汽車車身、工程機械結(jié)構(gòu)件等大批量制造場景中，二保焊以高效率、低成本的優(yōu)勢成為主流焊接工藝，安川焊接機器人憑借其高速焊縫跟蹤能力和穩(wěn)定的熔滴過渡控制，成為這類自動化生產(chǎn)線的核心裝備。二保焊使用的氬氣與二氧化碳混合氣，核心作用是在電弧區(qū)構(gòu)建保護氛圍，抑制熔池氧化并穩(wěn)定電弧燃燒，一旦混合氣供應(yīng)不足或配比失衡，會導(dǎo)致焊縫出現(xiàn)飛濺增多、成形粗糙、氣孔等缺陷，直接影響結(jié)構(gòu)件的連接強度。但安川機器人二保焊的批量生產(chǎn)特性，讓傳統(tǒng)恒流量供氣模式存在明顯浪費：從薄板搭接焊到厚板角接焊的切換中，焊接電流與電壓需大幅調(diào)整；復(fù)雜結(jié)構(gòu)件焊接時焊槍啟停、擺幅頻繁，傳統(tǒng)供氣無法動態(tài)適配，大量混合氣未參與保護即被浪費。WGFACS節(jié)氣裝置針對安川機器人二保焊的控制邏輯與混合氣特性專項開發(fā)，實現(xiàn)了節(jié)氣40%-60%。
安川機器人二保焊的混合氣浪費，根源在于傳統(tǒng)供氣與動態(tài)焊接工況的適配斷層。焊接汽車薄板車身時，安川機器人采用小電流、高速度的焊接方式，此時傳統(tǒng)供氣設(shè)定的流量中，相當(dāng)比例的混合氣會在工件表面形成渦流散失，未有效覆蓋熔池；切換至工程機械厚板焊接時，為保證熔透性需提升電流至大電流區(qū)間，熔池范圍擴大，操作人員為防止側(cè)面氧化只能手動調(diào)高混合氣流量，而回歸薄板焊接時若未及時下調(diào)，單臺機器人日均額外耗氣量十分驚人。批量生產(chǎn)中的連續(xù)點焊場景更突出，機器人完成單個焊點僅需極短時間，而移動至下一個焊點的間隔時間是焊接時間的兩倍以上，這段時間傳統(tǒng)供氣仍維持工作流量，某汽車零部件廠的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，這類待機耗氣占總消耗的比例較高。更關(guān)鍵的是，為應(yīng)對車間氣流擾動，不少操作人員會額外增加一定比例的流量“余量”，但過量混合氣會破壞電弧穩(wěn)定性，導(dǎo)致飛濺量增加，形成“浪費且降質(zhì)”的惡性循環(huán)。
WGFACS智能節(jié)氣裝置的核心突破，是建立了與安川機器人深度協(xié)同的“工況-供氣”聯(lián)動體系，而非簡單的參數(shù)跟隨。硬件層面采用安川機器人專用的DeviceNet通訊模塊，直接接入機器人的從站控制接口，可實時采集焊接電流、電壓、送絲速度、焊槍姿態(tài)、焊縫跟蹤反饋等關(guān)鍵參數(shù)，數(shù)據(jù)傳輸延遲控制在極低水平，確保供氣調(diào)整與焊槍動作完全同步。軟件算法內(nèi)置了安川機器人二保焊的核心工藝模型，包括短路過渡、噴射過渡等典型模式，算法不僅以電流為基礎(chǔ)調(diào)控依據(jù)，還會綜合考量送絲速度（送絲越快流量自適應(yīng)提升）、工件板厚、焊槍擺幅寬度等多維度信息聯(lián)合計算。當(dāng)安川機器人執(zhí)行厚板填充焊，電流快速提升的瞬間，裝置的雙級電磁調(diào)控閥會分級動作：第一級閥芯快速開啟基礎(chǔ)流量，第二級根據(jù)電弧電壓反饋精準(zhǔn)補足流量，既避免流量驟增造成的浪費，又確保混合氣及時覆蓋擴大的熔池。
針對安川機器人二保焊的三類核心作業(yè)場景，WGFACS設(shè)備定制了差異化節(jié)能策略。汽車車身的密集點焊場景中，設(shè)備啟動“間歇式供氣”模式，通過安川機器人的I/O信號精準(zhǔn)識別點焊循環(huán)：當(dāng)機器人發(fā)出焊槍到位信號后，流量從低功耗待機狀態(tài)快速攀升至工作水平，耗時極短，剛好在起弧瞬間形成致密氣罩；點焊完成后，電流切斷的同時流量立即回落至待機狀態(tài)，僅維持噴嘴正壓防止空氣倒灌，較傳統(tǒng)模式單焊點氣耗大幅降低。長直焊縫焊接時，設(shè)備切換為“速度-流量協(xié)同”模式，實時讀取機器人的焊縫跟蹤速度數(shù)據(jù)，速度提升時流量按比例同步增加，保證單位長度焊縫的混合氣消耗穩(wěn)定；焊槍行至構(gòu)件轉(zhuǎn)角處減速時，流量隨之精準(zhǔn)下調(diào)，避免氣流在轉(zhuǎn)角處堆積形成渦流浪費。
WGFACS智能節(jié)氣裝置對安川機器人二保焊系統(tǒng)的升級，打破了“高效率焊接必高耗氣”的行業(yè)固有認(rèn)知。其核心價值并非簡單削減混合氣流量，而是通過與安川機器人的工藝深度聯(lián)動，讓每一份混合氣都精準(zhǔn)作用于熔池保護。對于采用安川機器人開展二保焊批量生產(chǎn)的制造企業(yè)而言，這類升級方案無需停產(chǎn)改造，設(shè)備投入后短期內(nèi)即可通過混合氣節(jié)約收回成本，同時還能減少返工造成的材料與工時損耗，提升生產(chǎn)線有效作業(yè)率，形成多重收益疊加。在當(dāng)前制造業(yè)提質(zhì)降本的大趨勢下，這種“工藝適配型”節(jié)能裝備，正成為焊接自動化生產(chǎn)線升級的優(yōu)選方向。
