简介:氩气作为弧焊作业常用保护介质,采购成本在不少制造车间的耗材支出中占据不小比重。ABB焊接机器人参与的自动化产线,大量工件焊接工序都需要依靠氩气隔绝空气,避免熔池受到氧氮杂质侵扰。……
氩气作为弧焊作业常用保护介质,采购成本在不少制造车间的耗材支出中占据不小比重。
ABB焊接机器人参与的自动化产线,大量工件焊接工序都需要依靠氩气隔绝空气,避免熔池受到氧氮杂质侵扰。不少现场作业人员会沿用固定流量供气的方式,把减压阀参数一次性调好之后便不再改动,整套焊接流程全程维持同一出气水平。这种操作方式上手简单,不用反复调试设备,却和机器人弧焊过程里不断变化的作业状态不相匹配,大量氩气在不需要高防护等级的阶段持续向外排放,日积月累形成可观的气体消耗。很多工厂想要压缩氩气开支,只能人为调低供气压力,这种简单粗暴的调整方式很容易破坏焊接防护条件,焊缝内部产生气孔,表面出现氧化发黑,工件探伤检测难以通过,返修工作量随之上涨,反倒抬高整体生产开销。WGFACS氩气节省设备适配ABB焊接机器人,在维持原有焊接工艺标准不变的前提下,实现40%-60%氩气节约,消解传统固定供气带来的资源浪费。
弧焊作业期间,熔池对于氩气的防护需求会跟随焊机输出电流发生改变。厚板对接,坡口多层填充,需要大电流完成熔透作业,熔融金属的受热范围更广,高温状态下的金属更容易被空气氧化,需要充足氩气包裹电弧周边。薄板拼接,表层盖面,局部补焊,焊接电流数值回落,熔池体积收缩,高温金属暴露的面积缩小,完成防护所需要的氩气流量可以相应下调。固定供气模式只会按照最高工况设定出气数值,不管焊接工况如何切换,出气量始终保持不变。低电流施焊阶段排出的氩气无法参与熔池防护,直接扩散到车间环境当中,白白消耗掉大量耗材。
机器人焊接过程存在大量非施焊的间歇时段,这部分时间同样会产生氩气损耗。机器人完成一段焊缝之后,会移动焊枪前往下一个焊接点位,完成工装对位,工件换位,层间等待,电弧会进入熄灭状态。熔池在电弧消失之后快速降温凝固,固态金属不会出现氧化反应,不再需要氩气持续覆盖。传统供气回路没有识别电弧启停的能力,只要设备处于开机状态,管路就持续向外输出氩气。单次移动间隙的耗气量很难被现场人员直观察觉,多条机器人工位同步运转,无数个短暂间歇叠加在一起,就会形成不容忽视的气体流失。依靠人工手动开关阀门去匹配机器人的作业节拍,很难跟上自动化设备的运行节奏,操作时机出现偏差,还会造成焊缝起弧或者收弧位置出现焊接缺陷。
WGFACS氩气节省设备可以直接对接ABB焊接机器人现有的气路管路,不用改动机器人内部程序,不用重新调整焊接轨迹与工艺参数,现场安装不会打断产线正常的生产节奏。设备采集焊机实时输出的电流信号,实现保护气体按需供给,电流大则多,电流小则少。信号采集单元捕捉电流的实时波动,识别当下电弧的作业状态,对氩气输出流量做平滑调整,气体输出的体量贴合现场真实的焊接防护需求,规避固定参数带来的气量过剩或者防护不足。
大电流焊接工况到来时,设备自动抬升氩气输出通量。厚板焊接作业,电弧热输入强度高,熔池的氧化敏感度提升,加大后的氩气可以在电弧外围形成完整的防护层,阻隔外界空气接触熔融金属,稳定电弧燃烧状态,减少飞溅产生,让焊道填充更加密实,满足工件外观与探伤的各项要求。气量提升幅度对应焊接工况的实际需要,不会输出超出工艺标准的多余气体。
电流下降进入薄板焊接或者表面修饰工序,WGFACS氩气节省设备设备同步降低氩气输出流量。这类工况下熔池范围有限,适量氩气就能够完成防护工作。调低之后的气流不会冲击熔融金属,能够规避熔池被气流扰动带来的成型缺陷,焊道表面保持平整,板材形变得到控制。气体不会切断,熔池表层依旧被惰性气体包裹,杜绝焊缝出现氧化色差。
电弧熄灭的间歇阶段,设备切断主供气通路,管路内部保留微弱正压,阻挡车间粉尘和水汽顺着管路倒灌进入焊枪内部,保障后续重新起弧时气流状态稳定。当机器人再次触发起弧动作,WGFACS氩气节省设备设备快速匹配当下电流对应的氩气流量,调节动作和焊接时序保持同步,不会出现起弧瞬间防护气体供应滞后的问题。整套调控全程自动运行,不需要操作人员守在设备旁反复干预,适配自动化产线不间断的生产节拍。
WGFACS氩气节省设备设备的调节逻辑始终以焊接品质作为基础,不会单纯追求气体消耗下降而压缩供气。动态匹配的供气模式,把低电流施焊、机器人空程移动这些环节的无效氩气排放进行抑制,氩气只在熔池需要防护的时候给到对应的气量。很多搭载这套设备的ABB焊接机器人工位,氩气消耗得到明显缩减,工件焊接质量没有出现波动。车间的耗材成本得到优化,自动化弧焊生产摆脱粗放式的用气模式,贴合制造行业精益生产的发展方向。
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