全新的弧焊机器人焊枪系统对焊法兰

全新的弧焊机器人焊枪系统

全新的弧焊机器人焊枪系统 2011： 在使用弧焊机器人的生产线上，对工件的焊接质量和一致性提出了很高要求。由于工作时间变长，有的机器人工作站每天的工作时间超过20h，因此要求整体系统运行必须稳定，停机维护的时间越短越好。要达到这个目的，其中一个关键的问题在于整个系统的核心位置--弧焊机器人焊枪。目前在国内工厂中使用的大多数弧焊机器人焊枪分为日系和欧系两大类，日系焊枪基本是小电流空冷焊枪；而欧系的空冷、水冷焊枪是欧洲市场上20多年前的老产品，其产品设计思路已不适应当今焊接工业的要求。由于这些焊枪设计本身存在的缺点和现在工厂中焊接工艺的特点，在使用中常会碰到一些问题：1. 简易日系空冷焊枪电流偏小，暂载率偏低，长时间重载工作寿命较短。2. 老的欧系水冷焊枪冷却效果不佳影响焊枪的使用寿命，而由于工艺制造的问题，焊枪也经常会出现漏水现象。这既增加了配件更换成本，也因停机维护耽误了很多时间，影响生产进度。3. 这些焊枪枪体均由黄铜管加工而成，钢性偏低。由于机器人在工作中难免会和工件或卡具发生碰撞，碰撞后如果不是严重到必须换枪的程度，则须用专用校枪工具修复焊枪并重新调校机器人TCP点，严重影响生产效率。4. 由于工厂中弧焊机器人生产线大多有专门的保护气输送管道，因此处于管道前端和末端的机器人接收的保护气压力不同，而现在的机器人焊枪工作需要的气体流量一般为15～20L/min左右，如果处于末端的机器人气体流量压力达不到这个要求，必然会影响气体保护效果和工件焊接质量。基于对焊接业数十年的深入了解，德国泰佰亿工业公司针对传统机器人焊枪中存在的严重问题，开发出了新一代TBi机器人焊枪系统。这套全新机器人焊枪的结构与传统的焊枪相比有以下特点： 1. 枪体外套管由一整块特质高钢性不锈钢加工而成，非常坚固，同时和内层枪管之间留有足够的空间，即使发生碰撞也不用重新校枪调整机器人TCP点，节约了大量机器人维护时间。2. 传统焊枪的保护气只有一路，保护气由喷嘴喷出时极易迅速散失，只能靠加大气体压力和流量来提高气保护效果。而TBi新一代机器人焊枪创新地采用了两路保护气设计，外层通道的保护气形成轴向的保护气流，而内层通道的保护气形成径向的保护气流。(1)由于加强了保护气的流动控制，使得层流保护气在焊接区形成温柔包裹，气体不易散失浪费，焊接过程中的保护气用量大大降低，通常焊接保护气用量需要15～20L/min，而TBi焊枪的保护气用量仅需6～8L/min。这意味着使用TBi焊枪，现有的一瓶气体可以当两瓶用。如果统计一下单台机器人全年的气体消耗，用户会发现仅气体一项节约的费用就已经远超对焊枪系统的总投资。(2)同时两通道保护气可以到达焊枪内的多个部位，焊枪的冷却效果得到加强。并且由于径向气流的存在，使得导电嘴也得到充分的冷却，避免导电嘴的过度烧损，从而使导电嘴的寿命延长了3～5倍。因此，这种特殊的保护气输送结构设计，可以大大降低用户焊接生产的运行成本。3. 一键式定位装置，即使更换枪颈，TCP仍能保持一致，无需重新调校机器人。不仅如此TBi所有型号的机器人焊枪都有着相同的几何尺寸，更换非常方便。4. 在导电嘴的安装座上设计有“可调节的强制导电装置”，可以确保导电嘴和焊丝强迫接触，增加引弧稳定性，提高焊接质量。5. 在水冷电缆的WH法兰上设计有自动止水阀，确保在线更换枪颈时电缆不漏水。6. 粗螺纹设计的喷嘴和TBi专用机器人导电嘴均采用特质铜材制造，寿命超长。7. 与焊枪系统相配套的高性能防撞传感器、新一代机器人清枪站、水箱和适用于软焊丝的行星轮推拉丝系统同样具有众多优点。正是以上这些显著特点和许多匠心独运的细节设计使TBi焊枪优越于传统的焊枪。现在许多国际著名的机器人厂家已经开始配套使用TBi的机器人焊枪系统，一些国内外汽车工厂和其他行业的公司也开始使用TBi的机器人焊枪（如图）解决了很多传统机器人焊枪不能解决的问题，为客户带来了超值回报。

TBi RM60W水冷焊枪

TBi焊枪主要装置1. TBi清枪剪丝装置TBi清枪站的喷硅油装置（如图）采用了双喷嘴交叉喷射，使硅油能更好地到达焊枪喷嘴的内表面，确保焊渣与喷嘴不会发生死粘连。TBi清枪喷硅油装置设计在同一位置，机器人只要一个动作就可以完成喷硅油和清枪的过程。在控制上TBi清枪喷硅油装置仅需要一个启动信号就可以按照规定好的动作顺序启动。TBi剪丝装置采用焊枪自触发结构设计，不需要再使用电磁阀对它进行控制，简化了电气控制。

TBi清枪站的喷硅油装置

TBi剪丝装置既可以单独安装，也可以安装在TBi清枪喷硅油装置上形成一体化设备，这样不仅节约了安装空间，也使气路的布置和控制变得非常简单。2. TBi防撞传感器焊枪依靠预载弹簧实现准确定位，在碰撞发生时，弹簧弯曲后启动开关，机器人立即停止运行。由于碰撞脱离机构的屈从设计，碰撞发生后不需对焊枪重新校验。该传感器具有以下特点：高稳定性；TCP设置准确；具有全方向上的防撞安全性；弹簧屈从性能优越，确保了机器人的安全停止；可以被用于所有的焊接切割领域；通过选择不同的焊枪把持方式，可以实现在不同焊接位置上的设备配备；可调节开关的触发力；电气开关不需要供电。3. TBi行星轮送丝系统TBi行星轮送丝系统主要包括行星轮动力拉丝盒（如图）和同步仪（如图）。该系统具有以下特点：对不同直径焊丝无需更换送丝轮；对不同材质焊丝也无需更换送丝轮；送软焊丝，焊丝不会出现变形；确保送丝100%稳定（双向）；实现长电缆精确送丝；特别适合输送软质焊丝，如铝焊丝。

行星轮动力拉丝盒

图5 同步仪

TBi产品的应用1. 上海扎努西电器机械有限公司应用案例扎努西公司是国内冰箱、空调压缩机生产厂家。公司生产线上有多个品牌的弧焊机器人系统，曾经配套使用的是欧洲其他公司生产的水冷机器人焊枪。由于该焊枪系统在使用中出现一些问题，所以在2004年替换为德国泰佰亿工业公司生产的TBi RM60W水冷焊枪。经过3年的使用证明，焊枪的耗材和混合气的使用量大幅减少，焊接质量稳定可靠，焊枪在使用过程中的调校、维护工作量大大降低，总体表现出色。 2. 上海汇众汽车制造有限公司应用案例上海汇众汽车制造有限公司是一家集商用车制造与轿车底盘系统生产的企业，是国内最大的集中使用弧焊机器人系统的公司之一。由于焊接生产线采用的是中央供气系统，所以在生产线边缘的焊枪气压不足影响了焊缝成型质量。经研讨后决定，试用德国泰佰亿工业公司生产的TBi RM60W水冷焊枪。实践证明，该款焊枪完全满足焊接要求，以极少的保护气体实现了很好的保护效果，焊接质量得到保证。这充分显示出了TBi焊枪节约保护气体、提升焊接品质的优势。3. 南京依维柯汽车有限公司车桥分公司应用案例南京依维柯汽车有限公司车桥分公司主要生产IVECO“S”系列、4×4越野车系列以及10～20吨位级前、中、后系列车桥。机器人焊枪经常出现漏水现象，经多次调换维修都未能解决。经研究决定，测试德国泰佰亿工业公司生产的TBi RM80W。该套弧焊系统由两台背靠背的机械手组成，两台机械手焊接同一工件上完全相同的焊缝，使用相同配置。为了比较效果，先将其中一套更换为TBi机器人焊枪，另一边仍使用其他品牌的焊枪。经过安装调试，工件焊接后比较焊接效果，两条焊缝质量差别很大。用TBi焊枪焊出的焊缝气体保护效果明显要好很多，成型也更漂亮。现在这套系统已运行了4个多月，并且期间基本没有更换过任何部件，为客户节约了大量成本。(end)

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