點(diǎn)焊設備在轎車(chē)車(chē)身制造上的應用
- 2020-08-17 14:53:45
- 梁新瓊 原創(chuàng )
- 3419
一、點(diǎn)焊設備介紹
1 點(diǎn)焊原理
點(diǎn)焊 (spot welding) 的定義:將焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩柱狀電極之間，利用電阻熱熔化母材金屬、形成焊點(diǎn)的電阻焊方法。
點(diǎn)焊設備的工作原理：板件 (兩層或三層、四層等) 由上、下電極頭壓緊后通電加熱，在板件之間生成橢球狀的熔化核心，切斷電流后該核心冷凝而形成熔核，它便成為連接兩工件的點(diǎn)狀焊縫。
2 點(diǎn)焊設備的分類(lèi)
點(diǎn)焊設備種類(lèi)很多，有多種分類(lèi)方法:
(1) 按供電方式不同分為:單面點(diǎn)焊和雙面點(diǎn)焊
(2) 按一次形成焊點(diǎn)的數量分為:單點(diǎn)焊和多點(diǎn)焊
(3) 按機械結構分為四種基本類(lèi)型:搖臂型、直壓型、移動(dòng)型和多點(diǎn)型
3 點(diǎn)焊設備的應用特點(diǎn)
轎車(chē)車(chē)身制造中，點(diǎn)焊設備主要應用于薄板焊接，將沖壓成形的薄板結構的車(chē)身覆蓋件在其工件搭接連接處利用電阻熱熔化金屬形成焊點(diǎn)，將焊件連為一體主要的點(diǎn)焊設備有三類(lèi):普通點(diǎn)焊機、自動(dòng)多點(diǎn)焊 機和點(diǎn)焊
機器人。這三類(lèi)點(diǎn)焊設備的適用場(chǎng)合和應用特點(diǎn)是:
(1) 普通點(diǎn)焊機
由操作工人手工操作點(diǎn)焊鉗逐點(diǎn)對工件進(jìn)行焊接，適用于各種場(chǎng)合、各類(lèi)焊接對象 的通用點(diǎn)焊設備，是組成轎車(chē)焊裝生產(chǎn)線(xiàn)的主要設備。應用特點(diǎn):生產(chǎn)效率低，工人的勞動(dòng)強度大，使用場(chǎng)合機動(dòng)、靈活，還可以用
在補焊工位。
(2) 多點(diǎn)焊機
由安裝在多種形式機架上的多把點(diǎn)焊槍同時(shí)焊接。應用特點(diǎn):生產(chǎn)效率高，但使用不靈活。
(3) 點(diǎn)焊機器人
能模仿人工的動(dòng)作、使用安裝在機械手臂上的點(diǎn)焊鉗對工件進(jìn)行焊接。應用特點(diǎn):生產(chǎn)效率高、柔性好、高智能，是組成焊裝自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的基本單元。
二、點(diǎn)焊設備的現場(chǎng)應用
普通點(diǎn)焊機分為移動(dòng)式點(diǎn)焊機和固定式點(diǎn)焊機
1移動(dòng)式點(diǎn)焊機的應用
適用于焊接一些結構尺寸大、形狀復雜、不便于移動(dòng)的焊件和大型薄壁結構件。根據其結構不同，又分為懸掛式點(diǎn)焊機和便攜式點(diǎn)焊機
(1) 懸掛式點(diǎn)焊機
按照結構形式可分為:分體式懸掛點(diǎn)焊機和整體式懸掛點(diǎn)焊機
分體式懸掛點(diǎn)焊機:主要由變壓器、控制箱、電纜、焊鉗組成。阻焊控制器與焊鉗是分離的，焊接時(shí)變壓器通過(guò)水冷電纜向焊鉗輸送焊接電流。
一臺焊機可配備兩把不同構造的焊鉗，以適應不同形狀產(chǎn)品的焊接，兩焊鉗可分別調節焊接參數，但是應避免同時(shí)使用兩把焊鉗。
整體式懸掛點(diǎn)焊機:阻焊控制器和焊鉗連成一體，自動(dòng)多點(diǎn)焊機整機結構緊湊、合理，節省使用空間、安裝材料和動(dòng)力管道，操作控制器方便
(2) 便攜式點(diǎn)焊機
又叫手提式點(diǎn)焊機，主要用于維修工作中的薄鋼板焊接。阻焊變壓器容量小，整個(gè)焊鉗具有體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)
(3) 懸掛式點(diǎn)焊機的優(yōu)缺點(diǎn)
①優(yōu)點(diǎn):操作靈活方便、焊鉗形式多樣。
②缺點(diǎn):焊接回路長(cháng)、阻抗大、功率因數低、功率損耗大;通水焊接電纜由于在大電流情況下頻繁扭曲使用，使通水焊接電纜成為該類(lèi)焊機的主要“耗材”
(4) 焊鉗的選型原則
在生產(chǎn)應用上，要根據不同的工位和工件的焊點(diǎn)分布情況選擇焊鉗的型號，基本原則如下:
第一，選擇焊鉗的形式:X 形點(diǎn)焊鉗用于點(diǎn)焊水平及接近水平位置的焊點(diǎn) (電極的運動(dòng)軌跡是圓弧形);C形點(diǎn)焊鉗用于點(diǎn)焊垂直及接近垂直的焊點(diǎn) (電極作直線(xiàn)運動(dòng));焊點(diǎn)距離制件的邊緣超過(guò)300mm 的情形選擇X形焊鉗
;焊點(diǎn)距離制件的邊緣小于300mm 的情形選擇 X形、C 形均可。
第二，優(yōu)先原則:對于可以采用 C 形和 X 形焊鉗時(shí)，優(yōu)先采用C 形焊鉗。對于喉寬、喉深> 600mm 的焊鉗，優(yōu)先選擇中頻焊機作為焊接電源
第三，驗證:根據工件和夾具的安裝位置確定焊鉗的喉寬、喉深等參數，并利用三維軟件進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)模擬，避免出現干涉
2 固定式點(diǎn)焊機 。
俗稱(chēng)“凸焊”，是點(diǎn)焊的變種，主要用于焊接螺母，其焊接過(guò)程、原理和點(diǎn)焊相同。主要由變壓器、控制箱、氣缸、電極及箱體等組成。
3 自動(dòng)多點(diǎn)焊機
自動(dòng)多點(diǎn)焊機是為焊裝特定工件設計、制造的專(zhuān)用焊接設備優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)效率高，適合大批量單品種生產(chǎn)，適用于焊裝結構形狀復雜、焊點(diǎn)密集、接頭搭邊小、操作困 難、焊接質(zhì)量難以保證等因素的工件
缺點(diǎn):設備投資大、專(zhuān)用性強，將逐步由焊接機器人和相應的工裝夾具組合取代
三、點(diǎn)焊機器人
機器人是轎車(chē)車(chē)身制造中的最新技術(shù)，主要用于搬 運、焊接、涂敷和裝配等工作
1 點(diǎn)焊機器人的構成由點(diǎn)焊機器人本體、控制裝置、驅動(dòng)單元等組成。
(1) 點(diǎn)焊機器人本體 由機座、手臂、手腕、機器人焊鉗等組成。
(2) 控制裝置由人操作啟動(dòng)、停機及示教的一種裝置，一般由計算機控制系統、伺服驅動(dòng)系統、電源裝置及操作裝置 (如操作面板、顯示器、示教盒和操縱桿等) 組成
(3) 驅動(dòng)單元 由驅動(dòng)器、減速器及檢測元件等組成
2 選用機器人的注意事項
(1) 點(diǎn)焊機器人實(shí)際可達到的工作空間應大于焊接所需的工作空間，該工作空間由焊點(diǎn)位置及其數量確定，需要用軟件進(jìn)行模擬，有時(shí)候要考慮機器人各軸的極限位置，只有通過(guò)現場(chǎng)的模擬操作才能確定
(2) 對于一個(gè)工位或者一個(gè)機器人單元來(lái)說(shuō):要考慮焊點(diǎn)數量、焊接時(shí)間、作業(yè)時(shí)間等因素，使點(diǎn)焊速度滿(mǎn)足生產(chǎn)節拍的要求。
(3) 應選用內存容量大、示教功能全、控制精度高的點(diǎn)焊機器人。
(4) 按工件形狀、焊縫位置等選用合適的機器人焊 鉗，要考慮以下因素:
①確定焊鉗的驅動(dòng)方式，汽缸驅動(dòng)還是伺服電機驅動(dòng)。
②選擇焊接變壓器的種類(lèi):交流變壓器還是逆變變壓器。
③選擇C 形或X 形焊鉗。
④選擇焊鉗的喉寬和喉深等參數。
⑤提供機器人末端法蘭盤(pán)的圖樣，以便與機器人焊鉗配套，同時(shí)考慮焊鉗的組裝方式
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