定位焊的柔性自动化应用

在将定位焊件压到汽车外壳上之前，通过直线传动使之位移一段距离X1。然后机器人才能把板件放在汽车外壳的指定位置上。机器人目标点的编程，应使定位焊件与汽车外壳接触之后，仍能通过定位抓取器的直线传送使之压进25mm。这个距离是可供传动距离的一半。从而可以补偿汽车车身表面总会存在的位置与形状误差。在加工单元上，该值的大小为±5mm。重要之处在于，通过这个压进运动，不使被联接件产生塑性变形。为此降低了平时伺服气动系统的空气压力。

在编程机器人目标点达到之后，开始正式的定位焊接过程。第一步是测量伺服驱动器的真实位置，从而得出汽车车身的误差，并且暂时将与焊位相关的坐标位移向量X2储存起来。启动夹持压力之后，焊接预电流开始在夹持器卡钳中流动。紧接着利用直线传动，将定位焊接件从车身表面抬起一个程序设计的焊接行程量X3。该值根据定位焊任务不同，约为0.5～4mm。从而在定位焊接件与车身钢板之间产生一个位置不动的电弧。通过将预电流提高到主焊接电流，使定位焊接件与车身钢板表面熔化。与行程段距离相适应地，利用焊接电源来调节焊接电压，使焊接电流保持不变。当焊接能量达到要求值后，伺服驱动机构定位焊件加速移向车身表面。当两个联接面接触时，电弧熄灭。在电源被切断之前，流过的是短路电流。行程的目标点是进入熔池中一个编程熔深X4，该值与产生的熔深有关。经过一个短暂的停留时间，待焊接熔池凝固后，定位抓取器即可松开。

整个定位焊的过程大约消耗在50～500ms之间。工作过程很像螺柱焊接过程。不同之处在于定位焊接件的形状可以是多种多样的。伺服驱动的典型特征是焊接件进入熔池时无冲击。在两个熔池碰撞时，通过减速，实现定位焊件的“软”浸入。与传统的磁力行程机构相比，它极大地改善了焊接质量。

经验与开发潜力

目前在汽车工业中已经采用的定位抓取器，在合理化和柔性方面都取得了优异的结果。由于这种定位抓取器实际上不需要维护，所以几乎可以达到100%的利用率。如果一旦某个零件坏了，可以很快更换一个标准部件，从而保证继续使用。关于过程的可靠性，经过统计表明，在几个月的时间内，出现焊接缺陷的机率只有0.03%。

通过伺服调节驱动的定位焊头，也为定位焊后零件的成品焊接提供了新的可能性。由于机器人定位精度高，定位焊接件的形状误差小，所以可以在机器人手臂上装上气体保护焊焊炬，对零件进行成品焊接。因为通过坐标移动向量X2，可以在任何焊位补偿车身的位置误差，所以可以在连续焊接程序中，将空间点改变一个坐标移动向量值，从而可以放弃采用昂贵的焊缝跟踪系统。原来工业机器人不适合于用在气体保护连续焊接上，现在则可以可靠而又十分经济地实现。

机械制造的所有领域都提出来要用自动定位焊。例如用在农业机械、钢结构和容器制造、采暧和空调、厨房用品和物料搬运技术。恰值工业机器人大幅度降价，使日益为降低成本而艰苦奋斗的中小企业，更有理由采用这种自动定位焊接法。

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