(dǎo)致成本增加和工藝增加，在選擇定位方法時(shí)，將連接板本身的結(jié)構(gòu)用作定位基準(zhǔn)。這種定位方法是預(yù)先利用銷的內(nèi)孔和工件的尺寸將兩個(gè)定位銷插入已經(jīng)在定位平臺(tái)上加工的定位孔中作為參考，從而可以實(shí)現(xiàn)將連接板精確定位在具有“一側(cè)和兩個(gè)銷釘”的定位平臺(tái)。根據(jù)固定的運(yùn)行軌跡和坐標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)焊接機(jī)器人進(jìn)行編程，可以有效地實(shí)現(xiàn)連接板的準(zhǔn)確自動(dòng)焊接操作。

5.效果

超聲波金屬焊接機(jī)采用上述工藝和方案進(jìn)行平板焊接操作。工件定位精度高，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)精度高，焊接軌跡與焊縫高度重合，超聲波金屬焊接機(jī)形成的焊縫美觀飽滿，焊接效率高，焊接質(zhì)量高顯著改善；使用實(shí)心焊絲后，無(wú)需清理焊渣，對(duì)改善工作環(huán)境，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度有明顯的作用。它還為超聲金屬焊接機(jī)提供企業(yè)自動(dòng)化，智能和效率。全面投入使用，奠定了良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。