浅谈气动焊枪与伺服焊枪在实际使用及维护中的优缺劣比较

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1、浅谈气动焊枪与伺服焊枪在实际使用及维护中的优缺劣比较摘要：整车厂车身车间目前主要的焊枪由工作方式可分为气动焊枪与伺服焊枪。两种焊枪在使用与后期维护过程中各有优缺点。由于结构的不同在维修与控制中有着很大的差别，影响设备利用率。了解两种焊接设备原理及解决办法，是分析、解决问题的关键。　　关键词：气动焊枪；伺服焊枪；维修　　：F40：A　　1概述　　随着汽车工业飞速发展，电阻点焊在板金件连接技术中的应用中起了最重要的作用。自从20世纪30年代第一辆由点焊连接完成的汽车下线以来，电阻点焊的应用近年来获得了突飞猛进的发展。目前，平均一辆轿车白车身大约有3

2、000～4000个焊点，电阻点焊已经成为轿车白车身装配的重要连接方法，因而点焊质量与焊接效率对轿车的质量与成本有着重要影响。　　现代汽车制造工业中，白车身焊接设备主要为气动点焊焊枪。经过多年发展和不断改进，气动点焊焊枪在技术方面已经非常成熟，焊接效率与焊接质量控制方面有了很大的提高。但随着汽车工业对焊接质量与高效的要求，传统气动点焊焊枪逐渐暴露了自身存在的缺陷，例如，对焊接板材的冲击较大、焊接效率比较低、电极磨损严重、与工业机器人的自动化集成度较低，不能紧跟汽车焊装生产线的发展要求。伺服点焊焊枪的诞生正是为了满足以上工业自动化的要求，它具有焊接

3、效率高、电极任意位置高精度定位、与焊接板材柔性接触等优点，成为汽车焊装线里程碑式的突破。因此，无论是电动驱动还是气动驱动，伺服焊枪无疑是点焊焊枪驱动发展的方向。　　下文主要以工业机器人末端工作的自动焊枪做比较与分析。　　2焊枪结构比较　　以上海某汽车企业车身车间使用的由OBARA公司集成的焊枪为例，两种焊枪都基本由枪体（ARM），电极杆，连杆，软连接，硬连接等组成。气动枪分为C和X型，伺服枪除了C和X型外还分为W型和P型等（从外观上与气动枪的C型和X型相对应）。如图1所示　　由于两种焊枪的驱动部分一种是气缸，一种是伺服电机。所以驱动部分与枪体的

4、连接安装有很大的区别。按照笔者多年实际拆装与更换部件的经验来讲，气动X型焊枪气缸与枪体的拆装是最为便捷的，伺服P型枪也比较简单，但是使用的工具种类较多。最为复杂的就是气动C型焊枪，由于此类型焊枪变压器连接非常复杂（如图2所示），在实际更换维护中，往往从机器人上更换整枪更为快捷（如图3所示）。　　气动与伺服焊枪，如电极杆，软连接更换都不复杂。实际使用中笔者遇过由于冷却不佳，使电极杆内特氟龙管烧损而引起的更换情况，伺服枪的更换就繁琐的多，所以保证伺服枪冷却效果佳，对设备维护上来说更加有必要性。　　3驱动方式比较　　气动焊枪有电磁阀动作控制焊枪行程与

5、焊接动作执行，焊接压力由焊接控制器发模拟信号驱动比例阀控制。　　相比较气动焊枪而言，伺服焊枪的最大结构变化是以伺服装置代替气动装置，按照预先编制的程序，由伺服控制器发出指令，控制伺服电机按照既定的速度、位移进给，脉冲指令经过编码器，最后形成电极的位移与速度控制，脉冲的数量与频率决定了电极的位移与速度，转矩决定了电极压力。　　在机器人末端执行中，气动枪有气缸驱动，气缸通过换向阀动作来控制，压力大小由焊接比例阀模拟量输出控制。气动枪必须先动作行程（Backup），并且到位才可以执行焊接动作，就使得必须增加行程检测传感器，此传感器也因各种原因是失效非

6、常高的部件之一，相比较，伺服枪通过工业机器人附加轴伺服驱动卡通过伺服编码器驱动，伺服枪的优点就出来了，也不会受此影响，减少常规停机有明显作用。可伺服焊枪一旦故障，行程报错。排查故障就比气动焊枪复杂的多，与机器人的伺服线，电机的伺服模块都可能是引起故障的原因，甚至是机器人本身设置故障而引起的。对于故障排查，目前只能通过经验判断较多。　　每次焊接和电极帽切削后电极帽的长度都会发生微小变化，伺服焊枪必须进行补偿设置。　　更换下的气动焊枪气缸可进行保养与修复，而驱动伺服枪的伺服马达不可进行保养与维修，直接更换。新安装的伺服枪伺服电机还必须通过机器人初始

7、化设置才可以工作，设置新安装的电极帽也必须重新进行零位设置，气动焊枪则不需要额外的设置，所以伺服焊枪的伺服电机更换除了维修人员对机械结构的熟悉外，对机器人程序和设摘要：整车厂车身车间目前主要的焊枪由工作方式可分为气动焊枪与伺服焊枪。两种焊枪在使用与后期维护过程中各有优缺点。由于结构的不同在维修与控制中有着很大的差别，影响设备利用率。了解两种焊接设备原理及解决办法，是分析、解决问题的关键。　　关键词：气动焊枪；伺服焊枪；维修　　：F40：A　　1概述　　随着汽车工业飞速发展，电阻点焊在板金件连接技术中的应用中起了最重要的作用。自从20世纪30年代

8、第一辆由点焊连接完成的汽车下线以来，电阻点焊的应用近年来获得了突飞猛进的发展。目前，平均一辆轿车白车身大约有3000～4000个焊点，电阻点焊已经成为