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点焊机器人的发展和应用
电阻焊机监控技术的研究:

  电子技术及光电技术飞发展促进了质量监控技术的发展,除了传统的恒电流飞电网电压补偿外,电极电压监控、焊件动态电阻监控、热膨胀监控、发声射监控、红外监控都已制成产品,其中以热膨胀电极位移法能够更直接的反映实际焊接过程,由于热膨胀位移量小,很难进行精确测量,近年来又研制出以测量压力变化来测算出位移量,并进一步将点焊过程中位移造成焊钳电极臂中应力变化用作机器人点焊钳焊接中的闭环控制。

  点焊机器人的发展和应用:

  70年代初美国、日本首先将点焊机器人用汽车生产线现在几乎每个现代化汽车厂都已配置数十台至数百台点焊机器人,示教在现式点焊机器人已完全成熟,其无故障工作时间已超过10000h,具有触觉、视觉等传感元件的第二代点焊机器人完全采用微机控制,并采用电侍服驱动,消除了液压元件漏油等隐患,随着工业的发展,点焊机器人的成本还会进一步降低,应用范围进一步扩大。

  逆变式电阻焊机的发展概况:

  由于电阻焊机目前大部分用单相50Hz供电,负载功率因素低,对电网造成不利影响,所以曾进行过大量工作,研究如何来改善电阻焊机的电效率,一个方法是采用次级整流或变换极性的直流脉冲,另一个方法就是提高变压器的频率,这样就导致发展逆变式电阻焊机。

  逆变式电阻焊机,先将电网三相50Hz电整流为高电压直流,在通过用功率晶体管开关元件组成的功率变压器将直流转换420Hz高压方波,然后经降压隔离变压器将420Hz低电压方波送至电极,输出电压采用脉宽调制方法进行调节,其应用实例之一是连变压器点焊钳,一个420Hz、23KVA焊接变压器重量仅5kg,外形尺寸(高x宽x长)mm90x70x170,这样变压器连焊钳总重量可以做到30kg以下,逆变频率越高,焊接变压器尺寸及重量越小,但要考虑频率提高会使涡流和磁滞损失也随之增大,次级导体中的临近效应也越来越显著,限制了最大次级电流的输出,同时随着开关频率的增大,功率晶体管损耗也以非线性递增,因此420Hz被选为最佳频率,实验证明当焊钳臂伸很短情况下,用420Hz逆变电阻焊机与50Hz常规焊机相比,焊接普通钢板或镀锌钢板的焊接时间几乎可减少50%,机器的功率因数可达到很高,热量调节精度也大大改善,由于高频电流产生的热量趋向于局部集中,焊点的氧化程度和变色以及焊件的热变形也大大减少,除点焊钳外,逆变式电阻焊已成功用于制罐专用缝焊机,频率取120-600Hz,缝焊速度可达到70m/min,但是这种高频方法对普通固定式点焊机不适用,次级回路阻抗大,限制了高频电流的输出,因此又发展成为高频-直流逆变系统,从逆变器向次级整流焊接变压器输出电流达数万安培的点焊机,在美国和日本已有产品,高频电流通过装在变压器次级的二级管整流。

  实践证明与50Hz常规点焊相比,高频-直流系统只需要50%能量就能得到同样大小的焊点,这一系统的最大优点还在于焊接电流控制精度大大提高(由于采用晶体管代替晶阀管控制焊接电流)采用反馈控制速度可提高20倍,高频-直流逆变系统已用在汽车的车身生产线上焊接机器人操作的点焊钳上,实验证明由于焊接电流控制精确(可控制在预定值的0.5%以内)使点焊时飞溅减少,焊点质量稳定,焊接规范扩大,电极寿命提高。

  以上资料由中频点焊机供应商苏州豪精机电有限公司整理发布。
时间:2019/3/19 关闭
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