電阻焊具有的采用內部......



電阻焊具有的采用內部熱源、熱量集中、熱影響區小、產品變形小能獲得較好的表面加工質量、易操作、不使用外加焊接耗材等特點，使其成為焊接質量穩定、生產效率高、易于實現自動化大規模生產的目前最常用的焊接方法之一，廣泛應用于汽車車輛、航空航天、家電電器、鋼制家具、交通設施、薄壁容器、汽車零部件等多種制造領域，特別是近年來我國汽車工業飛速發展，促使電阻焊應用不斷增加，我國電阻焊機產量逐年大幅提升。電阻焊機年產量由數年前的數千套躍升到近年來的數萬套。 電阻焊機在汽車工業上應用，主要是將沖壓成形的薄板結構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，將焊件聯為一體。一臺轎車車身的焊點約在3500~5000點之間。汽車車身點焊是電阻焊的主要形式之一，汽車車身焊裝用的點焊設備占全部電阻焊產品的90 % 以上。
用于汽車車身焊裝用的點焊機主要有三類： 普通點焊機、多點焊機和點焊機器人。
普通點焊機是適用于各種場合、各類焊接對象的通用點焊設備，也是組成汽車焊裝自動化生產線的主要設備。汽車焊裝自動化生產線根據其年生產綱領、汽車年產量不同，每條生產線需普通點焊機幾十臺到幾百臺不等。普通點焊機根據機器結構和應用場合的不同又分為移動式點焊機和固定式點焊機；移動式點焊機根據其結構不同，又分為懸掛式點焊機和手提式點焊機。
多點焊機是為焊裝特定工件設計、制造的專用焊接設備，其優點是生產效率高，適合大批量單品種生產，適用于焊裝結構形狀復雜、焊點密集、接頭搭邊小、操作困難、焊接質量難以保證等因素的工件。其缺點是設備投資多、專用性強，將逐步由焊接機器人和相應工裝夾具組合取代。多點焊機除用于焊接各種車輛構件之外，還應用于家用電器如電冰箱、洗衣機，鋼制家具、交通設施、板式散熱器等各種薄金屬構件制造行業。
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機器人無論在國際還是國內，近年來發展速度不斷加快，應用領域越來越廣，新技術不斷采用，機器人數量越來越多。汽車廠使用的機器人主要用于搬運、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器人的水平和數量，代表著該廠自動化、現代化的水平。國外全部使用機器人的無人操作汽車廠屢見不鮮漸成主流，這也將是國內汽車工業發展到一定階段的必然產物和發展方向。應用機器人不僅能進行復雜的工藝操作、適應惡劣工作環境，取代笨重、單調、重復的人工體力勞動，保證產品質量，提高工效、節約能源、安全生產、消除一切人為影響產品質量因素，還能迅速組成柔性生產系統，特別適宜于新產品開發和多品種生產需要，產品換型上馬快、周期短、應變能力強。
無論哪種類型的點焊機，其結構均由三大部分組成：電源及控制裝置（阻焊控制器）、能量轉換裝置（焊接變壓器）和焊接執行機構（點焊鉗或點焊槍）。上文提到的三種類型的點焊機，其主要區別在于焊接執行機構不同。普通點焊機是由工人手抱點焊鉗逐點對工件焊接，多點焊機顧名思義是由安裝在多種形式機架上的多把點焊槍同時焊接，點焊機器人模仿人工動作使用安裝在機械手臂上的點焊鉗對工件焊接。
現代電阻焊技術和工藝的發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算機是無法實現的。阻焊控制器控制電路在經歷了分立元件、集成電路等發展階段之后，目前已進展到以單片微型計算機為主的階段。計算機的應用使阻焊控制器的功能更加強大、性能更加完善、可靠性進一步提高。
現代阻焊控制器應具有下列功能：
1）可靠地控制電阻焊機接通、關斷電源；
2）焊接電流精確可調；
3）焊接時間精確可調且無誤差；
4）能夠實現焊接過程各部分簡單或復雜的循環；
5）能夠存儲多套焊接規范；
6）能夠產生多種焊接電流波形；
7）具有多次通電功能（多脈沖焊接）；
8）具有對電極壓力進行閉環控制功能；
9）具有盡可能多的故障自診斷和報警、顯示功能；
10）能夠實現焊接質量監控。
電阻焊質量監控包括實時穩定焊接參數和反映焊點狀態兩個方面。實現電阻焊質量監控對于提高焊接接頭的可靠性，保證焊接質量具有重要意義。
目前，阻焊控制器所采用的質量監控方式主要為在電源電壓補償基礎上實施恒流控制。恒流控制是一種簡單可靠、易于實現的方法，通過電流采樣（通常是初級電流）與給定值比較，通過調整主電力開關——晶閘管的導通角調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和焊接回路阻抗變化時，可以穩定焊接電流，從而保持焊點熔核尺寸一致，保證了焊接質量。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。由于恒流監控檢測電流異常，對焊接電流進行補償時，可能影響焊接速度。對采用程序控制的多點焊機以及點焊機器人來說，出現電流異常可能導致程序出錯。除了恒流控制之外，動態電阻監控、熱膨脹監控、超聲波監控、紅外監控等監控方式都有產品運用。
動態電阻即焊點加熱冷卻過程中電阻變化的規律，可以較好地反映焊點熔核的形成過程，對焊件的表面狀態、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計算求得。同理，形成焊點的能量——焊接電流與電極間電壓的乘積，也可作為監控的信息。
電阻焊控制器還應具有功率因數自適應、電極磨損焊接電流自動補償及電極更新報警、方便的中文菜單式編程等多種功能。有群控接口，便于焊機之間通信和對焊機進行集中管理，使用上位計算機及集中控制管理器可實現對幾十臺以至幾百臺控制器聯網和集中管理。