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输电线路杆塔的塔脚是整个输电线路杆塔结构的支撑部分，其结构稳定性直接决定了输电线路杆塔的结构稳定性和使用寿命。
输电线路铁塔的塔脚为焊接组件。现有技术中，塔脚的生产大多采用手工电弧焊和CO2气体保护焊。由于焊工焊接水平和焊接经验的影响以及采用手工焊接方式，塔脚的产量无法保证。
因此，利用塔脚焊接生产线提高输电线路塔脚的生产效率，是本领域技术人员需要解决的问题。焊接机器人在塔脚焊接中的应用不仅能有效解决上述问题，还能提高行业的自动化焊接水平。
焊接机器人生产线
第一，焊接机器人
1.焊接机器人系统的主要部件
就其硬件而言，焊接机器人系统一般包括机器人机械手、控制系统、焊接装置、定位器、焊件夹紧装置和其他防护设备。
2.焊接机器人的特点
塔脚基本上是钢板焊接而成的结构件，工件的装卸和组装难免会有一些误差，导致焊缝位置和宽度的一致性不高。而且在焊接过程中由于一定的变形，第一条焊缝变形并作用在被焊工件上，导致后面的焊缝偏离原来的装配位置。为了保证焊接质量，要求机器人在焊接过程中能够自动对准焊缝的起始位置和正确方向。通常，焊接塔脚的机器人系统具有定位焊接起点和跟踪焊缝的焊接功能。
(1)定位焊接的起点
焊缝的起点定位方法主要是接触式传感器定位，用低电压的焊丝接触工件表面进行三个方向的传感。方法是感应工件实际位置，在示教编程时计算实际位置与工件表面位置的偏差，然后在示教时将偏差加到焊接位置上，找到并修正正确的焊接位置，从而在装夹、装配和焊接时修正焊接位置偏差，从而保证焊接质量。起始点位置确定后，需要电弧跟踪功能来保证焊接方向的正确性。
(2)电弧跟踪
焊接机器人系统在焊接过程中，通过应用软件实时监测焊接电压和电流的变化，分析计算弧长的变化，然后通过软件调整机器人的姿态，校正焊缝的偏差。
(3)槽宽跟踪
焊接前，焊接机器人在整个焊缝上检测多个点，通过软件计算出焊缝坡口的宽度，从而得到整个焊缝坡口宽度的变化。通过调整机器人在焊接过程中的焊接摆动幅度和焊接速度，对轨迹进行修正，即在焊缝较宽的位置加大焊接摆动，同时降低焊接速度，在焊缝较窄的位置适当减小摆动，相应提高焊接速度，从而获得焊接高度一致的焊缝，使焊接轨迹始终位于坡口或焊缝的中心，达到提高焊接质量的目的。
3.塔脚焊接机器人的优势
(1)提高和稳定焊接质量，提高产品质量的一致性。焊接电压、焊接电流、焊接速度对焊接结果影响较大，而焊接机器人可以使上述参数保持恒定，人为因素影响较小，可以降低对操作人员的技术水平要求，从而保证焊接质量的稳定性。
(2)可实现24小时连续生产，提高生产率。
(3)为柔性生产提供了可能，可以实现多品种、小批量的连续生产。当产品类型需要改变时，可以通过更换夹具，调出相应的编程来满足生产需要，减少了设备再投资，节约了成本。
(4)改善工人的劳动强度和劳动条件。使用机器人焊接时，焊接后只需装卸工件，节省了翻转工件所占用的时间，消除了安全隐患，避免了焊接弧光、烟尘、飞溅对工人的伤害，解放了工人的劳动力。
另外，通过对焊接产品的统计和分析，根据焊接机器人的焊接工艺特点，找出哪些形状规则、数量大的焊件更适合机器人焊接。对于铁塔产品，主要需要焊接塔腿、交叉焊件、挂线板等结构。结合铁塔焊接产品的分类统计发现，塔腿的焊接约占铁塔焊接的60%左右，其工程量大、形状规则，易于实现批量焊接。
第二，焊接机器人在输电线路塔脚焊接中的应用。
1.输电线路铁塔塔脚的结构特点
在输电线路杆塔焊接中，焊接机器人的主要焊接产品是塔脚，主要由底板、筋板和连接板焊接而成。它是塔的基础，是整个塔的支撑部分，承受来自塔体的重力，风、雪、地震等荷载引起的塔脚拉(压)力等。其结构加工质量是决定整个塔架质量的关键点。连接板上有几组要求平行的孔，主要用于与连接角钢连接。因此，塔脚焊接具有焊接量大、焊接难度高、易焊接变形等特点。
2.塔脚焊接的工作方式
焊接机器人工作系统可根据实际需要采用单机器人+单/多工位的焊接方式。这里说明单个机器人+两个工位的具体工作模式。操作人员将待焊接的塔脚安装在装卸位置a站的夹具上后，退出并按下启动按钮；当焊接机器人在a站焊接时，操作者也可以在装卸位置将待焊接的塔脚安装在b站的夹具上。安装完成后，操作员退出并按下开始按钮进行预约。机器人在a站完成焊接后，会根据预约自动切换到b站进行焊接。此时，操作员可以返回到工位A卸载工件，并重复上述操作。多工位工艺与此类似，可以保证机器人连续工作，从而达到高效自动化焊接生产的目的。
3.焊接机器人应用中的问题及解决方法
1.焊接缺陷及分析
机器人焊接采用富氩混合气体保护焊。在塔脚焊接过程中，存在咬边、焊接偏差、气孔等几种焊接缺陷。具体原因及解决方法分析如下:
(1)咬边可能是由于焊接参数选择不当或角度和位置不当造成的。针对这种现象，我们可以通过改变功率来调整焊接参数和工件的相对位置。
(2)如果发现焊接偏差，可能是由于焊接位置不准确或焊枪找正时的问题。只要检查焊枪中心点的位置是否正确，并进行调整即可。如果经常出现这种情况，请检查机器人各轴的零初始位置，重新校准并校正。
(3)如果发现气孔，可能是气体保护不好，工件底漆太厚，或者保护气体干燥度不够，只要进行相应的调整即可。
(4)飞溅过大可能是由于焊接参数和气体成分选择不当。可以适当调节功率来改变焊接参数，调节气体配比仪来调节混合气体的组成比例。
(5)在焊缝末端，冷却后出现弧坑。出现这个问题。编程时，可以使用弧坑填充功能填充弧坑。
2.焊接缺陷
(1)焊枪碰撞可能是由于工件在装配过程中的一些偏差或焊枪中心位置不准确造成的。您可以检查工件的装配或校正焊枪的中心位置来避免这种情况。
(2)发生电弧故障，导致无法起弧。这可能是因为焊枪的焊丝没有接触到工件表面或者焊接工艺参数太小。可以通过手动送丝、调整焊枪与焊缝的距离或适当调整工艺参数来解决。
(3)保护气体的监测和报警。由于焊接机器人设备采用循环水冷却，保护气体的压力驱动气缸的开闭。在实际使用中，由于冷却水中的杂质或保护气体中的颗粒造成管道堵塞或腐蚀，可以通过检查冷却水、保护气体管道或增加过滤设备来防止。
四。总结一下。
焊接机器人在输电线路铁塔塔脚中的应用，大大提高了塔脚结构件焊接质量的稳定性和生产效率，有效降低了工人的劳动强度，实现了柔性生产管理。通过焊接机器人在塔脚焊接中的广泛使用，遇到并解决了许多问题。就像这样，在不断暴露、改进和解决问题的过程中，积极寻求更有效的方法，使焊接机器人顺利完成塔脚的焊接工作，为铁塔制造业的焊接自动化积累了一定的经验。
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