单元一工业机器人点焊工作站的认识

图3-4 双点焊（推挽点焊）
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点焊的条件
焊接电流、通电时间以及电极加压力被称为电阻 焊接的三大条件。在电阻焊接中，这些条件互相作用 ，具有非常紧密的联系。
(1) 焊接电流 焊接电流是指电焊机中的变压器的二次回路中 流向焊接母材的电流。在普通的单相交流式电焊机中 ，在变压器的一次侧流通的电流，将乘以与变压器线 匝比（是指一次侧的线匝数N1和二次侧的线匝N2的比 ，即N1/ N2）后流向二次侧。在合适的电极加压力下 ，大小合适的电流在合适的时间范围内导通后，接合
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点焊的分类
点焊是电阻焊的一种。电阻焊(resistance welding) 是将被焊母材压紧于两电极之间，并施以电流，利用 电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将 其加热到塑性状态，使得母材表面相互紧密连接，生 成牢固的接合部。主要用于薄板焊接。
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母材间会形成共同的熔合部，在冷却后形成接合部（熔核） 。但是，如果电流过大会导致熔合部飞溅出来（飞溅）以及 电极粘结在母材（熔敷）等故障现象。此外，也会导致熔接 部位变形过大。
(2) 通电时间 通电时间是指焊接电流导通的时间。在电流值固定的情 况下改变通电时间，会导致焊接部位所能够达到的最高温度 不同，从而导致形成的接合部大小不一。一般而言，选择低 的电流值、延长通电时间不仅仅会造成大量的热量损失，而 且也会导致对不需要焊接的地方进行加热。特别是对像铝合 金等热传导率好的材料以及小零件等进行焊接时，必须使用 充分大的电流，在较短的时间内焊接。
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形成与电极顶端直径相同的熔核。此外，焊接母材的 板材厚度的组合在某种程度上也决定了熔核直径的大 小。因此，只要板材厚度的组合决定了，则将要使用 的电极顶端直径也就决定了，相关的电极加压力、焊 接电流以及通电时间的组合也可以决定了。 如果想 要形成比板材厚度还大的熔核，则需要选择具有更大 顶端面积的电极，当然同时还需要使用较大的焊接电 流以保证所需的电流密度。
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点焊的分类
(1) 直接点焊 直接点焊如图3-1所示。这是最基本的、也是可靠度 最高的焊接方法。
a)
b)
图3-1 直接点焊
c)
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相对的一对电极夹住被焊接物并施压，其中一 个电极通过被焊接物的接合部向另一个电极直接导 通焊接电流。当然也有像c）一样将电极分成2 根进 行焊接的方法,但是由于很难使加压力、接触部位的 电阻完全相同,所以与a）、b）图的方式相比,在工 作效率上是得到了提高，但是焊接部位的可靠性变 差了。
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工作任务描述:
根据焊接对象性质及焊接工艺要求，利用点焊机器人完 成点焊过程。工业机器人点弧焊工作站除了点焊机器人 外，还包括电阻焊控制系统、焊钳等各种焊接附属装置 。
学习目标:
通过本任务学习，应能： 1、 了解电阻焊的基础知识 2、 熟悉工业机器人点焊工作站的组成 3、 熟悉点焊控制装置的工作原理 4、 熟悉焊钳的结构与工作原理 5、 掌握点焊机器人接口技术
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点焊的工艺过程
1) 预压 保证工件接触良好； 2) 通电 使焊接处形成熔核及塑性环； 3) 断电锻压 使熔核在压力持续作用下冷却结晶， 形成组织致密、无缩孔裂纹的焊点。 点焊的通电方式按照焊接电流在电极-接合部-电极间按照何种 回路进行流动，而分成4 大类。
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所以为了尽量减少分流,需要尽量加大电极。而当板厚不同时， 需要将厚板材放在下方。
a)
b)
图3-3 单边多点点焊
c)
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(4) 双点焊（推挽点焊） 双点同时进行2点焊接的方式。 与图3-3所示的单边多点点焊相比,在相当程度上抑制了 分流电流，具有利于用在厚板材焊接的优点。
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工业机器人点焊工作站的定义 点焊是电阻焊的一种。电阻焊接是通过焊接设 备的电极施加压力并在接通电源时，在工件接触点 及邻近区域产生电阻热加热工件，在外力作用下完 成工件的联结。 点焊广泛应用于汽车、土木建筑、家电产品、 电子产品、铁路机车等相关领域。点焊比其他焊接 方法，比较擅长于薄板焊接领域，更适合运用于工 业机器人的自动化生产。
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(3) 电极加压力 电极加压力是指加载在焊接母材上的压力。电极加压力既 起到了决定接合部位位置的夹具的作用，同时电极本身也起到 了保证导通稳定的焊接电流的作用。此外，还具备冷却后的锻 压效果以及防止内部开裂等作用。在设定电极加压力时，有时 也会采用在通电前进行预压、在通电过程中进行减压、然后在 通电末期再次增压等特殊的方式。 加压力具体作用包括：破坏表面氧化污物层、保持良好接触电 阻、提供压力促进焊件熔合、热熔时形成塑性环、防止周围气 体侵入、防止液态熔核金属沿板缝向外喷溅。 此外，还有一个影响到熔核直径大小的条件，那就是电极顶端 直径。电流值固定不便时，电极顶端直径（面积）越大，电流 的密度则越小，在相同时间内可以形成的熔核直径也就越小。 好的焊接条件是指选择合适的焊接电流、通电时间以便能够
(2) 间接点焊 间接点焊如图3-2所示。被焊接物的接合部位 电流，从一个电极通过被焊接物的一个部位分流通 到另外一个电极的焊接方式。有时候不需要将电极 相向设置，只要在单侧设置就可以进行焊接了，因 此适用与焊接大型物体。
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a)
图3-2 间接点焊
b)
(3) 单边多点点焊 单边多点点焊如图3-3所示。当一个焊接电流回路中有2 个接合部时，电流将顺序依次流过这两个焊点部位并进 行点焊，这是一个高效的方式。但是如b）、c）图所示 ，在有些方式中，电流将在被焊接物内部进行分流，由 此会产生一些根本无利于接合部发热的无效电流，因此 不仅仅造成了电的效率低下，有时还会对焊接质量造成 坏的影响。