简介:ABB机器人在弧焊领域的普及,源于其对复杂焊缝轨迹的精准复现和电弧参数的稳定控制,汽车车身焊接、工程机械结构拼接等场景都能见到其身影。弧焊作业中,保护气体(氩气或混合气)的供给质量是决定焊缝抗裂性、韧性及外观的关键,而气体消耗带来的运营成本也……
ABB机器人在弧焊领域的普及,源于其对复杂焊缝轨迹的精准复现和电弧参数的稳定控制,汽车车身焊接、工程机械结构拼接等场景都能见到其身影。弧焊作业中,保护气体(氩气或混合气)的供给质量是决定焊缝抗裂性、韧性及外观的关键,而气体消耗带来的运营成本也逐渐成为企业管控重点。传统供气方式采用固定流量设定,这种“一刀切”的模式难以适配弧焊过程中的动态需求:熔池大时气体不足易氧化,熔池小时气体过量徒增消耗。WGFACS节气阀针对ABB机器人的控制特性定制开发,搭建起“电弧参数感知—气体流量自适应”的闭环系统,以“电流随工况变,气量随电流调”的供给逻辑,节气40%-60%,实现质量与成本的平衡。
ABB机器人执行弧焊任务时,气体需求会随工艺参数动态变化,这种变化在多规格工件焊接中更为明显。焊接较厚的结构钢时,为确保熔透需将电流调至高位,此时熔池面积扩张,若气体流量不足,保护气幕无法覆盖整个熔池,焊缝表面易出现蜂窝状气孔;而焊接较薄的汽车薄板时,电流降至低位,过大的气体流量会冲击熔池,导致焊道窄而高,甚至出现咬边缺陷。传统操作中,技工为减少参数调整频次,常以最大电流对应的流量为基准,这使得中小电流焊接时气体浪费严重。更关键的是,ABB机器人的焊接流程包含焊枪走位、工件翻转等辅助动作,这些动作占总作业时间的不少比例,期间持续供气完全属于无效消耗,进一步推高了气体成本。
WGFACS节气阀的技术核心,是针对ABB机器人的弧焊控制逻辑设计的动态调节机制,“电流升则气量增,电流降则气量减”的适配原则贯穿始终。该阀配备的专用电流检测单元,通过ABB机器人控制柜的PROFINET接口接入系统,能实时捕获焊接电流的波动数据,响应速度可匹配机器人电弧参数的瞬时调整。区别于传统电磁调节阀的阶梯式调节,其采用伺服电机驱动的锥形阀芯,可实现流量的无级平滑调控。当ABB机器人因焊缝厚度变化提升电流时,阀芯在电机驱动下精准开大,气体流量同步提升;当电流因薄板焊接需求降低时,阀芯缓慢关小,流量随之递减,确保保护气幕始终与熔池大小精准匹配,避免浪费与不足的双重问题。
WGFACS节气阀与ABB机器人的协同控制,围绕弧焊的全流程时序进行了深度适配。节气阀可通过机器人的程序读取功能,提前获取当前焊接任务的工件信息、预设电流曲线,在焊枪抵达焊接起始点前短时间内,就将气体流量预调至对应工艺的适配值,避免起弧瞬间因流量滞后造成的焊缝根部氧化。焊接过程中,当ABB机器人沿焊缝轨迹自动调整电流时,节气阀通过实时电流反馈同步调节流量。
WGFACS节气阀与ABB机器人的现场适配无需改动机器人原有控制线路,安装过程简洁高效。气体管路连接采用模块化设计,在气瓶减压器出口与机器人焊枪进气口之间串联节气阀即可,通过选型与ABB机器人控制柜通讯端口完成对接,接入后运行专用配置软件,将不同工件的“电流-流量”对应数据导入节气阀内存。某汽车车架厂的应用案例直观体现了这套方案的价值。该厂多台ABB机器人负责车架焊接,引入WGFACS节气阀前,单台机器人日均消耗氩气数量较多,薄板焊缝的氧化返工率也相对较高。装置投入运行一段时间后,车间氩气消耗量明显下降,降本效果明显。
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