第三十一講：點(diǎn)焊機(jī)器人主講人：劉偉中國焊接協(xié)會(huì)教育與培訓(xùn)工作委員會(huì)

1）

點(diǎn)焊機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)成2）點(diǎn)焊原理3）點(diǎn)焊的主要工藝參數(shù)4）點(diǎn)焊的焊接循環(huán)過程5）點(diǎn)焊機(jī)器人編程應(yīng)用6）汽車車身機(jī)器人焊裝生產(chǎn)線1.主要內(nèi)容

“點(diǎn)焊機(jī)器人”分為兩講進(jìn)行介紹，內(nèi)容如下：每臺(tái)白車身約有3000-5000個(gè)焊點(diǎn)。以及焊點(diǎn)規(guī)劃。

汽車焊裝生產(chǎn)線2.點(diǎn)焊機(jī)器人的應(yīng)用機(jī)器人點(diǎn)焊主要應(yīng)用在4.5mm以下金屬薄板焊接。以汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用最多。

圖

點(diǎn)焊機(jī)器人3.點(diǎn)焊機(jī)器人主要設(shè)備

表

機(jī)器人本體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格

點(diǎn)焊機(jī)器人設(shè)備主要由：機(jī)器人設(shè)備、焊鉗（焊接變壓器）、點(diǎn)焊控制器、電極修磨器及水、電、氣電纜等裝置構(gòu)成。點(diǎn)焊機(jī)器人如圖所示。

焊鉗變壓器為點(diǎn)焊過程提供通電焊鉗電極的電流，而點(diǎn)焊控制器（也稱為“定時(shí)器”），是對(duì)點(diǎn)焊過程的各階段進(jìn)行時(shí)長（通常按周波數(shù)設(shè)定）控制的設(shè)備。如圖所示。（a）控制箱

（b）TP示教盒圖點(diǎn)焊控制器4.點(diǎn)焊控制器

5.點(diǎn)焊機(jī)器人系統(tǒng)

電極的

圖

點(diǎn)焊機(jī)器人系統(tǒng)案例6.點(diǎn)焊機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)際案例

示教器某汽車生產(chǎn)線點(diǎn)焊機(jī)器人系統(tǒng)如圖所示。點(diǎn)焊是電阻焊的一種，也稱壓力焊，其英文縮寫名為“RSW”，簡稱點(diǎn)焊，是焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩電極之間，利用電阻熱融化母材金屬，形成焊點(diǎn)的電阻焊方法。點(diǎn)焊的四大規(guī)范參數(shù)是：焊接電流、通電時(shí)間、電極壓力、電極形狀（尺寸），如圖1、2所示：

圖1點(diǎn)焊原理圖2點(diǎn)焊的四大條件參數(shù)7.點(diǎn)焊原理

一、焊接電流Iω

析出熱量與電流的平方成正比（焦耳定律Q=I2Rt）

，所以焊接電流對(duì)焊點(diǎn)性能影響最敏感。在其它參數(shù)不變時(shí)，當(dāng)電流小于某值熔核不能形成，超過此值后，隨電流增加熔核快速增大。圖

電流與拉剪力（Fτ）的關(guān)系圖中：1-厚1.6mm以上的板；2-厚1.6mm以下的板8.1點(diǎn)焊的四大規(guī)范參數(shù)

二、焊接時(shí)間tω

通電時(shí)間的長短直接影響輸入熱量的大小，在目前采用的同期控制點(diǎn)焊機(jī)上，通電時(shí)間是周（一周為20ms）的整倍數(shù)。在其它參數(shù)固定的情況下，只有通電時(shí)間超過某最小值時(shí)才開始出現(xiàn)熔核，而后隨通電時(shí)間的增長，熔核先快速增大，拉剪力亦提高。當(dāng)選用的電流適中時(shí)，進(jìn)一步增加通電時(shí)間熔核增長變慢，漸趨恒定。如果加熱時(shí)間過長，組織變差，正拉力下降，塑性指標(biāo)（延性比Fσ/Fτ）隨之下降。當(dāng)選用的電流較大時(shí)，熔核長大到一定極限后會(huì)產(chǎn)生飛濺。8.2點(diǎn)焊的四大規(guī)范參數(shù)

三、電極壓力Fw

電極壓力的大小一方面影響電阻的數(shù)值，從而影響析熱量的多少，另一方面影響焊件向電極的散熱情況。

圖

電極壓力與焊接電流的關(guān)系

建議選用臨界飛濺曲線附近無飛濺區(qū)內(nèi)的工作點(diǎn)。8.3點(diǎn)焊的四大規(guī)范參數(shù)

四、電極形狀（尺寸）

圖

點(diǎn)焊電極端部形狀及尺寸示意圖中：（a）尖頭；（b）圓錐；（c）球面；（d）弧面；（e）平面；（f）偏心8.4點(diǎn)焊的四大規(guī)范參數(shù)

什么是焊接循環(huán)？它是指完成一個(gè)焊點(diǎn)所包括的全部程序。點(diǎn)焊過程由預(yù)壓、焊接、維持和休止四個(gè)基本程序組成焊接循環(huán)。點(diǎn)焊的焊接循環(huán)過程如圖所示：圖

點(diǎn)焊的焊接循環(huán)過程示意圖9.點(diǎn)焊的焊接循環(huán)

圖

點(diǎn)焊的工藝缺陷點(diǎn)焊可能出現(xiàn)的工藝缺陷如圖所示：

電阻焊（含點(diǎn)焊）接頭質(zhì)量檢驗(yàn)通常采用破壞性檢驗(yàn)、非破壞性檢驗(yàn)及微觀檢驗(yàn)方法。10.點(diǎn)焊的工藝缺陷

點(diǎn)焊接頭檢驗(yàn)項(xiàng)目破壞性試驗(yàn)焊接方法點(diǎn)焊其它方法薄板卷曲檢驗(yàn)（現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)）×厚板鑿具檢驗(yàn)（現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)）×扭曲檢驗(yàn)×對(duì)拉檢驗(yàn)×剪拉試驗(yàn)僅剪拉帶對(duì)拉的剪拉試驗(yàn)×注釋：

×-檢驗(yàn)11.1點(diǎn)焊接頭的質(zhì)量檢驗(yàn)（破壞性檢驗(yàn)項(xiàng)目）

表｜破壞性檢驗(yàn)項(xiàng)目

圖2拉伸實(shí)驗(yàn)

圖1破壞性撕裂實(shí)驗(yàn)

11.2點(diǎn)焊接頭的質(zhì)量檢驗(yàn)（破壞性檢驗(yàn)圖示）

破壞性撕裂實(shí)驗(yàn)和拉伸實(shí)驗(yàn)如圖1、2所示。圖

金相檢驗(yàn)焊縫的檢驗(yàn)非破壞性檢驗(yàn)焊接方法點(diǎn)焊其它方法射線檢驗(yàn)—超聲波檢驗(yàn)—脫脂（僅用于表面裂紋）X金相檢驗(yàn)X宏觀檢驗(yàn)X微觀接頭試驗(yàn)X硬度檢驗(yàn)X注釋：X-檢驗(yàn)；（X）-有條件檢驗(yàn)；—不檢驗(yàn)11.3非破壞性檢驗(yàn)及微觀檢驗(yàn)

表非破壞性檢驗(yàn)及微觀檢驗(yàn)

點(diǎn)焊品質(zhì)保證的管理有以下幾方面的內(nèi)容：1）壓力檢測(cè)：焊接發(fā)熱量受電極與工件間的接觸電阻的影響極大。2）電極修磨：焊接次數(shù)的增多，會(huì)使電極表面磨損加重。

3）電極過熱：電極過熱會(huì)縮短電極的壽命并導(dǎo)致工件焊接品質(zhì)不均一。4）工件精度：因忽略了工件厚度、鍍層厚度、金屬成分等的變化而導(dǎo)致焊接不良品出現(xiàn)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。5）電流監(jiān)測(cè)：對(duì)焊接電流的監(jiān)測(cè)，可較容易地發(fā)現(xiàn)其他影響焊接品質(zhì)的因素和變化原因，從而提高焊接品質(zhì)的信賴性。12.點(diǎn)焊的品質(zhì)保證管理

第三十一講內(nèi)容到此結(jié)束，再見！第三十二講：點(diǎn)焊機(jī)器人

編程與應(yīng)用主講人：劉偉中國焊接協(xié)會(huì)教育與培訓(xùn)工作委員會(huì)圖1

C型氣動(dòng)焊鉗1.點(diǎn)焊鉗的分類

圖2

X型焊鉗圖

點(diǎn)焊鉗選型相關(guān)要點(diǎn)

焊鉗的通電面積=喉深×喉寬，該面積越大，焊接時(shí)產(chǎn)生的電感越強(qiáng)，電流輸出越困難，這時(shí)，通常要使用比較大功率的變壓器，或采用逆變變壓器進(jìn)行電流輸出。2.點(diǎn)焊鉗的通電面積和下電極位置

汽車車門機(jī)器人點(diǎn)焊（搬運(yùn)與點(diǎn)焊協(xié)調(diào)）案例如圖所示。圖系統(tǒng)構(gòu)成三維模型圖3.汽車車門機(jī)器人點(diǎn)焊案例

行

命令內(nèi)容說明0000NOP開始0001MOVJVJ=25.00移到待機(jī)位置

（程序點(diǎn)1）

0002MOVJVJ=25.00移到焊接開始位置附近（接近點(diǎn)）

（程序點(diǎn)2）0003MOVJVJ=25.00移到焊接開始位置（焊接點(diǎn)）

（程序點(diǎn)3）0004SPOTGUN#(1)焊接開始MODE=0指定焊鉗no.1WTM=1指定單行程點(diǎn)焊鉗指定焊接條件10005MOVJVJ=25.00移到不碰撞工件、夾具的地方（退避點(diǎn)）（程序點(diǎn)4）0006MOVJVJ=25.00移到待機(jī)位置

（程序點(diǎn)5）0007END結(jié)束

表示教程序及說明圖2

焊接位置圖1

示教點(diǎn)示教位置4.點(diǎn)焊編程

表低碳鋼板（碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.25%）點(diǎn)焊規(guī)范及參數(shù)5.點(diǎn)焊規(guī)范參數(shù)

切割機(jī)器人

點(diǎn)焊機(jī)器人螺柱焊（植釘）機(jī)器人6.汽車生產(chǎn)中的各類機(jī)器人協(xié)同作業(yè)

激光焊機(jī)器人汽車車身機(jī)器人焊裝生產(chǎn)線基本組成如圖所示。

圖機(jī)器人焊裝生產(chǎn)線基本組成7.汽車生產(chǎn)中的各類機(jī)器人協(xié)同作業(yè)

設(shè)立安全