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弧焊电源系统



在机器人焊接工程中,对弧焊机器人用弧焊电源的要求,远比人工焊接所用的弧焊电源更高。对弧焊机器人焊接工艺的适用性成为弧焊电源设计上需要考虑的重要因素。



一、弧焊电源特点及要求



机器人用电弧焊设备配置的焊接电源需要具有稳定性高、动态性能佳、调节性能好的品质特点,同时具备可以与机器人进行通信的接口,这就要求焊接设备具备专家数据库和全数字化系统。其中一些中、高端客户需要焊接电Franius源具有一元化模式、一元化设置模式或二元化模式。



弧焊机器人需要配置自动化送丝机。送丝机可以安装在机器人的肩上,且在一些高端配置中,焊接电源需要有进/退丝功能,同时送丝机上也配置点动送丝/送气按钮。

二、弧焊电源工艺性能



对机器人焊接质量的影响焊接电弧的引弧成功率是指电弧焊开始时有效引发电弧次数的概率。无论对使用熔化极电弧焊枪的机器人,还是使用非熔化极电弧焊枪的机器人,都要求焊接电弧有100%的引弧成功率。这是因为在实际生产线上工作的弧焊机器人,特别是汽车车身焊装线上的熔化极气体保护焊机器人,如果初次引弧不成功,则会有电弧未燃而焊丝继续送出的现象,虽然一般焊接控制系统都设计有电弧状态监测信号环节,但此时已送出但未熔化的这一段焊丝必须被处理掉,才能重新开始引弧程序。为保证引弧成功率,现在弧焊机器人用的熔化极气体保护焊电源设计了“去(焊丝端部)小球”电路。该设计思路的出发点是,当一次熔化极气体保护焊接结束时,发现焊丝端部形状可能出现(熔滴凝固而成的)小球,这会为再次引弧造成困难。



薄板电弧焊时,在薄板焊缝的两端都会形成向内凹陷的豁口,豁口尖端的形状对拼焊薄板的抗拉强度有很大的影响。为使豁口形成圆弧状豁口,可以通过起弧段上升电流及收弧段下降电流分别调节的方式实现。现在的数字化电源都有这个功能。



三、弧焊机器人用焊接电源



由于机器人焊接对生产率和焊接质量的一系列要求,需要对焊接电源进行相应的配套设置,根据机器人的要求在软、硬件方面着手对电路进行处理,从而达到与机器人的完美结合。目前与机器人进行配置的焊接电源除电流、电压可调外,还需要具备一些基本功能起弧电流大小可调节、起弧电流持续时间可调节、弧长修正可调节、电感可调节、收弧电流大小可调节、收弧电流持续时间可调节、回烧修正可设置、电缆补偿可设置、预通气时间可设置、滞后断气时间可设置、起弧/收弧电流衰减可设置,以上这些功能和机器人通信后可以通过机器人来调节。针对一些中、高端用户,焊接电源需要具有专家数据库,可以调用Job号,一般焊接电源可以存储多个Job号(例如FroniusTPS电源可存储0-99个Job号),从而可以调用不同的焊接程序。为了方便一线操作人员的使用,降低操作人员对焊接设备使用的难度,将焊接电源设计为二元化和一元化并存的形式。



焊接控制系统应能对弧焊电源进行故障报错,并及时报警停止运行,除通知机器人故障外,还应显示故障码,并可以通过复位来排除故障。