電阻焊具有的采用內(nèi)部......



電阻焊具有的采用內(nèi)部熱源、熱量集中、熱影響區(qū)小、產(chǎn)品變形小能獲得較好的表面加工質(zhì)量、易操作、不使用外加焊接耗材等特點(diǎn)，使其成為焊接質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化大規(guī)模生產(chǎn)的目前最常用的焊接方法之一，廣泛應(yīng)用于汽車車輛、航空航天、家電電器、鋼制家具、交通設(shè)施、薄壁容器、汽車零部件等多種制造領(lǐng)域，特別是近年來我國汽車工業(yè)飛速發(fā)展，促使電阻焊應(yīng)用不斷增加，我國電阻焊機(jī)產(chǎn)量逐年大幅提升。電阻焊機(jī)年產(chǎn)量由數(shù)年前的數(shù)千套躍升到近年來的數(shù)萬套。 電阻焊機(jī)在汽車工業(yè)上應(yīng)用，主要是將沖壓成形的薄板結(jié)構(gòu)的車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)，將焊件聯(lián)為一體。一臺轎車車身的焊點(diǎn)約在3500~5000點(diǎn)之間。汽車車身點(diǎn)焊是電阻焊的主要形式之一，汽車車身焊裝用的點(diǎn)焊設(shè)備占全部電阻焊產(chǎn)品的90 % 以上。
用于汽車車身焊裝用的點(diǎn)焊機(jī)主要有三類： 普通點(diǎn)焊機(jī)、多點(diǎn)焊機(jī)和點(diǎn)焊機(jī)器人。
普通點(diǎn)焊機(jī)是適用于各種場合、各類焊接對象的通用點(diǎn)焊設(shè)備，也是組成汽車焊裝自動(dòng)化生產(chǎn)線的主要設(shè)備。汽車焊裝自動(dòng)化生產(chǎn)線根據(jù)其年生產(chǎn)綱領(lǐng)、汽車年產(chǎn)量不同，每條生產(chǎn)線需普通點(diǎn)焊機(jī)幾十臺到幾百臺不等。普通點(diǎn)焊機(jī)根據(jù)機(jī)器結(jié)構(gòu)和應(yīng)用場合的不同又分為移動(dòng)式點(diǎn)焊機(jī)和固定式點(diǎn)焊機(jī)；移動(dòng)式點(diǎn)焊機(jī)根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同，又分為懸掛式點(diǎn)焊機(jī)和手提式點(diǎn)焊機(jī)。
多點(diǎn)焊機(jī)是為焊裝特定工件設(shè)計(jì)、制造的專用焊接設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，適合大批量單品種生產(chǎn)，適用于焊裝結(jié)構(gòu)形狀復(fù)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。其缺點(diǎn)是設(shè)備投資多、專用性強(qiáng)，將逐步由焊接機(jī)器人和相應(yīng)工裝夾具組合取代。多點(diǎn)焊機(jī)除用于焊接各種車輛構(gòu)件之外，還應(yīng)用于家用電器如電冰箱、洗衣機(jī)，鋼制家具、交通設(shè)施、板式散熱器等各種薄金屬構(gòu)件制造行業(yè)。
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機(jī)器人無論在國際還是國內(nèi)，近年來發(fā)展速度不斷加快，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，新技術(shù)不斷采用，機(jī)器人數(shù)量越來越多。汽車廠使用的機(jī)器人主要用于搬運(yùn)、焊接、涂敷和裝配等工作。汽車廠沖壓、焊裝、涂裝及總裝四大工序中使用機(jī)器人的水平和數(shù)量，代表著該廠自動(dòng)化、現(xiàn)代化的水平。國外全部使用機(jī)器人的無人操作汽車廠屢見不鮮漸成主流，這也將是國內(nèi)汽車工業(yè)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物和發(fā)展方向。應(yīng)用機(jī)器人不僅能進(jìn)行復(fù)雜的工藝操作、適應(yīng)惡劣工作環(huán)境，取代笨重、單調(diào)、重復(fù)的人工體力勞動(dòng)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高工效、節(jié)約能源、安全生產(chǎn)、消除一切人為影響產(chǎn)品質(zhì)量因素，還能迅速組成柔性生產(chǎn)系統(tǒng)，特別適宜于新產(chǎn)品開發(fā)和多品種生產(chǎn)需要，產(chǎn)品換型上馬快、周期短、應(yīng)變能力強(qiáng)。
無論哪種類型的點(diǎn)焊機(jī)，其結(jié)構(gòu)均由三大部分組成：電源及控制裝置（阻焊控制器）、能量轉(zhuǎn)換裝置（焊接變壓器）和焊接執(zhí)行機(jī)構(gòu)（點(diǎn)焊鉗或點(diǎn)焊槍）。上文提到的三種類型的點(diǎn)焊機(jī)，其主要區(qū)別在于焊接執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同。普通點(diǎn)焊機(jī)是由工人手抱點(diǎn)焊鉗逐點(diǎn)對工件焊接，多點(diǎn)焊機(jī)顧名思義是由安裝在多種形式機(jī)架上的多把點(diǎn)焊槍同時(shí)焊接，點(diǎn)焊機(jī)器人模仿人工動(dòng)作使用安裝在機(jī)械手臂上的點(diǎn)焊鉗對工件焊接。
現(xiàn)代電阻焊技術(shù)和工藝的發(fā)展對阻焊控制器提出了更高的要求，這些要求離開了電子計(jì)算機(jī)是無法實(shí)現(xiàn)的。阻焊控制器控制電路在經(jīng)歷了分立元件、集成電路等發(fā)展階段之后，目前已進(jìn)展到以單片微型計(jì)算機(jī)為主的階段。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用使阻焊控制器的功能更加強(qiáng)大、性能更加完善、可靠性進(jìn)一步提高。
現(xiàn)代阻焊控制器應(yīng)具有下列功能：
1）可靠地控制電阻焊機(jī)接通、關(guān)斷電源；
2）焊接電流精確可調(diào)；
3）焊接時(shí)間精確可調(diào)且無誤差；
4）能夠?qū)崿F(xiàn)焊接過程各部分簡單或復(fù)雜的循環(huán)；
5）能夠存儲(chǔ)多套焊接規(guī)范；
6）能夠產(chǎn)生多種焊接電流波形；
7）具有多次通電功能（多脈沖焊接）；
8）具有對電極壓力進(jìn)行閉環(huán)控制功能；
9）具有盡可能多的故障自診斷和報(bào)警、顯示功能；
10）能夠?qū)崿F(xiàn)焊接質(zhì)量監(jiān)控。
電阻焊質(zhì)量監(jiān)控包括實(shí)時(shí)穩(wěn)定焊接參數(shù)和反映焊點(diǎn)狀態(tài)兩個(gè)方面。實(shí)現(xiàn)電阻焊質(zhì)量監(jiān)控對于提高焊接接頭的可靠性，保證焊接質(zhì)量具有重要意義。
目前，阻焊控制器所采用的質(zhì)量監(jiān)控方式主要為在電源電壓補(bǔ)償基礎(chǔ)上實(shí)施恒流控制。恒流控制是一種簡單可靠、易于實(shí)現(xiàn)的方法，通過電流采樣（通常是初級電流）與給定值比較，通過調(diào)整主電力開關(guān)——晶閘管的導(dǎo)通角調(diào)整焊接變壓器輸入電壓來保證次級電流的恒定。恒流控制在電源電壓波動(dòng)和焊接回路阻抗變化時(shí)，可以穩(wěn)定焊接電流，從而保持焊點(diǎn)熔核尺寸一致，保證了焊接質(zhì)量。但是，它只是控制焊接回路電流的恒定，不是控制形成焊點(diǎn)的電流恒定，因此該方式無法克服影響電流密度的因素，如電流分流、電極磨損等。由于恒流監(jiān)控檢測電流異常，對焊接電流進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，可能影響焊接速度。對采用程序控制的多點(diǎn)焊機(jī)以及點(diǎn)焊機(jī)器人來說，出現(xiàn)電流異?？赡軐?dǎo)致程序出錯(cuò)。除了恒流控制之外，動(dòng)態(tài)電阻監(jiān)控、熱膨脹監(jiān)控、超聲波監(jiān)控、紅外監(jiān)控等監(jiān)控方式都有產(chǎn)品運(yùn)用。
動(dòng)態(tài)電阻即焊點(diǎn)加熱冷卻過程中電阻變化的規(guī)律，可以較好地反映焊點(diǎn)熔核的形成過程，對焊件的表面狀態(tài)、材料厚度變化、電流分流以及電源電壓變化都有較靈敏的反映，它可以由測量焊接電流和電極間電壓經(jīng)計(jì)算求得。同理，形成焊點(diǎn)的能量——焊接電流與電極間電壓的乘積，也可作為監(jiān)控的信息。
電阻焊控制器還應(yīng)具有功率因數(shù)自適應(yīng)、電極磨損焊接電流自動(dòng)補(bǔ)償及電極更新報(bào)警、方便的中文菜單式編程等多種功能。有群控接口，便于焊機(jī)之間通信和對焊機(jī)進(jìn)行集中管理，使用上位計(jì)算機(jī)及集中控制管理器可實(shí)現(xiàn)對幾十臺以至幾百臺控制器聯(lián)網(wǎng)和集中管理。