雖然要將焊機(jī)均衡安裝......





雖然要將焊機(jī)均衡安裝到三相電源上，但設(shè)備工作的不確定性，無法保證三相電源平衡用電；多臺焊機(jī)同時通電將使網(wǎng)壓大幅度下降，功率因數(shù)降低，影響焊接質(zhì)量； 晶閘管元件的非線性使電源正弦波波形發(fā)生嚴(yán)重畸變，產(chǎn)生電磁干擾。另外，單相交流電阻焊機(jī)尤其是分體式懸掛點焊機(jī)焊接時約90 % 以上的能量消耗在焊接回路（主要是通水焊接電纜）上，能源利用率極低。因此，無論從節(jié)能或電網(wǎng)平衡角度，還是從焊接質(zhì)量及對材料的適用性角度考慮，單相交流工頻電阻焊電源都不是一種理想的電源。
從發(fā)展情況來看，近一、二十年來工頻電阻焊控制技術(shù)沒有取得重大突破性進(jìn)展，還停留在恒流控制、恒電壓控制等早期控制技術(shù)上。而像恒功率（或恒熱量）控制，由于工頻控制速度較低（周波數(shù)量級，20ms/周波）并未取得較好的應(yīng)用結(jié)果。動態(tài)電阻監(jiān)控雖然是一種較為理想的質(zhì)量監(jiān)控方法但由于其采樣傳感器的復(fù)雜性和某些不適用的材料限制例如不銹鋼板材其電阻曲線為平特性，生產(chǎn)中并未得到廣泛推廣，只有少量產(chǎn)品應(yīng)用在航空航天飛行器焊接中。因此對電阻焊控制技術(shù)研究的重點應(yīng)放在逆變式電阻焊機(jī)和機(jī)器人焊鉗等新產(chǎn)品上。在工頻阻焊控制器研究上，除了焊接質(zhì)量監(jiān)控外，還應(yīng)在某些有用的自檢和保護(hù)功能方面以及可靠性方面下功夫，主要有：
1）電極粘連檢測功能，這是機(jī)器人焊鉗控制和多點焊機(jī)、自動焊專機(jī)必須具備的功能。
2）焊接變壓器擊穿時，空氣開關(guān)自動跳閘保護(hù)功能，該功能關(guān)系到人身安全。
移動式點焊機(jī)是汽車車身焊裝自動化生產(chǎn)線上完成汽車車身組焊任務(wù)的主要設(shè)備，適用于焊接結(jié)構(gòu)尺寸大、形狀復(fù)雜、不便于移動的焊件和大型薄壁結(jié)構(gòu)工件。移動式點焊機(jī)中的懸掛式點焊機(jī)又分為兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是阻焊控制器與焊接變壓器分開布置，控制器與焊接變壓器使用軟電纜進(jìn)行電氣連接的分體式懸掛點焊機(jī)，我國從蘇聯(lián)、日本等國引進(jìn)的早期產(chǎn)品以及我國二十世紀(jì)九十年代產(chǎn)品均以此為主。另一種是同體式懸掛點焊機(jī)，將阻焊控制器和焊接變壓器組裝于一體，整機(jī)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；歐美國家均使用該形式焊機(jī)，也是目前我國移動式點焊機(jī)的主導(dǎo)產(chǎn)品。兩種焊機(jī)的焊接執(zhí)行機(jī)構(gòu)是完全相同的，都是由通水焊接電纜連接點焊鉗傳遞焊接電流，通常配兩把焊鉗輪流工作。其優(yōu)點為操作靈活方便、焊鉗形式多樣。缺點為焊接回路長、阻抗大、功率因數(shù)低、功率損耗大；同時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(jī)的主要“耗材”。二十世紀(jì)九十年代七所高科公司銷售的懸掛式點焊機(jī)產(chǎn)品70 % 以上為分體式懸掛點焊機(jī)，近年來懸掛式點焊機(jī)產(chǎn)品90 % 以上為同體式懸掛點焊機(jī)。從產(chǎn)品功率參數(shù)看，目前售出的懸掛式點焊機(jī)約70 % 為160 kVA 的，約30 % 為200 kVA 的。二十世紀(jì)九十年代常用的80 kVA、100 kVA以及125 kVA等功率焊機(jī)，近年來已無人訂貨。原因主要有兩方面，一是新材料如鍍鋅鋼板、高強(qiáng)度鋼板、鋁合金板的應(yīng)用，迫使焊接電流要增加很多；二是考慮到懸掛式點焊機(jī)的壽命一般都在十年以上，但焊接變壓器的內(nèi)阻會逐年增加，導(dǎo)致最大出力逐年減少，所以訂貨時留有余量。
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移動式點焊機(jī)中的手提式點焊機(jī)將焊接變壓器與焊鉗制造為一體，沒有成本高、阻抗大、笨重的焊接電纜，也有叫做一體化或一體式點焊機(jī)的。該類機(jī)型與分體式懸掛點焊機(jī)比較減輕重量約70 %；借助于平衡器，焊機(jī)可在工作空間上任意移動位置，焊機(jī)本身也可作垂直或水平任意方向360°轉(zhuǎn)動，焊接系統(tǒng)簡便輕巧，操作輕便靈活，能實現(xiàn)全位置焊接。產(chǎn)生焊接電流的焊臂及電極采用插接結(jié)構(gòu)安裝于主機(jī)上，易拆卸易更換，因此，不同形狀、不同長度的焊臂及電極可在同一焊機(jī)上互換使用，實現(xiàn)一機(jī)多用。由于焊接回路減少，焊機(jī)出力能力提高，與懸掛式點焊機(jī)比較，可節(jié)約電能75 % 以上，同時可減少水、氣耗量，并可簡化懸掛焊機(jī)的桁架結(jié)構(gòu)，節(jié)省配套設(shè)備，例如供電站的功率以及動力電纜、空氣開關(guān)的額定參數(shù)均可減小，節(jié)約安裝材料和安裝工時。由于該產(chǎn)品節(jié)能顯著、性價比高，焊接電流出力大，其應(yīng)用越來越廣泛；尤其是在電網(wǎng)增容困難的汽車廠擴(kuò)大產(chǎn)能工程中，手提式點焊機(jī)成為首選產(chǎn)品。七所高科公司銷售的移動式點焊機(jī)產(chǎn)品前幾年90 % 為懸掛式點焊機(jī)，手提式點焊機(jī)僅占 10 %；近年來，手提式點焊機(jī)銷量逐年增加，其產(chǎn)量增加到30 %。其功率參數(shù)主要為 25 kVA和 40 kVA，少部分為63 kVA。從功率參數(shù)對比也可看出手提式點焊機(jī)的節(jié)能效果。
固定式點焊機(jī)除了在汽車整車廠得到應(yīng)用外，還大量應(yīng)用于汽車零部件制造廠。該焊機(jī)機(jī)身笨重、固定，人工或機(jī)器人夾持工件移動，完成焊接。裝有凸焊電極臺板、對事先預(yù)制好凸點的工件完成凸焊工作例如常見的凸焊螺釘螺母的焊機(jī)成為凸焊機(jī)。一般在用戶訂貨要求時，焊機(jī)可實現(xiàn)點焊、凸焊兩種功能，也叫做點（凸）焊機(jī)。固定式點焊機(jī)要求有良好的機(jī)械本體強(qiáng)度和抗振動、耐沖擊剛度，防止加壓時電極移位，保證高質(zhì)量的焊接需要。同時要采用摩擦系數(shù)小的導(dǎo)向軸承，提高連續(xù)加壓的快速性，尤其是當(dāng)焊件厚度變化時，電極壓力應(yīng)無顯著變化。固定式點焊機(jī)焊接回路短、導(dǎo)電截面大，能獲得較大的焊接功率和焊接電流。常用的有63 kVA、100 kVA和200 kVA等功率參數(shù)焊機(jī)，能滿足一般低碳鋼材料焊接需要。
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焊接執(zhí)行機(jī)構(gòu)點焊鉗或點焊槍，大部分為氣動或氣液動加壓方式，依靠直線運動的氣缸或在較低氣壓時提高壓力的氣—液壓增壓缸，產(chǎn)生電極壓力作為夾緊焊件的動力和維持焊接過程中的鍛壓力。目前這種常用的加壓方式的壓力建立時間長，需要設(shè)置較長的預(yù)壓時間才能達(dá)到壓力的平衡階段，從而使生產(chǎn)率降低，另外加壓時沖擊大，加速電極工作面的塑性變形，降低電極壽命，同時會在工件表面上產(chǎn)生壓痕，影響焊接表面質(zhì)量。新型伺服焊鉗實現(xiàn)了電極加壓軟接觸，而且達(dá)到100 % 加壓力的時間比傳統(tǒng)氣動加壓快5倍，較好地解決了傳統(tǒng)加壓方式存在的問題。新型伺服焊鉗具有氣電兩種動力來源，是電阻焊領(lǐng)域的最新應(yīng)用技術(shù)，既可采用傳統(tǒng)的氣（液壓）缸也可采用交直流伺服電機(jī)作為焊鉗驅(qū)動裝置。