安川機(jī)器人依托靈活的多軸協(xié)同操控能力和高效的焊接節(jié)奏把控，成為汽車座椅骨架焊接作業(yè)的主力設(shè)備，廣泛服務(wù)于乘用車、商用車座椅骨架的規(guī)模化生產(chǎn)流程。座椅骨架多采用低碳鋼薄板經(jīng)沖壓成型后拼接焊接，焊接過程以氬氣作為保護(hù)介質(zhì)，焊縫必須具備可靠的連接強(qiáng)度和抗疲勞性能，避免車輛長期使用中出現(xiàn)骨架松動問題。實(shí)際生產(chǎn)場景里，安川機(jī)器人焊接的座椅骨架部件厚度普遍較薄，但不同部位的搭接層數(shù)存在差異，從單層薄板對接焊到底座雙層疊焊的工藝轉(zhuǎn)換十分頻繁，這使得焊接電流的波動范圍較大，對應(yīng)的氬氣需求也會隨之產(chǎn)生明顯變化。傳統(tǒng)的恒流量供氣方式難以適配這種動態(tài)需求，而WGFACS智能節(jié)氣裝置通過與安川機(jī)器人控制系統(tǒng)建立深度聯(lián)動，打造出“工況實(shí)時感知—流量動態(tài)適配”的按需供給體系，在不影響焊接質(zhì)量達(dá)標(biāo)的前提下，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)氣消耗的減少40%-60%的精細(xì)化管控。
座椅骨架焊接的輕薄特性，使得傳統(tǒng)供氣模式的不足更為凸顯。低碳鋼薄板焊接時形成的熔池體積較小，對氬氣流量的反應(yīng)較為敏感，流量過大容易吹散熔池造成焊道成形不佳，流量過小則無法形成致密的保護(hù)氣幕，進(jìn)而引發(fā)氧化和氣孔等缺陷。不同搭接層數(shù)對應(yīng)的焊接電流差異明顯，雙層疊焊時需要提高電流以保證熔透效果，單層對接焊時電流可適當(dāng)降低，氬氣的需求量也應(yīng)隨之做出調(diào)整。操作人員為避免頻繁調(diào)節(jié)參數(shù)拖慢焊接節(jié)奏，通常會按照雙層疊焊的最大流量進(jìn)行設(shè)定，這就導(dǎo)致單層焊接時出現(xiàn)大量氬氣浪費(fèi)。安川機(jī)器人執(zhí)行座椅骨架焊接程序期間，會包含焊槍在多個焊點(diǎn)間的移動、工件旋轉(zhuǎn)定位等非焊接動作，這些時段在總作業(yè)時長中占比不低，恒流量模式下氬氣持續(xù)排放卻未參與熔池保護(hù)，造成了不必要的消耗。
WGFACS智能節(jié)氣裝置的核心競爭力，在于其與安川機(jī)器人控制系統(tǒng)的精準(zhǔn)聯(lián)動效果，能夠?qū)崿F(xiàn)“電流升高流量同步增加，電流降低流量隨之減少”的按需供給模式。裝置內(nèi)部集成了高精度電流檢測模塊，通過安川機(jī)器人的EtherNet/IP通訊接口接入控制系統(tǒng)，可實(shí)時捕捉焊接電流的動態(tài)變化，數(shù)據(jù)采集的高頻特性保障了對電流波動的快速響應(yīng)。該裝置采用伺服電機(jī)驅(qū)動的精密調(diào)節(jié)閥門，能夠依據(jù)電流信號實(shí)現(xiàn)流量的無級平滑調(diào)控，電流每產(chǎn)生一定幅度的變化，流量就會同步按相應(yīng)比例調(diào)整，始終與薄板熔池的保護(hù)需求保持高度匹配。這種調(diào)控方式徹底改變了傳統(tǒng)固定流量的供氣邏輯，讓氬氣消耗與座椅骨架焊接的實(shí)際需求實(shí)現(xiàn)完全同步。
WGFACS節(jié)氣裝置與安川機(jī)器人的現(xiàn)場適配簡便高效，無需改造機(jī)器人原有系統(tǒng)。安裝時，只需在氬氣減壓器與安川機(jī)器人焊槍之間的管路中串聯(lián)裝置，采用標(biāo)準(zhǔn)快插接頭連接，管路接口與機(jī)器人原有供氣接口完全匹配。信號連接通過機(jī)器人控制柜預(yù)留的通訊接口完成，接入后借助專用配置軟件進(jìn)行參數(shù)初始化，將“電流-流量”匹配曲線導(dǎo)入裝置即可。調(diào)試階段，操作人員可通過安川機(jī)器人的示教器直接查看實(shí)時流量數(shù)據(jù)，也能根據(jù)具體座椅骨架焊接工藝需求，在示教器上微調(diào)“電流-流量”的匹配比例，實(shí)現(xiàn)個性化適配。
安川機(jī)器人進(jìn)行座椅骨架焊接時，要實(shí)現(xiàn)焊接質(zhì)量與成本控制的雙重目標(biāo)，氣體供給環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)適配至關(guān)重要。WGFACS智能節(jié)氣裝置的應(yīng)用，不僅有效降低了氬氣消耗量，更通過精準(zhǔn)的流量控制提升了焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性，減少了因氣體供給不當(dāng)造成的返工損耗。“電流升高流量同步增加，電流降低流量隨之減少”的按需供給邏輯，與座椅骨架焊接的動態(tài)特性高度契合，將氬氣消耗從傳統(tǒng)的“粗放式供給”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;精準(zhǔn)化投放”。對于采用安川機(jī)器人開展大規(guī)模座椅骨架焊接的企業(yè)而言，這種節(jié)氣方案能夠快速顯現(xiàn)成效，長期運(yùn)行下去可顯著降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)企業(yè)的生產(chǎn)競爭力。
