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行业：
汽车汽车

应用：
电弧焊电弧焊

机器人促进高速焊接

发布05/10/2000

作者:James F. Manji，特约编辑

人们一致认为焊接速度为100英寸。/min被认为是高速。但是定义很微妙，在不同的应用程序中可能会有所不同。在某些情况下，80英寸的速度。/分钟被认为是快的，而在其他情况下，速度为50英寸。或60。/min也被认为是高速。无论定义如何，高速焊接往往会失去它的魅力，因为在准确性、重复性和一致性方面往往会做出牺牲，从而导致较高的报废率。

有几个正在进行的倡议，以提供更高的速度，而不伴随这些缺点。例如，林肯电气公司(Cleveland, OH)最近的发展是串联MIG工艺，它提供的旅行速度是传统气体金属弧焊(GMAW)工艺的两倍。该工艺是一种双线高速焊接工艺，设计用于机器人或硬自动化焊接应用。该工艺生产的高旅行速度超过250英寸。/min，是传统单丝MIG工艺的两倍多，沉积速率超过35磅/小时。

串联MIG工艺利用林肯电串MIG 450电源的可编程波形控制技术，以协调两个单独产生的MIG焊接弧。该机器在100％占空比下提供450台焊接电源。该方法可与固体和金属芯线0.035至1 / 16-一起使用。直径。独立的割炬构造允许在引线炬上选择两种不同的直径线和在路径炬上的单独直径。串联MIG的典型应用包括汽车轮和框架，圆柱体，角撑板和加强件，罐和管道和管状部件。

林肯电气公司(The Lincoln Electric Co.)的营销经理蒂姆·莫尔黑德(Tim Morehead)表示，这个过程最适合机器人自动化。“机器人自动化可以实现高速度，因为它比硬自动化更灵活、更智能。”莫尔黑德说，“有了这个机器人，一个人现在有了六个移动轴。典型地，在硬自动化，你将有一个专用的凸轮从动件或一些旅行机构，是专用的，总是旅行相同的路径，每一次。当一个人在焊接时，可以用一个视觉摄像机跟踪接头，它可以以最快的速度跟踪焊接，比如150英寸/分钟。”

串联MIG软件使两个独立的弧线能够近距离运行，这意味着有效控制热输入、珠湿和行程特性。此外，工艺电源产生独特的输出波形设计为焊接坑控制和电弧相互作用。串联过程的引线和尾线的独立控制允许精确的程序优化。串联米格战斗机可以容忍常见的装配问题，并抵抗烧穿。

Tandem MIG提供用于执行常见机器人软件功能的无缝集成，包括单个电弧故障检测，线/棒检测，双向焊接和单电弧焊接，用于加粘，接缝跟踪和触摸感测。但是，对于硬自动化，该系统专为监督和精确控制焊接参数而设计。这些参数由PLC编程设置，以防止未经授权人员篡改。它对于在焊接周期期间需要预编程的焊接参数变化的应用是有用的，或者参数的变化以适应灵活的自动化。

“对于高速焊接，机器人默认赢得胜利，因为你不能做任何其他方式，并且仍然可以实现高速机器人焊接的所有好处，”More Hosp说。“为了实现高速焊接，一个通常运行相当高的灵流，所以如果你错过了关节或者你放慢速度，你会彻底燃烧很好的机会。当你走向更高的速度时，一切都像赛车一样。一切都变得更加重要。这种方式有点轻弹手腕或一点运动，你会制作废料或坏部分。所以，当你走得更快时，准确更为重要，你必须控制每个变量的每个变量。

泰坦国际公司(Titan International Inc.，伊利诺伊州昆西市)是使用天腾MIG工艺的客户之一。该公司是全球领先的非公路车辆轮胎和车轮组件供应商。该公司的主要市场包括农业、消费、土方/建筑和军事应用。

泰坦国际在16英寸车轮的MIG串联焊接中使用了几种硬自动化和机器人技术的组合。x 46。高。焊接主管里奇•库克(Rich Cook)表示:“基本上，我们希望在焊接质量允许的范围内，增加产量和每小时的产量。”林肯帮我们把一杆枪和两根电线连在一起，使我们的速度达到了100英寸。/分钟在我们的30英寸。轮子。我们能够在几乎没有飞溅的情况下保持这样的速度，而且我们每小时也得到了我们需要的穿透和碎片。使用Tandem软件，我可以在一天内完成两倍的工作量。”

Chris Anderson，Motoman Inc.（West Carrollton，OH）克里斯安顿，克里斯康，克里斯康·安德森（Chris Anderson）的说法，机器人弧焊焊接（GMAW）也有进展。一种这样的预先包括单线GMAW，其包括高速脉冲线实现4米/分钟的速度。

一个GMAW机器人焊接的例子来自塔汽车公司(Grand Rapids, MI)。该公司生产上下车身结构，底盘和悬挂冲压件，总成和模块的乘用车，suv，以及轻，中，重型卡车在世界各地。公司在北美拥有25个生产基地，在欧洲、南美和环太平洋地区也有工厂。该公司为OEM汽车制造商生产轴、反支架、底盘和钣金等部件。该公司拥有1500个机器人安装基地，使用来自abb、FANUC、Motoman、川崎、KUKA、Nachi Robotics等主要机器人制造商的机器人进行相同类型的GMAW。

“机器人焊接成功的关键之一是来料零件的质量，”Jeff Noruk解释说，他是Tower Automotive公司在密尔沃基工厂的先进技术、焊接和机器人技术的经理和领导者。而且，即使你有很好的零件，但你不始终固定它们，你可能会陷入大麻烦。但是，如果有好的部件和固定的装置，你的身体就会很好。高速机器人焊接的最大挑战之一是消除生产部件的变化。焊接速度越快，失去一致性的可能性就越大。”

该观点是由焊接工程管理经理，ITW Hobart Brothers（特洛伊，哦）进一步扩大了Dean C. Phillips。“机器人焊接的最大优势之一是重复性，”他说。“机器人不会忘记其程序，可以生产具有可重复精度和一致性的部件。但这只是恰当和固定的部分。这是一个问题，因为在焊接中，您需要具有一致的关节。你以一定的速率将电极放入电极。如果关节打开，则在相同的旅行速度下，您没有足够的电极以填充接头并获得所需的加强。有时，降低行程速度将减少废料和坏部分，但也有许多其他与高速焊接相关的问题。

根据爱迪生焊接研究所（哥伦布，俄亥俄州奥卫生组织的自动化团队），根据Dennis Harwig（Columbus，OH）的Arc焊接和自动化团队经理，使用机器人的最大优点是高速焊接复杂形状的能力。他解释说，机器人的主要优势是您可以处理笛卡尔坐标并能够以高速焊接复杂形状，“他解释说明。“但是，人工焊机仅限于约20 in./min。

EWI是帮助其成员公司提供机器人和其他焊接问题解决方案的主要组织之一。它的电弧焊系列包括六种主要工艺，包括几十种电极/填充金属、保护气体、电弧电源系统、控制、自动化和机器人。手动、自动和机器人平台允许EWI匹配制造商现有的或计划的设置。

通过与厂家保持密切的关系，EWI在必要时可以经常借用专用仪器。它的焊接和自动化设备，加上先进的数据采集和分析设备，允许在任何焊接操作过程中进行精确测量。

EWI工程师经常支持成员公司在实施具有指导和援助的自动化系统：

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