焊接機器人在汽車行業(yè)應用簡述

焊接機器人CO2環(huán)保焊槍

轎車車身焊裝車間主要用的焊接方法是電阻點焊、螺柱焊接和少量弧焊。弧焊一般用在座艙總成焊接區(qū)、地板總成焊接區(qū)、側(cè)圍總成焊接區(qū)、調(diào)整線線頭和門蓋焊接生產(chǎn)區(qū)。當然不同車型的模型規(guī)劃不一樣，可能弧焊的部位也是不一樣的。對于這些弧焊工位，一般的做法是設(shè)置除塵設(shè)備或不除塵?，F(xiàn)在CO2焊接除塵方法主要有以下幾種：

1.會集通風除塵

轎車車身CO2焊接的會集除塵主要是CO2焊接室除塵，即將車身上需求CO2焊接的地方進行會集焊接，樹立一個CO2焊接室，內(nèi)部設(shè)置多臺CO2焊機。在CO2焊接室內(nèi)部設(shè)置排風口，經(jīng)過管道銜接到車間外面。開動通風設(shè)備進行抽風，CO2焊接室發(fā)生負壓，令焊接時發(fā)生的大量煙塵經(jīng)過排煙管道排到室外。這種方法大都情況下只是排煙塵不能除塵，但排煙作用較好。圖1所示是國內(nèi)某轎車制造廠車身焊裝車間CO2焊接室。

2.單機通風除塵

轎車車身的CO2焊接量一般不太大，有的規(guī)劃考慮到焊接次序和焊接空間等問題，弧焊縫規(guī)劃的比較渙散，不適合會集焊接，選用渙散焊接時一般要選用單機除塵設(shè)備，如圖2所示。這種設(shè)備除塵后將吸進的空氣排到車間，然后達到通風除塵的作用。單機除塵設(shè)備的吸塵罩能夠根據(jù)焊接方位靈活拉動調(diào)節(jié)的高度和方位，但除塵罩面積有限，除塵作用不如焊接室。單機除塵設(shè)備的缺點是出資較大，添加工人輔佐作業(yè)量，而排煙管道還妨礙工人焊接及工件上、下料。

3.環(huán)保除塵焊槍

環(huán)保除塵焊槍（見圖3）實際是在CO2一般焊槍外外表添加了一個直徑比一般焊槍大一點的套管，焊槍分量添加很少，對工人操作影響不大。這種環(huán)保焊槍的優(yōu)點是：選用PLC脈沖操控儀，主動反吹風；低壓發(fā)動焊槍把手牽動開關(guān)，拿起作業(yè)時機器主動起動，放下時機器即中止運行，解決了不必要的糟蹋；選用一個吸氣孔配一個焊接工位，可單機、多機一起實現(xiàn)即開即用，節(jié)能、方便、體積小、質(zhì)量輕及移動自如。

這種環(huán)保焊槍除塵是近年來才研制出來的，雖然吸煙塵面小，但靠近煙塵發(fā)生的源頭，排煙作用很好。圖4和圖5分別是運用一般焊槍和環(huán)保焊槍焊接的實例相片，能夠看出，運用了環(huán)保焊槍焊接，焊接煙塵明顯減少。現(xiàn)在，該設(shè)備已經(jīng)在一些大型機械廠和客車廠進行了試用，用戶反映不錯。一起，試用業(yè)主也反映這種環(huán)保焊槍的排煙作用與焊接姿態(tài)有關(guān)，平焊、角焊排煙的作用是不一樣的。

伺服焊槍

與氣動焊槍比較，電阻點焊伺服焊槍能夠不運用壓縮空氣，并且操控精度和焊接質(zhì)量更好。電阻點焊伺服焊槍一般在焊接機器人上運用，比氣動焊槍愈加節(jié)能，且噪聲小。據(jù)國內(nèi)某工廠提供的測算資料表明，電阻點焊伺服焊槍的一個焊點能夠節(jié)省0.1分錢。對于主動化程度比較高的車身焊裝生產(chǎn)線，一臺車身機器人焊接量累計在1500點以上，年產(chǎn)10萬臺轎車車身的焊裝車間一年內(nèi)則可節(jié)省本錢10萬元以上。

電極涂層

經(jīng)過電火花在點焊電極外表振蕩熔敷10～20mm厚金屬導電陶瓷（如TiC等），能夠阻斷電極基體資料銅和車身沖壓件外表鋅之間的化學反應。此外，因為金屬導電陶瓷的導電功能不如銅及銅合金，在相同焊接條件下發(fā)熱更多，故要構(gòu)成必定熔核的點焊接頭能夠減少焊接電流。試驗表明，在焊接（0.7＋0.7）mm的轎車用鍍鋅鋼板時，構(gòu)成規(guī)范熔核大小的焊接電流比沒有熔敷金屬導電陶瓷的電極（一般電極）的焊接電流小200A左右，并且電極壽命進步1.3倍左右。圖6是外表熔敷金屬導電陶瓷TiC后點焊電極的相片。

這種振蕩熔敷金屬導電陶瓷電極在美國通用轎車公司得到了廣泛應用，在國內(nèi)的東風轎車有限公司十堰40廠也得到了應用。

一體化懸掛點焊機

車身焊裝車間選用的懸掛點焊機大部分是分體式懸掛點焊機，即焊接變壓器與焊鉗分離。變壓器與焊鉗經(jīng)過很粗的銅電纜銜接。轎車車身用鋼板厚度在0.6～1.2mm之間，焊接進程焊接電流一般在10000A以上，銜接銅電纜瞬時會發(fā)生大量的電阻熱量和強烈的電磁輻射，這時需求用冷卻水進行冷卻。

而選用一體化懸掛點焊機，焊接變壓器在焊鉗上，然后省去了焊接變壓器與焊鉗之間的銜接電纜，大大進步了能量的運用效率。在轎車車門總成及分總成焊接時，選用分體懸掛點焊機，其容量一般在150～160kVA之間，而選用一體化懸掛點焊機一般用35～40kVA焊機能夠了。圖7和圖8分別是一體化焊機和分體式懸掛點焊機應用實例，從中能夠看出，銜接到一體化焊機電纜直徑很小，而分體式焊機與焊鉗銜接的電纜很粗。

無論是一體化焊機仍是分體式焊機，焊接變壓器輸入的電壓一般都是單相380V。一體式焊機因為焊接變壓器在焊鉗上，存在著安全隱患，不能滿意大大都轎車廠的安全用電規(guī)程，因此許多工廠，特別是合資工廠禁止運用一體化懸掛點焊機。別的，因為焊接變壓器在焊鉗上，添加了焊鉗的分量，人工操作強度大，所以比較適合小焊鉗焊接門蓋或小件等。

結(jié)語

轎車工藝的開展對節(jié)能和環(huán)保的要求越來越高，推動了節(jié)能環(huán)保技能工藝設(shè)備的廣泛應用。與非節(jié)能環(huán)保設(shè)備比較較，節(jié)能環(huán)保工藝設(shè)備一般會添加生產(chǎn)企業(yè)的收購本錢或保護本錢，因此，各個轎車生產(chǎn)企業(yè)應根據(jù)自己的規(guī)范、習慣，權(quán)衡選用一種或多種節(jié)能環(huán)保工藝設(shè)備。

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