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英文版;Rong Shijie introduces you to what is a spot welding robot, the intermediate links and matters to be aware of, as well as the details of use, which are described in detail below.





In the production process of automobiles, spot welding is an important process. At present, there are more than 2000 solder joints in the galvanized sheet fuel trucks, and some models even have more than 5,000 solder joints.

Spot welding is a high-speed, economical joining method that is suitable for the manufacture of sheet metal parts that can be stamped and rolled using lap joints, joints that are not required to be airtight, and thickness less than 3 mm.

Spot welding is the welding of individual points of the weldment on the contact surface of the joint.

Spot welding requires that the metal has good plasticity.



1, the basic knowledge of spot welding

Spot welding is usually divided into two categories: double-sided spot welding and single-sided spot welding.

In double-sided spot welding, the electrodes are fed from the sides of the workpiece to the weld. A typical double-sided spot welding method is the most common method, in which case there are electrode indentations on both sides of the workpiece. The conductive plate of the large soldering area is used as the lower electrode, which can eliminate or reduce the indentation of the workpiece below.

Commonly used for spot welding of decorative panels. Simultaneously welding two or more spot welds for double-sided spot welding, using a transformer to connect the electrodes in parallel. At this time, the impedance of all current paths must be substantially equal, and the surface state, material thickness, and electrode pressure of each welded portion. All need to be the same, in order to ensure that the current through each solder joint is basically the same, using double-sided multi-point spot welding of multiple transformers.


Spot welding usually uses lap joints and flange joints, which can consist of two or more workpieces of equal or unequal thickness.

When designing a spot welded structure, the accessibility of the electrode must be considered, ie the electrode must be able to easily reach the welded part of the workpiece. Factors such as margins, lap joints, dot pitch, assembly gap, and solder joint strength should also be considered.

The minimum margin depends on the type of metal being soldered, the thickness and the soldering conditions. Smaller values may be obtained for metals with high yield strength, thin parts, or when strong conditions are used.

The point distance is the center distance between two adjacent points, and the minimum value is related to the thickness of the metal to be welded, the conductivity, the surface cleanliness, and the diameter of the nugget.

The minimum value of the specified point distance is mainly considering the influence of the splitting. When strong conditions and large electrode pressure are used, the dot pitch can be appropriately reduced. When using thermal expansion monitoring or a controller capable of sequentially changing the current at each point, and other devices that can effectively compensate for the effects of shunting, the dot pitch can be unlimited.

The assembly clearance must be as small as possible, since relieving pressure by the gap will consume a portion of the electrode pressure, reducing the actual weld pressure. The unevenness of the gap will cause the welding pressure to fluctuate, which will cause a significant difference in the strength of each solder joint. Excessive gap will also cause severe splash. The allowable gap value depends on the stiffness and thickness of the workpiece, and the stiffness and thickness are larger. The smaller the allowable gap is, usually 0.1-2 mm.

The shear strength of a single solder joint depends on the area of the nugget at the junction of the two plates. In order to ensure the joint strength, in addition to the nugget diameter, the penetration rate and the indentation depth should also meet the requirements. The expression of the penetration rate is: η =h/δ-c×100%. The penetration rate on both boards is only allowed between 20-80%.

The maximum penetration of magnesium alloys is only allowed to be 60%. Titanium alloys are allowed up to 90%. When welding workpieces of different thicknesses, the minimum penetration rate on each workpiece may be 20% of the thickness of the thin part in the joint, and the indentation depth shall not exceed 15% of the thickness of the sheet if the thickness ratio of the two workpieces is greater than 2:1, or When the weld is applied in an inaccessible area and the flat electrode is used on one side of the workpiece, the depth of the indentation can be increased to 20-25%.

The strength of the spot welded joint when subjected to a tensile load in the direction of the vertical panel is the positive tensile strength. Since the sharp corners formed between the two plates around the nugget can cause stress concentration, and the actual strength of the nugget is lowered, the spot welded joint is generally not loaded as such. Generally, the ratio of the tensile strength to the shear strength is used as an index for judging the ductility of the joint. The larger the ratio, the better the ductility of the joint.

The joint strength formed by multiple solder joints also depends on the pitch and solder joint distribution. The dot-to-hour joint will affect its strength due to the split, which in turn limits the number of welds that can be arranged. Therefore, it is necessary to balance the dot pitch and the number of solder joints in order to obtain the maximum joint strength, and the multi-row solder joints are preferably staggered rather than rectangularly arranged.


Where welding is required to ensure the strength, the spacing of the welding will be relatively close, but considering the possible shunting of the welding, the welding point should be considered when the welding is not strong, so it is not as close as possible, reasonable arrangement Solder joints can get better results. Generally speaking, the three-layer solder joint is slightly farther than the two-layer solder joint.

The principle of application of solder joints is generally not more than 5mm, and the proportion of welded plate thickness is not more than 1:3. Exceeding this value will cause the weld nugget not to be at the center of the solder joint or even to weld through the thin plate. The thickest and thinnest three-layer welding cannot exceed the principle of 1:3.


The number of solder joints should be based on whether the joint strength meets the requirements. Excessive and excessive solder joints can only increase the cost of soldering. At the same time, the solder joint strength is reduced due to the increased shunting of solder joints.

Solder joint location is the result of process and product design coordination. Important solder joint locations should be set by CAE calculation results. The following table shows the shear strength requirements for different material thickness solder joints:


When welding, the surface of the weldment is cleaned first, then the welded plate is lapped and assembled, pressed between the two columnar copper electrodes, and pressed by a pressure P. When a sufficient current is passed, the contact at the plate A large amount of resistive heat is generated, and the metal in the hottest region of the center is quickly heated to a highly plastic or molten state to form a lenticular liquid molten pool. Continue to maintain the pressure P, disconnect the current, and after the metal cools, form a solder joint. Galvanized steel sheets are roughly classified into electrogalvanized steel sheets and hot dip galvanized steel sheets, and the former is thinner than the latter.

For electrodes for spot welding galvanized steel sheets, it is recommended to use two types of electrode alloys. Class 1 alloys can be used when the appearance of the spot weld is high. It is recommended to use a tapered electrode shape with a taper angle of 120 to 140 degrees.

When using a welding tong, it is recommended to use a spherical electrode with a face radius of 25-50mm. In order to improve the service life of the electrode, a composite electrode embedded with a tungsten electrode tip can be used, and an electrode body made of a type 2 electrode alloy can enhance the heat dissipation of the tungsten electrode tip.


Usually, according to the material and thickness of the workpiece, referring to the welding condition table of the material, the shape and size of the end face of the electrode are first determined. Secondly, the electrode pressure and welding time are preliminarily selected, then the welding current is adjusted, and the sample is welded at different currents. After checking the diameter of the nugget meets the requirements, the electrode pressure, welding time and current are adjusted within an appropriate range to carry out the sample. Welding and inspection until the quality of the solder joints fully meets the requirements specified in the technical conditions.

The most commonly used method for inspecting specimens is the tearing method. The markings for high quality solder joints are: round holes in one piece of the torn sample and round bosses on the other. Thick plates or quenched materials sometimes cannot tear round holes and bosses, but the diameter of the nugget can be judged by the sheared fracture. If necessary, low-power measurement, pull test and X-ray test are also required to determine the penetration rate, shear strength and presence or absence of shrinkage cavities, cracks, and the like. When selecting the process parameters for the sample, the difference between the sample and the workpiece in the shunt, the influence of the ferromagnetic material, and the assembly gap should be fully considered and adjusted appropriately.

The diameter of the solder joint is calculated by dividing the measured value of the long axis plus the measured value of the vertical axis of the long axis, and d = (a + b) / 2


Spot welding of aluminum alloy

The application of aluminum alloy is very extensive, and it is divided into two categories: cold work strengthening and heat treatment strengthening. The weldability of aluminum alloy spot welding is poor, especially for heat-treated aluminum alloys. The reasons for this and the technical measures to be taken are as follows:

(1) Higher conductivity and thermal conductivity must use larger current and shorter time to achieve sufficient heat to form nugget; reduce surface overheating, avoid electrode adhesion and electrode copper ion to pure aluminum The coating layer diffuses and reduces the corrosion resistance of the joint.

(2) The plastic temperature range is narrow and the linear expansion coefficient is large. It is necessary to use a large electrode pressure, and the electrode follow-up property is good, so as to avoid cracks caused by excessive tensile stress when the nugget is solidified. For aluminum alloys with large crack tendencies, such as LF6, LY12, LC4, etc., it is necessary to increase the forging pressure to make the nugget have sufficient plastic deformation and reduce tensile stress to avoid cracking. When the curved electrode is difficult to withstand a large forging pressure, it is also possible to use a method of adding a slow pulse after the welding pulse to avoid cracking. For large thickness aluminum alloys, two methods can be used together.

(3) The surface is easy to form an oxide film, which must be cleaned before welding, otherwise it will easily cause splash and nugget formation (when the tearing is checked, the shape of the nugget is irregular, the boss and the hole are not round), so that the solder joint The strength is reduced. Uneven cleaning will cause unstable solder joint strength.

For the above reasons, spot welding aluminum alloys should use welders with the following characteristics:

1) can provide high current in a short time

2) The current waveform is preferably characterized by slow rise and fall

3) Precise control of process parameters without being affected by grid voltage fluctuations

4) can provide the shape and saddle electrode pressure

5) The inertia and friction of the machine head are small, and the electrode followability is good.

At present, most of the domestic use of 300-600KVA DC pulse, three-phase low-frequency and secondary rectification welder, individually up to 1000KVA, have the above characteristics. Single-phase AC welders are also used, but only for unimportant workpieces.

The electrode of the spot-welded aluminum alloy shall be a type 1 electrode alloy with a spherical end face to facilitate the solidification of the nugget and heat dissipation.

Due to the large current density and the presence of an oxide film, electrode sticking is likely to occur during spot welding of aluminum alloy. Electrode adhesion not only affects the appearance quality, but also reduces joint strength due to current reduction. To do this, the electrode needs to be trimmed frequently. The number of points that can be welded after each trimming of the electrode is related to the welding conditions, the type of metal to be welded, the cleaning condition, the presence or absence of current waveform modulation, the electrode material and its cooling condition. Usually spot welding pure aluminum is 5-10 points, spot welding LF6, LY12 is 25-30 points.

The anti-transparent aluminum LF21 has low strength, good ductility after ductility, and no cracking, and usually uses a constant electrode pressure. Hard aluminum (such as LY11, LY12), super-hard aluminum (such as LC4, LC5) has high strength, poor ductility, and is prone to cracks. The pressure of the price curve must be taken. However, for thin parts, using large welding pressure or double pulse heating with slow cooling pulses, cracks are not inevitable.

When using valence pressure, it is important that the forging pressure lags behind the moment of power failure, usually 0-2 weeks. Forging pressure is added too early (before power failure), which is equal to increasing the welding pressure, which will affect the heating, resulting in the decrease and fluctuation of the solder joint strength. When the forging pressure is added too late, cracks have formed during the cooling of the nugget, and the forging pressure has not been helpful. Sometimes it is necessary to apply the forging pressure in advance at the time of power failure. This is because the electromagnetic valve is delayed in operation, or the forging pressure is slow due to the unsmooth passage of the gas passage, and it is not applied in advance to prevent cracks.


2, spot welding robot system



(1) Robot body

(2) Servo/pneumatic spot welding tongs

(3) Electrode dresser

(4) Pipeline package

(5) Welding tongs control cable

(6) Water and gas unit

(7) Welding tongs cold water pipe

(8) Welding clamp return pipe

(9) Spot welding controller cold water pipe (not required for air cooling)

(10) chiller

(11) Spot welding controller

(12) Robot Transformer

(13) Welding cable

(14) Robot controller

(15) Welding controller communication cable

(16) (17) (18) Robot Cable

(19) Servo encoder cable

(20) Robot Teach Pendant

(21) Cooling water switch

(22) Power supply

According to the load of the body-in-white spot welding tongs and the arm span statistics, it is generally required that the selected robot load is above 180KG, and the arm span of 2.5M or more can meet the requirements of most spot welding stations, if there is a replacement gun or a built-in pipeline package. , the load is correspondingly increased by 20KG.




The welding controller is divided into two types: power frequency and medium frequency. The welding controller has the following functions:

1. Through the primary and secondary closed-loop to achieve precise control of current, the control accuracy exceeds the ordinary similar products, which can effectively avoid defects such as solder joints, soldering and soldering.

2, solder joint counter function, effectively prevent leakage welding, and can automatically carry out electrode grinding and electrode life maintenance to ensure the diameter of the solder joint.

3. Independently monitor the growth of the weld nugget and independently compensate for the changes in the actual weld nugget and the required weld nugget.

4. Ensure the diameter of each solder joint.

5. Automatically compensate for welding disturbances.

6. Adaptive change of welding time and current during welding.

7. Store measurement data and curves online.



The IF welding controller transformer is smaller and lighter, can provide continuous high energy, and the current adjustment is faster and more accurate. It can be applied to: galvanized sheet, high-strength steel sheet, aluminum alloy sheet, 3-layer board welding and large throat wide welding tongs.



It has a compact pulse form, no inductive losses, less than 1 millisecond adjustment, no current peaks, no extra cooling time, providing higher energy and reducing electrode heat and mechanical stress. The IF is 30 – 50% longer than the power frequency electrode and provides 20 – 32% energy savings.





In addition, the IF welding controller has the following features: precise adjustment of welding parameters (dynamic adjustment and adaptive adjustment); no material overheating (less spatter).

Spot welding tongs: used to pressurize the welded workpiece (plate). The welding tongs used by robots are usually transformers and tongs mounted together as a whole, called "integrated welding tongs." In practical applications, it is necessary to make a special design for the welding tongs according to the particularity of the position of the spotting, in order to ensure that the welding tongs reach the position of the welding points.

Robotic spot welding tongs must be adapted to the welding specifications required for spot welding workpieces. The basic principles are:

1. Determine the maximum short-circuit current and maximum pressing force of the electrode of the welding tong according to the material and the thickness of the workpiece;

2. According to the shape of the workpiece and the position of the solder joint on the workpiece, determine the throat depth, throat width, electrode grip, maximum stroke, working stroke, etc. of the welding tongs;

3, the position distribution of all the solder joints on the integrated workpiece, determine which kind of welding tongs to choose, usually there are four kinds of welding tongs are more common, namely: C type single stroke welding tongs, C type double stroke welding tongs, X type single stroke welding Pliers, X-type double stroke welding tongs;

4. Under the above conditions, reduce the weight of the welding tongs as much as possible.


Advantages of servo welding tongs compared to pneumatic welding tongs:

1. The robot and the welding tongs synchronously coordinate the movement, greatly improving the production cycle.

2. The pressure and heat in the welding increase synchronously, and the quality of the solder joint is more reliable.

3, expand process control

4, enhance diagnosis and monitoring

5, simplify the design of the welding tongs, improve flexibility

6, reduce maintenance rate and improve running time

7, reduce production costs (gas consumption, spare parts)

8, automatically adjust the electrode cap zero after a welding cycle

9. Check/adjust the welding tongs after changing the gun. Correct the welding tongs zero position after the welding tongs are displaced when the servo control is disconnected.



Reducing production beats is reflected in:

1. Minimize the jump path between solder joints and obstacles.

2. The electrode opening can be shortened at will to reduce the time for closing the welding tongs.

3. The pressurization can be controlled faster and better after the welding start signal is sent.

4. The welding tongs can be opened faster after the welding completion signal is issued.

5. Change the welding pressure faster.

6, reduce electrode replacement and grinding

日文

Rong Shijieが、スポット溶接ロボットとは何か、中間リンク、注意すべき事項(xiàng)、および使用の詳細(xì)を紹介します。詳細(xì)については、以下で説明します。





自動(dòng)車の生産工程では、スポット溶接が重要なプロセスであり、現(xiàn)在、亜鉛めっきシート燃料トラックには2000以上のはんだ接合部があり、一部のモデルでは5,000以上のはんだ接合部さえあります。

スポット溶接は、ラップジョイント、気密性を必要としないジョイント、および3 mm未満の厚さを使用してプレスおよび圧延できる板金部品の製造に適した高速で経済的な接合方法です。

スポット溶接は、接合部の接觸面上の溶接物の個(gè)々のポイントの溶接です。

スポット溶接では、金屬の塑性が良好である必要があります。



1、スポット溶接の基礎(chǔ)知識(shí)

スポット溶接は、通常、両面スポット溶接と片面スポット溶接の2つのカテゴリに分けられます。

両面スポット溶接では、電極はワークの側(cè)面から溶接部に送られます。典型的な両面スポット溶接法は、最も一般的な方法です。この場(chǎng)合、ワークピースの両側(cè)に電極くぼみがあります。広いはんだ付け領(lǐng)域の導(dǎo)電性プレートは下部電極として使用されます。これにより、下のワークピースのくぼみを除去または削減できます。

一般的に裝飾パネルのスポット溶接に使用されます。トランスを使用して電極を並列に接続し、両面スポット溶接用に2つ以上のスポット溶接を同時(shí)に溶接します。このとき、すべての電流経路のインピーダンスは実質(zhì)的に等しく、各溶接部分の表面狀態(tài)、材料の厚さ、電極圧力が等しくなければなりません。複數(shù)の変圧器の両面多點(diǎn)スポット溶接を使用して、各はんだ接合部を流れる電流が基本的に同じになるように、すべてが同じである必要があります。


スポット溶接では通常、ラップジョイントとフランジジョイントを使用します。これらは、同じまたは異なる厚さの2つ以上のワークピースで構(gòu)成できます。

スポット溶接構(gòu)造を設(shè)計(jì)するとき、電極のアクセシビリティを考慮する必要があります。つまり、電極がワークピースの溶接部分に簡(jiǎn)単に到達(dá)できる必要があります。マージン、ラップジョイント、ドットピッチ、アセンブリギャップ、はんだ接合強(qiáng)度などの要因も考慮する必要があります。

最小マージンは、はんだ付けする金屬の種類、厚さ、はんだ付け條件によって異なります。降伏強(qiáng)度の高い金屬、薄い部品、または強(qiáng)い條件を使用する場(chǎng)合は、より小さな値が得られる場(chǎng)合があります。

ポイント距離は、隣接する2つのポイント間の中心距離であり、最小値は、溶接する金屬の厚さ、導(dǎo)電率、表面の清浄度、およびナゲットの直徑に関連しています。

指定點(diǎn)距離の最小値は、主に分割の影響を考慮したものであり、強(qiáng)い條件と大きな電極圧力を使用すると、ドットピッチを適切に縮小できます。熱膨張監(jiān)視または各ポイントで電流を連続的に変更できるコントローラー、およびシャントの影響を効果的に補(bǔ)償できる他のデバイスを使用する場(chǎng)合、ドットピッチは無(wú)制限にできます。

ギャップによる圧力を解放すると、電極圧力の一部が消費(fèi)され、実際の溶接圧力が低下するため、アセンブリのクリアランスはできるだけ小さくする必要があります。ギャップの不均一性により、溶接圧力が変動(dòng)し、各はんだ接合の強(qiáng)度に大きな差が生じます。ギャップが大きすぎると、スプラッシュが激しくなります。許容ギャップ値は、ワークの剛性と厚さに依存し、剛性と厚さは大きくなります。許容されるギャップが小さいほど、通常0.1?2 mmです。

単一のはんだ接合のせん斷強(qiáng)度は、2つのプレートの接合部におけるナゲットの面積に依存し、接合強(qiáng)度を確保するために、ナゲットの直徑に加えて、浸透速度と押込み深さも要件を満たす必要があります。浸透速度の表現(xiàn)は次のとおりです。 = h /δ-c×100％。両方のボードの普及率は、20?80％の間でのみ許可されています。

マグネシウム合金の最大浸透率は60％のみです。チタン合金は90％まで許可されています。異なる厚さのワークピースを溶接する場(chǎng)合、各ワークピースの最小貫通率は接合部の薄い部分の厚さの20％になることがあり、2つのワークピースの厚さ比が2：1を超える場(chǎng)合、押込み深さはシートの厚さの15％を超えてはなりません溶接がアクセスできない領(lǐng)域に適用され、ワークピースの片側(cè)に平らな電極が使用されている場(chǎng)合、くぼみの深さを20?25％に増やすことができます。

垂直パネルの方向に引張荷重をかけたときのスポット溶接継手の強(qiáng)度は、正の引張強(qiáng)度です。ナゲットの周囲の2つのプレートの間に形成された鋭い角は応力集中を引き起こす可能性があり、ナゲットの実際の強(qiáng)度が低下するため、スポット溶接継手は一般にそのように負(fù)荷されません。一般に、引張強(qiáng)度とせん斷強(qiáng)度の比は、接合部の延性を判斷する指標(biāo)として使用され、比が大きいほど、接合部の延性が向上します。

複數(shù)のはんだ接合によって形成される接合強(qiáng)度は、ピッチとはんだ接合の分布にも依存します。點(diǎn)と時(shí)間の接合部は、分割のために強(qiáng)度に影響し、その結(jié)果、配置できる溶接の數(shù)が制限されます。したがって、最大の接合強(qiáng)度を得るために、ドットピッチとはんだ接合の數(shù)のバランスを取る必要があり、多列はんだ接合は、長(zhǎng)方形に配置するよりも千鳥(niǎo)配置することが好ましい。


強(qiáng)度を確保するために溶接が必要な場(chǎng)合、溶接の間隔は比較的近くなりますが、溶接のシャントの可能性を考慮して、溶接が強(qiáng)くない場(chǎng)合は溶接點(diǎn)を考慮すべきであるため、可能な限り近く、合理的な配置ではありません一般的に言えば、3層はんだ接合は2層はんだ接合よりもわずかに遠(yuǎn)くなります。

はんだ接合の適用の原則は一般に5mm以下であり、溶接板の厚さの比率は1：3以下です。この値を超えると、溶接ナゲットがはんだ接合の中心になく、薄い板を貫通することさえありません。最も厚くて薄い3層溶接は、1：3の原則を超えることはできません。


はんだ接合部の數(shù)は、接合強(qiáng)度が要件を満たしているかどうかに基づいて決定する必要があります。はんだ接合部が多すぎると、はんだ付けのコストが増加するだけです。同時(shí)に、はんだ接合部のシャントが増加するため、はんだ接合強(qiáng)度が低下します。

はんだ接合部の位置は、プロセスと製品設(shè)計(jì)の調(diào)整の結(jié)果です。重要なはんだ接合部の位置は、CAEの計(jì)算結(jié)果によって設(shè)定する必要があります。


溶接時(shí)には、溶接物の表面が最初に洗浄され、次に溶接プレートがラップされて組み立てられ、2つの円柱狀の銅電極の間で押され、圧力Pで押されます。十分な電流が流れると、プレートの接點(diǎn)大量の抵抗熱が発生し、中心部の最も熱い領(lǐng)域の金屬が急速に加熱されて高度に可塑性または溶融狀態(tài)になり、レンチキュラー液體溶融プールが形成されます。圧力Pを維持し続け、電流を切斷し、金屬が冷卻した後、はんだ接合部を形成します。亜鉛めっき鋼板は、電気亜鉛めっき鋼板と溶融亜鉛めっき鋼板に大別され、前者は後者よりも薄い。

亜鉛メッキ鋼板のスポット溶接用電極には、2種類の電極合金を使用することをお?jiǎng)幛幛筏蓼?。クラ?合金は、スポット溶接の外観が高い場(chǎng)合に使用できます。 120?140度のテーパー角を持つテーパー電極形狀を使用することをお?jiǎng)幛幛筏蓼埂?br>
溶接トングを使用する場(chǎng)合は、面半徑が25?50mmの球狀電極を使用することをお?jiǎng)幛幛筏蓼?。電極の耐用年數(shù)を改善するために、タングステン電極チップが埋め込まれた複合電極を使用でき、タイプ2電極合金で作られた電極本體はタングステン電極チップの熱放散を強(qiáng)化できます。


通常、ワークの材質(zhì)と厚さに応じて、材質(zhì)の溶接條件表を參照して、電極の端面の形狀とサイズを最初に決定します。次に、電極圧力と溶接時(shí)間を事前に選択し、溶接電流を調(diào)整し、サンプルを異なる電流で溶接します。ナゲットの直徑が要件を満たしていることを確認(rèn)した後、電極圧力、溶接時(shí)間、電流を適切な範(fàn)囲內(nèi)で調(diào)整してサンプルを?qū)g行します。はんだ接合部の品質(zhì)が技術(shù)條件で指定された要件を完全に満たすまでの溶接と検査。

高品質(zhì)のはんだ接合部のマーキングは、引き裂かれたサンプルの片方に丸い穴があり、もう片方に丸いボスがあります。厚いプレートまたは急冷された材料は、丸い穴やボスを引き裂くことができない場(chǎng)合がありますが、ナゲットの直徑はせん斷破壊によって判斷できます。必要に応じて、貫通率、せん斷強(qiáng)度、および収縮空洞、亀裂などの有無(wú)を判斷するために、低電力測(cè)定、引張?jiān)囼Y、およびX(jué)線試験も必要です。サンプルのプロセスパラメータを選択するときは、サンプルとシャント內(nèi)のワークピースの差、強(qiáng)磁性體の影響、およびアセンブリギャップを十分に考慮し、適切に調(diào)整する必要があります。

はんだ接合部の直徑は、長(zhǎng)軸の測(cè)定値と長(zhǎng)軸の垂直軸の測(cè)定値を除算して計(jì)算され、d =（a + b）/ 2


アルミニウム合金のスポット溶接

アルミニウム合金の用途は非常に広範(fàn)囲であり、冷間加工強(qiáng)化と熱処理強(qiáng)化の2つのカテゴリに分類されます。アルミニウム合金のスポット溶接の溶接性は、特に熱処理されたアルミニウム合金では劣っています。この理由と取るべき技術(shù)的対策は次のとおりです。

（1）より高い伝導(dǎo)率と熱伝導(dǎo)率は、ナゲットを形成するのに十分な熱を達(dá)成するためにより大きな電流とより短い時(shí)間を使用する必要があります;表面の過(guò)熱を減らし、電極の付著と電極銅イオンを純アルミニウムに避けますコーティング層は拡散し、接合部の耐食性を低下させます。

（2）塑性溫度範(fàn)囲が狹く、線膨張係數(shù)が大きい。ナゲットが固化するときの過(guò)度の引張応力による亀裂を避けるために、大きな電極圧力を使用する必要があり、電極の追従性が良い。 LF6、LY12、LC4などの大きな亀裂傾向のあるアルミニウム合金の場(chǎng)合、鍛造圧力を高めてナゲットに十分な塑性変形を與え、引張応力を低下させて亀裂を回避する必要があります。灣曲した電極が大きな鍛造圧力に耐えることが困難な場(chǎng)合、割れを避けるために溶接パルスの後に遅いパルスを追加する方法を使用することも可能です。厚いアルミニウム合金の場(chǎng)合、2つの方法を併用できます。

（3）表面は酸化膜を形成しやすいので、溶接前に洗浄する必要があります。そうしないと、スプラッシュとナゲットの形成が容易になります（引き裂きをチェックすると、ナゲットの形狀が不規(guī)則で、ボスと穴が丸くない）、はんだ接合部強(qiáng)度が低下します。不均一な洗浄は、はんだ接合強(qiáng)度を不安定にします。

上記の理由により、アルミニウム合金のスポット溶接では、次の特性を持つ溶接機(jī)を使用する必要があります。

1）短時(shí)間で大電流を供給できる

2）電流波形は、立ち上がりと立ち下がりが遅いことが特徴です。

3）グリッド電圧変動(dòng)の影響を受けないプロセスパラメータの正確な制御

4）形狀とサドル電極圧力を提供できる

5）頭部の慣性と摩擦が小さく、電極追従性が良い。

現(xiàn)在、國(guó)內(nèi)で使用されている300-600KVA DCパルス、三相低周波および二次整流溶接機(jī)のほとんどは、それぞれ最大1000KVAまで、上記の特性を備えています。単相AC溶接機(jī)も使用されますが、重要でないワークピース専用です。

スポット溶接されたアルミニウム合金の電極は、ナゲットの凝固と熱放散を促進(jìn)するために、球狀の端面を持つタイプ1電極合金でなければなりません。

電流密度が大きく、酸化膜が存在するため、アルミニウム合金のスポット溶接中に電極の固著が発生しやすくなります。電極の付著は外観の品質(zhì)に影響するだけでなく、電流の減少により接合強(qiáng)度も低下します。これを行うには、電極を頻繁にトリミングする必要があります。電極の各トリミング後に溶接できるポイントの數(shù)は、溶接條件、溶接する金屬の種類、洗浄條件、電流波形変調(diào)の有無(wú)、電極材料およびその冷卻條件に関連しています。通常、純アルミニウムのスポット溶接は5-10ポイント、LF6のスポット溶接、LY12は25-30ポイントです。

透明でないアルミニウムLF21は、強(qiáng)度が低く、延性後の延性が良好で、割れがなく、通常は一定の電極圧力を使用します。硬質(zhì)アルミニウム（LY11、LY12など）、超硬質(zhì)アルミニウム（LC4、LC5など）は、強(qiáng)度が高く、延性が低く、割れやすい傾向があります。価格曲線の圧力を取る必要があります。ただし、大きな溶接圧力または遅い冷卻パルスを使用したダブルパルス加熱を使用する薄い部品の場(chǎng)合、亀裂は避けられません。

原子価圧力を使用する場(chǎng)合、鍛造圧力が停電の瞬間、通常0?2週間より遅れることが重要です。鍛造圧力が早すぎる（停電前）ために加えられます。これは、溶接圧力を上げることに相當(dāng)し、加熱に影響し、はんだ接合強(qiáng)度の低下と変動(dòng)をもたらします。鍛造圧力を加えるのが遅すぎると、ナゲットの冷卻中に亀裂が形成され、鍛造圧力は役に立たなかった。停電時(shí)に事前に鍛造圧力をかける必要がある場(chǎng)合があります。これは、電磁弁の動(dòng)作が遅れているか、ガス通路のスムーズでない通過(guò)のために鍛造圧力が遅く、亀裂を防ぐために事前に加えられないためです。


2、スポット溶接ロボットシステム



（1）ロボット本體

（2）サーボ/空気圧スポット溶接トング

（3）電極ドレッサー

（4）パイプラインパッケージ

（5）溶接トング制御ケーブル

（6）水とガスのユニット

（7）溶接トング冷水パイプ

（8）溶接クランプ戻り管

（9）スポット溶接コントローラーの冷水パイプ（空冷には不要）

（10）チラー

（11）スポット溶接コントローラー

（12）ロボットトランス

（13）溶接ケーブル

（14）ロボットコントローラー

（15）溶接コントローラー通信ケーブル

（16）（17）（18）ロボットケーブル

（19）サーボエンコーダケーブル

（20）ロボットティーチペンダント

（21）冷卻水スイッチ

（22）電源

ホワイトボディのスポット溶接トングの負(fù)荷とアームスパンの統(tǒng)計(jì)情報(bào)によれば、選択されたロボットの負(fù)荷は180KGを超えることが一般に必要であり、2.5M以上のアームスパンは、交換ガンまたは組み込みのパイプラインパッケージがある場(chǎng)合、ほとんどのスポット溶接ステーションの要件を満たすことができます。 、それに応じて負(fù)荷が20KG増加します。




溶接コントローラーは、電源周波數(shù)と中周波數(shù)の2つのタイプに分けられ、溶接コントローラーには次の機(jī)能があります。

1.一次および二次閉ループにより、電流の正確な制御を?qū)g現(xiàn)し、制御精度は通常の類似製品を上回り、はんだ接合、はんだ付け、はんだ付けなどの欠陥を効果的に回避できます。

2、はんだ接合カウンター機(jī)能、効果的に漏れ溶接を防ぎ、はんだ接合の直徑を確保するために、自動(dòng)的に電極研削と電極壽命のメンテナンスを行うことができます。

3.溶接ナゲットの成長(zhǎng)を獨(dú)立して監(jiān)視し、実際の溶接ナゲットと必要な溶接ナゲットの変化を獨(dú)立して補(bǔ)正します。

4.各はんだ接合部の直徑を確認(rèn)します。

5.溶接障害を自動(dòng)的に補(bǔ)正します。

6.溶接中の溶接時(shí)間と電流の適応的な変更。

7.測(cè)定データと曲線をオンラインで保存します。



IF溶接コントローラートランスは小型軽量で、連続的な高エネルギーを供給でき、電流調(diào)整はより高速でより正確です。亜鉛メッキシート、高強(qiáng)度鋼板、アルミニウム合金シート、3層板溶接、スロート幅の広い溶接トングに適用できます。



コンパクトなパルス形狀、誘導(dǎo)損失、1ミリ秒未満の調(diào)整、電流ピーク、余分な冷卻時(shí)間はなく、より高いエネルギーを提供し、電極の熱と機(jī)械的ストレスを軽減します。 IFは電源周波數(shù)電極より30?50％長(zhǎng)く、20?32％のエネルギーを節(jié)約します。





さらに、IF溶接コントローラーには次の機(jī)能があります：溶接パラメーターの正確な調(diào)整（動(dòng)的調(diào)整と適応調(diào)整）;材料の過(guò)熱なし（スパッターが少ない）。

スポット溶接トング：溶接されたワークピース（プレート）を加圧するために使用されます。ロボットが使用する溶接トングは、通常、「統(tǒng)合溶接トング」と呼ばれる、全體として一緒に取り付けられた変圧器とトングです。実際のアプリケーションでは、溶接トングが溶接ポイントの位置に確実に到達(dá)するように、スポッティングの位置の特殊性に従って溶接トングの特別な設(shè)計(jì)を行う必要があります。

ロボットスポット溶接トングは、スポット溶接ワークピースに必要な溶接仕様に適合させる必要があります。

1.ワークピースの材料と厚さに応じて、溶接トングの電極の最大短絡(luò)電流と最大押圧力を決定します。

2.ワークピースの形狀とワークピース上のはんだ接合部の位置に応じて、溶接トングのスロート深さ、スロート幅、電極グリップ、最大ストローク、作業(yè)ストロークなどを決定します。

3、統(tǒng)合されたワークピース上のすべてのはんだ接合の位置分布は、選択する溶接トングの種類を決定し、通常4種類の溶接トングがより一般的です、すなわち：Cタイプシングルストローク溶接トング、Cタイプダブルストローク溶接トング、Xタイプシングルストローク溶接プライヤー、X型ダブルストローク溶接トング;

4.上記の條件下で、溶接トングの重量をできるだけ減らします。


空気圧溶接トングと比較したサーボ溶接トングの利點(diǎn)：

1.ロボットと溶接トングが同期して動(dòng)作を調(diào)整し、生産サイクルを大幅に改善します。

2.溶接の圧力と熱は同時(shí)に増加し、はんだ接合の品質(zhì)はより信頼性が高くなります。

3、プロセス制御を拡大

4、診斷と監(jiān)視を強(qiáng)化する

5、溶接トングの設(shè)計(jì)を簡(jiǎn)素化し、柔軟性を向上させる

6、メンテナンス率を削減し、実行時(shí)間を改善

7、生産コストを削減（ガス消費(fèi)、スペアパーツ）

8、溶接サイクル後に自動(dòng)的に電極キャップゼロを調(diào)整します

9.ガンを交換した後、溶接トングを確認(rèn)/調(diào)整し、サーボ制御が切斷されたときに溶接トングが移動(dòng)した後、溶接トングのゼロ位置を修正します。



生産ビートの削減は、以下に反映されます。

1.はんだ接合部と障害物の間のジャンプパスを最小限にします。

2.電極の開(kāi)口部を自由に短くして、溶接トングを閉じる時(shí)間を短縮できます。

3.溶接開(kāi)始信號(hào)が送信された後、加圧をより速く、より良く制御できます。

4.溶接完了信號(hào)が発行された後、溶接トングをより速く開(kāi)くことができます。

5.溶接圧力をより速く変更します。

6、電極の交換と研削を削減