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    焊接機器人在汽車行業應用

    發表時間:2022-01-18

    焊接機器人CO2環保焊槍
    汽車車身焊裝車間主要用的焊接方式是電阻點焊、螺柱焊接和少量弧焊;『敢话阌迷谧摽偝珊附訁^、地板總成焊接區、側圍總成焊接區、調整線線頭和門蓋焊接生產區。當然不同車型的模型設計不一樣,可能弧焊的部位也是不一樣的。對于這些弧焊工位,通常的做法是設置除塵設備或不除塵。目前CO2焊接除塵方式主要有以下幾種:
    1. 集中通風除塵
    汽車車身CO2焊接的集中除塵主要是CO2焊接室除塵,即將車身上需要CO2焊接的地方進行集中焊接,建立一個CO2焊接室,內部設置多臺 CO2焊機。在CO2焊接室內部設置排風口,通過管道連接到車間外面。開動通風設備進行抽風,CO2焊接室產生負壓,令焊接時產生的大量煙塵通過排煙管道排到室外。這種方式多數情況下只是排煙塵不能除塵,但排煙效果好。圖1所示是國內某汽車制造廠車身焊裝車間CO2焊接室。
    2. 單機通風除塵
    汽車車身的CO2焊接量一般不太大,有的設計考慮到焊接順序和焊接空間等問題,弧焊縫設計的比較分散,不適合集中焊接,采用分散焊接時通常要采用單機除塵設備,如圖2所示。這種設備除塵后將吸進的空氣排到車間,從而達到通風除塵的效果。單機除塵設備的吸塵罩可以根據焊接位置靈活拉動調節的高度和位置,但除塵罩面積有限,除塵效果不如焊接室。單機除塵設備的缺點是投資較大,增加工人輔助工作量,而排煙管道還妨礙工人焊接及工件上、下料。
    3. 環保除塵焊槍
    環保除塵焊槍(見圖3)實際就是在CO2普通焊槍外表面增加了一個直徑比普通焊槍大一點的套管,焊槍重量增加很少,對工人操作影響不大。這種環保焊槍的優點是:采用PLC脈沖控制儀,自動反吹風;低壓啟動焊槍把手觸動開關,拿起工作時機器自動起動,放下時機器即停止運行,解決了不必要的浪費;采用一個吸氣孔配一個焊接工位,可單機、多機同時實現即開即用,節能、方便、體積小、質量輕及移動自如。
    這種環保焊槍除塵是近年來才研制出來的,雖然吸煙塵面小,但靠近煙塵產生的源頭,排煙效果很好。圖4和圖5分別是使用普通焊槍和環保焊槍焊接的實例照片,可以看出,使用了環保焊槍焊接,焊接煙塵明顯減少。目前,該設備已經在一些大型機械廠和客車廠進行了試用,用戶反映不錯。同時,試用業主也反映這種環保焊槍的排煙效果與焊接姿態有關,平焊、角焊排煙的效果是不一樣的。
    伺服焊槍
    與氣動焊槍相比,電阻點焊伺服焊槍可以不使用壓縮空氣,而且控制精度和焊接質量更好。電阻點焊伺服焊槍一般在焊接機器人上使用,比氣動焊槍更加節能,且噪聲小。據國內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可以節省0.1分錢。對于自動化程度比較高的車身焊裝生產線,一臺車身機器人焊接量累計在1500點以上,年產10萬臺汽車車身的焊裝車間一年內則可節約成本10萬元以上。
    一體化懸掛點焊機
    車身焊裝車間采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。變壓器與焊鉗通過很粗的銅電纜連接。汽車車身用鋼板厚度在0.6~1.2mm之間,焊接過程焊接電流通常在10000A以上,連接銅電纜瞬時會產生大量的電阻熱量和強烈的電磁輻射,這時就需要用冷卻水進行冷卻。
    而采用一體化懸掛點焊機,焊接變壓器在焊鉗上,從而省去了焊接變壓器與焊鉗之間的連接電纜,大大提高了能量的使用效率。在汽車車門總成及分總成焊接時,采用分體懸掛點焊機,其容量一般在150~160kVA之間,而采用一體化懸掛點焊機一般用35~40kVA 焊機就可以了。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,從中可以看出,連接到一體化焊機電纜直徑很小,而分體式焊機與焊鉗連接的電纜很粗。
    無論是一體化焊機還是分體式焊機,焊接變壓器輸入的電壓一般都是單相380V。一體式焊機由于焊接變壓器在焊鉗上,存在著隱患,不能滿足大多數汽車廠的用電規程,因此許多工廠,特別是合資工廠禁止使用一體化懸掛點焊機。另外,由于焊接變壓器在焊鉗上,增加了焊鉗的重量,人工操作強度大,所以比較適合小焊鉗焊接門蓋或小件等。
    結語
    汽車工藝的發展對節能和環保的要求越來越高,推動了節能環保技術工藝設備的廣泛應用。與非節能環保設備相比較,節能環保工藝設備通常會增加生產企業的采購成本或維護成本,因此,各個汽車生產企業應根據自己的標準、習慣,權衡采用一種或多種節能環保工藝設備。

      

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