點焊設(shè)備在轎車車身制造上的應(yīng)用
- 2020-08-17 14:53:45
- 梁新瓊 原創(chuàng)
- 3604
一、點焊設(shè)備介紹
1 點焊原理
點焊 (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、形成焊點的電阻焊方法。
點焊設(shè)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狀焊縫。
2 點焊設(shè)備的分類
點焊設(shè)備種類很多，有多種分類方法:
(1) 按供電方式不同分為:單面點焊和雙面點焊
(2) 按一次形成焊點的數(shù)量分為:單點焊和多點焊
(3) 按機械結(jié)構(gòu)分為四種基本類型:搖臂型、直壓型、移動型和多點型
3 點焊設(shè)備的應(yīng)用特點
轎車車身制造中，點焊設(shè)備主要應(yīng)用于薄板焊接，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，將焊件連為一體主要的點焊設(shè)備有三類:普通點焊機、自動多點焊 機和點焊
機器人。這三類點焊設(shè)備的適用場合和應(yīng)用特點是:
(1) 普通點焊機
由操作工人手工操作點焊鉗逐點對工件進行焊接，適用于各種場合、各類焊接對象 的通用點焊設(shè)備，是組成轎車焊裝生產(chǎn)線的主要設(shè)備。應(yīng)用特點:生產(chǎn)效率低，工人的勞動強度大，使用場合機動、靈活，還可以用
在補焊工位。
(2) 多點焊機
由安裝在多種形式機架上的多把點焊槍同時焊接。應(yīng)用特點:生產(chǎn)效率高，但使用不靈活。
(3) 點焊機器人
能模仿人工的動作、使用安裝在機械手臂上的點焊鉗對工件進行焊接。應(yīng)用特點:生產(chǎn)效率高、柔性好、高智能，是組成焊裝自動化生產(chǎn)線的基本單元。
二、點焊設(shè)備的現(xiàn)場應(yīng)用
普通點焊機分為移動式點焊機和固定式點焊機
1移動式點焊機的應(yīng)用
適用于焊接一些結(jié)構(gòu)尺寸大、形狀復雜、不便于移動的焊件和大型薄壁結(jié)構(gòu)件。根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同，又分為懸掛式點焊機和便攜式點焊機
(1) 懸掛式點焊機
按照結(jié)構(gòu)形式可分為:分體式懸掛點焊機和整體式懸掛點焊機
分體式懸掛點焊機: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，焊接時變壓器通過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(gòu)造的焊鉗，以適應(yīng)不同形狀產(chǎn)品的焊接，兩焊鉗可分別調(diào)節(jié)焊接參數(shù)，但是應(yīng)避免同時使用兩把焊鉗。
整體式懸掛點焊機:阻焊控制器和焊鉗連成一體，自動多點焊機整機結(jié)構(gòu)緊湊、合理，節(jié)省使用空間、安裝材料和動力管道，操作控制器方便
(2) 便攜式點焊機
又叫手提式點焊機，主要用于維修工作中的薄鋼板焊接。阻焊變壓器容量小，整個焊鉗具有體積小、重量輕的優(yōu)點
(3) 懸掛式點焊機的優(yōu)缺點
①優(yōu)點:操作靈活方便、焊鉗形式多樣。
②缺點:焊接回路長、阻抗大、功率因數(shù)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焊機的主要“耗材”
(4) 焊鉗的選型原則
在生產(chǎn)應(yīng)用上，要根據(jù)不同的工位和工件的焊點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 形點焊鉗用于點焊水平及接近水平位置的焊點 (電極的運動軌跡是圓弧形);C形點焊鉗用于點焊垂直及接近垂直的焊點 (電極作直線運動);焊點距離制件的邊緣超過300mm 的情形選擇X形焊鉗
;焊點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，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(jù)工件和夾具的安裝位置確定焊鉗的喉寬、喉深等參數(shù)，并利用三維軟件進行靜態(tài)和動態(tài)模擬，避免出現(xiàn)干涉
2 固定式點焊機 。
俗稱“凸焊”，是點焊的變種，主要用于焊接螺母，其焊接過程、原理和點焊相同。主要由變壓器、控制箱、氣缸、電極及箱體等組成。
3 自動多點焊機
自動多點焊機是為焊裝特定工件設(shè)計、制造的專用焊接設(shè)備優(yōu)點: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)形狀復雜、焊點密集、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:設(shè)備投資大、專用性強，將逐步由焊接機器人和相應(yīng)的工裝夾具組合取代
三、點焊機器人
機器人是轎車車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 點焊機器人的構(gòu)成由點焊機器人本體、控制裝置、驅(qū)動單元等組成。
(1) 點焊機器人本體 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、停機及示教的一種裝置，一般由計算機控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、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(qū)動單元 由驅(qū)動器、減速器及檢測元件等組成
2 選用機器人的注意事項
(1) 點焊機器人實際可達到的工作空間應(yīng)大于焊接所需的工作空間，該工作空間由焊點位置及其數(shù)量確定，需要用軟件進行模擬，有時候要考慮機器人各軸的極限位置，只有通過現(xiàn)場的模擬操作才能確定
(2) 對于一個工位或者一個機器人單元來說:要考慮焊點數(shù)量、焊接時間、作業(yè)時間等因素，使點焊速度滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求。
(3) 應(yīng)選用內(nèi)存容量大、示教功能全、控制精度高的點焊機器人。
(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(qū)動方式，汽缸驅(qū)動還是伺服電機驅(qū)動。
②選擇焊接變壓器的種類: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(shù)。
⑤提供機器人末端法蘭盤的圖樣，以便與機器人焊鉗配套，同時考慮焊鉗的組裝方式
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