材料成形装备及自动化 第四章-电阻焊

2020/11/11
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焊接电流的控制有简单的电磁接触器式和精
确的电子开关式。由于采用电子开关，可以实现与 电网同步控制。它不但能使焊接电流在电网电压的 固定相位接通和断开，同时用移动相位角可实现热 量控制。
焊接程序的控制通常由程序转换电路和定时
电路组合的控制单元实现。焊接程序实质上是一个 电阻焊的循环程序。简单的循环程序为预压、加热 焊接、冷却结晶（维持加压），休止四个程序段。
电阻焊机：向焊接区提供热和机械力，即电流 和压力而实现电阻焊的装置
特点：机械化和自动化高度程度高
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4.3 电阻焊装备及自动化
分类：如图4-45所示。 电阻焊机应用最多的是点焊机、凸焊机、缝焊
机和对焊机4种，其中点焊机又是它们中最多的。
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交流焊
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（3）控制装置
电阻焊机控制装置的任务是实现焊接电流、 电极压力、夹紧力、顶锻力等工艺参数的调节与 控制，保证焊接循环中各阶段工艺参数的动态波 形相互匹配及时间控制。对要求严格控制焊接质 量的焊机还可实现工艺参数的自动调整和焊接质 量的监控。
控制装置主要由焊接电流控制器、焊接程序 控制器和电网同步装置等组成，其中电流控制器 和程序控制器是两大核心部分。
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4.3.3 点焊装备
点焊机是在电极间的工件上产生点状焊接区的 电阻焊设备。通用点焊机组成如图4-47所示。
图4－47 点焊机组成示意图 1.加压机构 2.焊接回路 3. 阻 焊 变 压 器 4. 电 力 开 关 5. 控 制 器 6. 功 率 调 节 机 构 7.冷却系统 8.机身
（1）主电力电路 电阻焊机的主电力电路或称功率电路，包括
从电网开始的所有初、次级主电流所流经的路程 组件，如图4-46所示。
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T－焊接变压器 R－整流装置Βιβλιοθήκη Baidu
图4-46 各种电阻焊机的主电力电路
a) 交流单相电阻焊机 b) 电容储能电阻焊机
c) 低频电阻焊机
d) 次级整流电阻焊机
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4.3 电阻焊装备及自动化 4.3.1 电阻焊原理及分类 4.3.2 电阻焊机的基本结构 4.3.3 点焊装备 4.3.4 缝焊装备 4.3.5 对焊装备
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4.4 激光焊接设备 4.4.1 激光焊原理及分类 4.4.2 固体激光焊接机 4.4.3 气体激光焊接机 4.5 焊接机器人 4.5.1 概述 4.5.2 点焊机器人 4.5.3 弧焊机器人
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点焊机分类
按用途分为：通用型、专用型、特殊型
按安装方式分为：固定式、移动式或轻便式
按加压机构传动方式分为：脚踏式、电动凸轮式、 电磁式、气压式、液压式、复合式
按活动电极移动方式为：垂直行程式、圆孤行程 式
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4.3 电阻焊装备及自动化
4.3.1 电阻焊原理及分类 电阻焊原理：利用焊接区金属本身的电阻热和
大量塑性变形能量，使两个分离表面的金属原子 之间接近到晶格距离，形成金属键，在结合面上 产生足够量的共同晶粒而得到焊点，焊缝或对接 接头。因此，适当的热和机械力作用是获得电阻 焊优质接头的基本条件。
第4章 金属连接成形设备及自动化 授课时间：8学时
主讲：吕卫文 联系方式：18571553739 Email:kphg2004@163.com
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第4章 金属连接成形设备及自动化
4.1 概述 4.2 弧焊设备及自动化 4.2.1 电弧静特性和弧焊电源基本特性简介 4.2.2 埋弧焊设备 4.2.3 熔化极氩弧焊设备 4.2.4 CO2 气体保护电弧焊设备 4.2.5 钨极氩弧焊设备 4.2.6 等离子弧焊接设备
电阻焊 直流焊
脉冲焊
低频焊 工频焊 高频焊
电容贮能焊 直流冲击波焊
对
点缝对点缝对 接 点缝对点缝对 点 缝 焊焊焊焊焊焊 逢 焊焊焊焊焊焊 焊 焊
焊
图4-45 电 阻 焊 分 类
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4.3.2 电阻焊机的基本结构
电阻焊机的基本结构包含三个部分：主电 力电路、机械结构、控制装置。
按焊接电流波形分为：交流型、低频型、电容贮 能型、直流型（包括二次整流式和逆变式）
按电极类型可分为：单点、双点、多点
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（1）加压机构
点焊机加压机构应具有刚性好、动作灵活、随 动性好，以及具有适应焊接工艺要求的压力变化曲 线（恒定压力、阶梯形压力及马鞍形压力等）。其 常用加压机构类型及应用范围见表4-4。
S－极性转换开关 D－次级整流元件 SCR－晶闸管
C－充放电电容器组 Dr－分流二极管
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（2）机械结构 电阻焊机的机械结构是实施电阻焊时给焊
接区加压的重要部件。它包括机架、电极加压 机构和传动机构。电极加压机构和传动机构在 点、缝、对焊机中各有不同；点焊机中主要有 电极臂、电极握杆及杠杆或气液压加压传动机 构；缝焊机中主要有电极臂、滑动轴承、气液 压加压系统、滚轮电极转动传动系统；对焊机 中主要有动、静夹的夹紧机构和顶锻机构。
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当电极压力使用梯形、马鞍形或任意可调的
压力循环，电流使用预热、焊接、回火等阶段值 时，焊接程序就会变成复杂的循环程序。复杂的 循环程序焊接可以适应于特殊的工艺要求。为此， 电阻焊机的控制器采用微机控制已越来越广泛， 除了可方便设置复杂的程序控制外，还设置了电 网电压补偿、电流斜率控制、恒流控制、功率因 数自适应控制、自动补偿电极端面增大的电流调 节，且还可方便设定数组焊接工艺参数、监控以 及实现多台焊机的群控。
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表4－4 常用加压机构类型
名称
电极压力Fw/N
压力变化曲线
应用
杠杆弹簧传动 电动凸轮传动 电磁传动 气压传动 液压传动 气压－液压传动
＜3000 ＜4000
－ ＜150000
＜3500 ＜9000