簡介:ABB弧焊機器人在鋁材框架焊接領域的普及,得益于其優異的電弧穩定性和多關節運動靈活性。鋁材本身導熱速率快、熔化溫度低的物理屬性,對焊接過程中的保護氣覆蓋質量提出了比鋼材焊接更嚴苛的要求……
ABB弧焊機器人在鋁材框架焊接領域的普及,得益于其優異的電弧穩定性和多關節運動靈活性。鋁材本身導熱速率快、熔化溫度低的物理屬性,對焊接過程中的保護氣覆蓋質量提出了比鋼材焊接更嚴苛的要求,行業內通常采用氬氦混合氣實施保護,這種配比既能有效抑制鋁材表面氧化膜的生成,又能保障電弧在焊接過程中持續穩定。不過在實際生產中,混合氣的消耗成本始終居高不下,這與鋁材框架焊接的復雜工況直接相關:
ABB機器人需要頻繁切換不同厚度鋁材的焊接流程,焊接電流隨之大幅波動;框架結構中的焊縫包含大量折線與曲線,焊槍運行速度不斷變化,傳統的恒定流量供氣方式根本無法匹配這種動態工況,導致大量混合氣未發揮保護作用就被浪費。
WGFACS節氣裝置的投入使用,通過動態適配供氣模式破解了這一難題,成為ABB弧焊機器人鋁材框架焊接場景下的節能新選擇,節氣率高達40%-60%。
混合氣消耗過高的本質,是供氣流量與焊接實際需求的不匹配,而鋁材焊接的工藝特點進一步放大了這種不匹配。在焊接鋁材框架主焊縫等厚壁部位時,ABB機器人會采用大電流熔透工藝,此時傳統恒流量供氣剛好能滿足熔池的保護范圍需求;但切換到薄壁支撐結構的小電流焊接時,固定的氣體輸出量就遠超熔池實際需要,多余的混合氣會順著鋁材表面的縫隙快速逸散,造成無效消耗。在處理鋁材框架的角焊縫時,機器人需要沿直角軌跡頻繁變向,焊槍速度驟減的瞬間,氣流會在熔池上方聚集并向外擴散,形成冗余損耗;而在焊接長直焊縫時,焊槍速度提升后,氣流被拉成單薄的氣幕,保護范圍縮小,操作人員為防止焊縫氧化,只能被迫調高供氣流量,進一步加劇了浪費。
除了焊接過程中的直接浪費,輔助工序產生的混合氣消耗往往被忽視。鋁材框架多為定制化生產,工件的吊裝定位、焊槍的清理維護以及焊接程序的調用調試等輔助環節占用不少時間,這段時間內機器人雖未執行焊接動作,但為了防止焊槍鎢極氧化和噴嘴堵塞,混合氣必須持續供應。在傳統供氣模式下,待機狀態的供氣量與焊接時相差無幾,部分生產車間的待機耗氣量甚至占據了總消耗量的不小份額。更值得注意的是,鋁材焊接對氣流環境極為敏感,車間內輕微的空氣流動就可能破壞熔池上方的保護氣層,操作人員為保證焊接質量,只能通過增大供氣量來彌補,這就形成了浪費的惡性循環,也讓節氣技術的升級變得愈發迫切。
WGFACS節氣裝置之所以能實現ABB弧焊機器人的精準節能,關鍵在于其構建了一套“焊接參數實時采集—供氣流量動態調節”的閉環控制系統。該裝置通過選型與ABB機器人控制柜實現數據互通,無需對原有焊接程序進行修改,就能實時獲取焊接電流、電壓、起弧信號以及焊槍的運行速度和姿態等關鍵參數。裝置內部的控制程序經過鋁材焊接工況的專項優化,以焊接電流作為核心調節依據,同時結合焊槍運行速度和鋁材厚度參數,實現供氣流量的毫秒級精準調整。其調節邏輯遵循“需求導向”原則:當機器人檢測到厚壁鋁材焊接需求而提高電流時,裝置立即同步增加混合氣供給量;當電流降低用于薄壁焊接或打底作業時,流量也隨之快速降至剛好滿足保護需求的水平,確保供氣始終與實際需求精準匹配。
針對ABB弧焊機器人在鋁材框架焊接中的多樣工況,WGFACS裝置設計了針對性的適配方案。在焊接厚壁鋁材主焊縫時,ABB機器人通常采用大電流多層堆焊工藝,裝置會根據焊接層數自動切換供氣模式:第一層打底焊接時輸出低流量,通過氣流整流裝置形成集中性氣幕,避免氣流過強吹散小型熔池;中間填充層隨著焊接電流的增大同步提升供氣量,確保擴大的熔池被完整覆蓋;到了蓋面層,隨著電流略微降低,供氣量也相應微調,使得每層焊接的混合氣利用效率都得到顯著提高。在焊接薄壁鋁材框架時,機器人采用小電流脈沖焊接工藝,裝置將供氣量控制在精準范圍,同時通過特殊設計的流線型氣嘴,使混合氣形成緊貼鋁材表面的層流狀態。
WGFACS節氣裝置為采用ABB弧焊機器人進行鋁材框架焊接的企業帶來的,不僅是混合氣采購成本的顯著下降,更重要的是焊接工藝穩定性的全面提升。該裝置并非簡單地減少供氣量,而是通過智能化的動態調控,讓每一份混合氣都能精準作用于熔池保護,在實現節能目標的同時,充分保障了鋁材焊接對質量的高要求。對于這類企業而言,引入WGFACS節氣裝置已經成為降低生產成本、提升產品質量的重要手段。在此基礎上,配合規范的設備操作流程和定期的維護保養工作,混合氣的節能空間還能得到進一步挖掘,為企業在高端鋁材焊接領域的市場競爭增添優勢。
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工業機器人維修官網:m.qhdjznet.com