弧焊作业当中保护气体的输出状态,直接作用于熔池成型质量,整套供气回路的运行表现,会直接体现在工件焊缝外观以及内部金相状态上面。弧焊机器人承担大批量构件的自动化加工任务,不同工件的板材厚薄、焊缝排布、焊接姿态都会带来电弧输出上的改变,熔池受热规模随之发生波动。很多现场沿用的供气回路依靠机械式调压部件完成设定,调试完成之后输出流量就固定下来,阀件本身无法感知电弧的实际做功状态,输出气量和熔池真实防护需求会出现错位。WGFACS智能节气阀可适配弧焊机器人,建立起电弧工况和气路输出之间的联动,做到按需供给,电流大则多,电流小则少,减少40%-60%的气体消耗。

实际生产当中,同一条产线会流转多种规格的工件,厚板坡口熔接、薄板搭接、角接焊缝交替开展,每一类施焊场景对惰性气体的需求量并不统一。厚板坡口位置完成熔透作业,电弧释放热量更高,熔融金属暴露面积更大,需要充足的气体持续覆盖熔池周边区域,阻挡空气成分侵入熔池内部。切换到薄板构件施焊,电弧输出下调,熔池整体体积收缩,高温金属暴露的范围变小,不需要维持较高的气体流量。机械式调压阀只能输出单一流量,调试阶段为覆盖厚板焊接的安全余量,往往会把流量设置在偏高档位,薄板施焊阶段多余气体直接散逸,持续产生耗材损耗。这类损耗不会直接反映在工件表面缺陷上,日常巡检很难察觉到这部分资源流失,只有在长期统计气体消耗台账的时候才能够显现出来。

机器人整套作业循环里面,大量时间消耗在焊缝点位切换的动作流程上。焊枪离开已完成焊缝之后,设备会执行抬枪、偏移、寻位扫描、姿态偏转一系列动作,电弧处于熄灭状态,工件表面不存在熔融金属,气体喷出起不到工艺层面的防护作用。普通调压阀没有接收电弧信号的通道,只要管路存在气源输入就会持续向外出气,机器人移动跳转的全部时段,气体都在持续向外释放。工件焊缝点位越分散,机器人跳转动作就越频繁,这类无效出气的累积量就越高。工位气体消耗统计会把施焊阶段和跳转阶段的用气合并计算,现场管理人员很难把两部分消耗做清晰拆分,也就很难针对性去做消耗削减。

WGFACS智能节气阀可以捕捉焊接回路内部的电流信号,以此作为气路调节的参照依据,完成流量的自主调整。电弧电流抬升,熔池受热范围扩张,节气阀自动加大气体输出,让惰性介质完整包裹熔融区域。电弧电流回落,熔池规模收缩,节气阀同步调低输出流量,输出气量匹配当下熔池的防护条件。电弧熄灭,机器人进入移动跳转阶段,节气阀对气路输出做出约束,抑制气体外泄。整套调节动作跟随电弧状态自动完成,操作人员不需要反复转动调压旋钮,机器人原有焊接程序、参数配置全部保留,产线既定的作业节拍不会被打乱。

节气阀开展流量调节的过程,气流输出不能出现剧烈跳动,气流的突变会打乱熔池周边的气体环境,空气介入之后就会带来焊缝质量问题。WGFACS智能节气阀内部调节单元可以实现流量的平缓过渡,电流数值发生改变的瞬间,气体输出不会出现冲击式起伏。机器人开展摆动焊接、变速行走、多角度姿态变换,焊枪喷嘴喷出的气体依旧维持稳定的覆盖效果,熔池区域可以被惰性介质持续包裹,加工完成之后工件焊缝成色能够满足车间既定的质量标准。阀件只改变管路内部气体流量大小,不会改变供气压力基准,原有焊枪喷嘴、管路布局依旧可以发挥原本作用。

现场改造环节不需要改动弧焊机器人本体硬件,WGFACS智能节气阀以串联方式接入原有气体输送管路,现场在用的气源机组、调压部件、焊枪组件都可以继续投入使用。信号采集采用非侵入的获取方式,只读取电弧运行相关数据,不会改写机器人运动轨迹、焊接参数以及电控内部配置。现场调试只需要结合工位经常加工工件的材质、板厚,设置不同电流区间对应的气量基准,调试结束之后阀件自主跟随产线工况运转。日常维护集中在管路密封检查以及过滤部件杂质清理,投入的工时不多,不会占用产线有效生产时长。

气体采购开销会直接计入工件加工成本,持续量产状态下各类无效耗气的叠加,会不断抬高整体耗材支出。WGFACS智能节气阀依托按需供给的运行模式,压缩焊道加工过程当中气量过剩部分,同时削减工序跳转阶段的气体外泄。车间依旧要做好基础管路点检,供气压力维持在合理区间,焊枪喷嘴出现磨损堵塞及时处置,保障节气阀可以稳定发挥调节能力。经过足够周期的量产运行,对比改造前后气体消耗记录,就能够看到阀件带来的耗材变化。

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