中频点焊及伺服焊枪控制技术解读

Solution for 应用于： • Galvanized sheets 镀锌板 • High-strength steel高强度钢板 • Aluminium 铝合金板 • 3-sheet welding 3层板焊接 • Welding guns with wide throat 大喉宽焊钳
MFDC Welding Theory 中频焊接原理
© ABB Robotics - 2
其中车身作为点焊应用最重要的总成件，点焊设备更是占 其全部电阻焊设备的90％以上。
全球经济对汽车设计及制造提出了新的要求
伴随全球环境和能源危机的日益加剧，新一代汽车设计及 制造面临的重要问题是：节能减排
一项研究数据表明： 燃油消耗的50%是由汽车的重量引起，当整车质量减轻10%，汽车 的燃油经济性可提高3.8%，CO2排放量减少4.5%。
车身的轻量化技术是现代汽车技术发展的一大主流。
另一项研究项目表明：使用轻质高强材料可以将车身减重25% 。目前 ，高强钢的使用约占车身总用钢量的30%左右，而这个比例还将进一 步扩大。
© ABB Robotics - 3
新型高强度材料的应用虽然降低了汽车自重，但是也给连接技术及质 量控制技术带来了一系列问题。而新型的伺服焊枪和中频逆变
直流控制器能够很好的解决这个问题。
Challenge by New Materials新材料的挑战 • Zinc-coated steel涂锌钢板 • Aluminium铝合金 • High-strength steel高强度钢板 • Copper and steel铜和钢 • 3 - 4 sheets多层焊 • Projections on sheet 凸焊 ... how can they be welded? 怎样才能完美地焊接？
Current source with 电流源 Higher power 更高的能量 Exact adjustment of parameters 精确的参数调整 Dynamical regulation 可以动态调整 Decrease thermal and mechanical stress of electrodes 减少 电极的热量和机械压力
• AC welding 交流焊接
• MFDC welding 中频直流焊接
• “Continius“ energy applied 持续高能量 • Transformers are smaller and lighter 变压器更小更轻
© ABB Robotics - 9
• The current regulation is faster and more accurate 电流调整更快更精确
ABB新技术交流会
重庆 2008.09 王华东
中频点焊及伺服焊枪 控制技术
ABB Chongqing Seminar 1/19/2019
点焊在汽车生产中的应用
汽车的六大总成都离不开焊接技术的应用：
• 发动机 • 变速箱 • 车桥 • 车架 • 车身 • 车厢
在上述六大总成的各种焊接方法投资费用中，点焊约占75 ％，其他焊接方法只占25％。
• Mains symmetrical Load 负载均匀 • Transformer weight and dimensions 变压 器体积小
© ABB Robotics - 10
MFDC Welding Theory 中频焊接原理
• Compact pulse form 紧凑的脉冲形式 • No current peaks 没 有电流峰值
• Process need 工艺要求
• Force 压力
• Current 电流
• Duty cycle 负载
• Welding technique 焊接方法
• AC welding
© ABB Robotics - 8
• MFDC welding
Spot Welding application – MFDC Welding technique 点焊应用-中频焊接方法
要求：机器人小型化，焊钳轻量化，焊接节拍及效率提高
解决途径：伺服中频焊钳的使用
伺服焊接及中频逆变控制技术的市场占有
在欧洲，中频点焊机器人使用量早已超过40%，而在中国， 这个比例也在逐年稳步提高。 从ABB的业务市场可以看到，截至目前，中频逆变控制技 术占机器人点焊总使用量33％，伺服焊接技术占34％左右
• No inductive losses 没有感应损耗
• No unnecessary cool times 没有多余的 冷却时间 • Regulation within 1 msec 调整小于1毫秒
© ABB Robotics - 11
MFDC Welding Benefits 中频焊接优点
• Compact pulse form 紧凑的脉冲形式 • No inductive losses 没有感应损耗 • Regulation within 1 msec 小于1毫秒的调整 • No current peaks 没有电流峰值 • No unnecessary cool times 没有多余的冷却时间
百度文库E+MFDC 27% E+AC 7% P+MFDC 6% P+AC 60%
© ABB Robotics - 7
Spot Welding application – Process demand 点焊应用-工艺要求
Why variants within offer? 同一个订单多种焊钳
• Type of sheet 板材类型 • Number of sheets 板层数
© ABB Robotics - 4
Challenge by New Materials新材料的挑战
High energy input 高能量输入 Parameters within small tolerance band 小的参数公差 Electrode wear 电极磨损
要求？

解决之道: Servo & Medium Frequency 伺服中频
© ABB Robotics - 5
Other variant driving forces 其他不同的驱动因素 Layout, cycle time and production output 平面布置，生产节拍和产量
© ABB Robotics - 6