螺柱焊在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、螺柱焊接在汽車生產(chǎn)中的使用姓 名：邱宏宇- 專業(yè)工種：機(jī)修鉗工- 申報(bào)級(jí)別：技 師- 單 位：一汽-大眾線2009年度技師（高級(jí)技師）社會(huì)化考評(píng)答辯論文- 引言- 螺柱焊接（Stud Welding）是指在金屬或類似金屬件的端面和另一金屬工件表面之間產(chǎn)生電-弧，待接合面熔化時(shí)迅速施加壓力，完成焊接的一種方法。訂丁- 螺柱焊接方法起源于1918年，由于這種焊接新技術(shù)具有快速、可靠、簡(jiǎn)化工序、降低成-本等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而引起了世界各國(guó)的普遍重視。經(jīng)過不斷地改進(jìn)和完善，特別是二次世界-大戰(zhàn)后得到了迅速發(fā)展，現(xiàn)已廣泛使用到橋梁、高速公路、房屋建筑、造船、汽車、電站、電 丁控柜等行業(yè)，可焊接低碳鋼、不銹

2、鋼、低合金鋼，銅、鋁及其合金材質(zhì)的螺柱、焊釘、銷釘、 線-栓釘?shù)取Ｑb- 螺柱焊接技術(shù)發(fā)展到今天，已經(jīng)成為西方發(fā)達(dá)國(guó)家的一種基本的熱加工方法，螺柱（焊釘） -的焊接大約有80%以上是通過螺柱焊機(jī)完成的。而我國(guó)1986年在成都試制成功第一臺(tái)螺柱焊 丁機(jī)。至于螺柱焊接技術(shù)的使用，還是從上世紀(jì)的九十年代才逐步展開的。裝目前一些高級(jí)控制策略已使用在逆變?nèi)酆笝C(jī)的控制系統(tǒng)、模糊控制技術(shù)和人工智能技術(shù)-等。而計(jì)算機(jī)的發(fā)展又帶動(dòng)了逆變技術(shù)的進(jìn)步。 利用計(jì)算機(jī)的快速運(yùn)算能力和內(nèi)存量大等優(yōu)-點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)一些計(jì)算機(jī)才能實(shí)現(xiàn)的控制方法和顯示功能。這必將推動(dòng)螺柱焊機(jī)的發(fā)展。因此，-研制具有有自動(dòng)化功能一一只需輸人焊接方法、螺

3、柱直徑、焊接材料就能提供最佳焊接工藝-士參數(shù)。并通過實(shí)際施焊，采集螺柱焊記錄數(shù)據(jù)，并能自動(dòng)調(diào)節(jié)輸人能量及相關(guān)參數(shù)以能穩(wěn)定焊接質(zhì)量已經(jīng)成為螺柱焊接發(fā)展的趨勢(shì)。本人多年一直從事機(jī)械設(shè)備的維修工作，對(duì)螺柱焊設(shè)備技術(shù)有了比較深入的了解，并掌握 了相關(guān)的工作技能。本文依據(jù)自己對(duì)螺柱焊技術(shù)的了解和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)地闡述了螺柱焊 技術(shù)在汽車生產(chǎn)中的使用。目 錄1、螺柱焊的工作原理和特點(diǎn)1.1 螺柱焊的工作原理1.2 螺柱焊的工作特點(diǎn)2、螺柱焊機(jī)的組成2.1 PLM200螺柱焊槍2.2 ETF50送料器2.3 DCE1500 控制器3、PLM200螺柱焊槍的維護(hù)及保養(yǎng)3.1 PLM200螺柱焊槍結(jié)構(gòu)組成3.

4、2 PLM200螺柱焊槍保養(yǎng)方法3.3 使用PLM 200的 注意事項(xiàng)4、螺柱焊槍的調(diào)整5、螺柱焊槍的常見故障和修復(fù)5.1 防護(hù)零件的缺失導(dǎo)致非必要損壞5.2 氣缸磨損導(dǎo)致的故障5.3 焊接質(zhì)量缺陷參考文獻(xiàn)螺柱焊機(jī)在汽車生產(chǎn)中的使用摘 要：隨著螺柱焊技術(shù)的日益成熟，該技術(shù)已經(jīng)大量使用到汽車生產(chǎn)線上，并取得了巨大 的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。本文系統(tǒng)地介紹了螺柱焊技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和基本原理，重點(diǎn)闡述了螺柱焊 在汽車生產(chǎn)中的使用和維護(hù)保養(yǎng)，從而總結(jié)出該技術(shù)在實(shí)踐過程中出現(xiàn)的問題和解決方法。1、螺柱焊的工作原理和特點(diǎn)1.1螺柱焊的工作原理螺柱焊機(jī)是一種特殊的弧焊機(jī)，焊接螺柱時(shí)，直接將螺柱瞬間焊接在母材上，有點(diǎn)像

5、射釘 槍射釘，就像直接將螺柱“栽（種）”在母材上。螺柱焊屬于弧焊，它的起弧是依靠焊槍的提升 動(dòng)作和先導(dǎo)電流來產(chǎn)生的。下面介紹螺柱焊機(jī)焊接過程：螺釘接觸到工件。所有電纜都連接正確（焊接電纜和地線）。我們就可以接收到sow信號(hào)。 SOW的含義：Stud On Work -這是通過電源的正極和負(fù)極連接后發(fā)出的。一旦焊槍的滅弧 罩接觸到工件上，我們就會(huì)接收到一個(gè)角度信號(hào)，可以把參考值設(shè)定為：90/- 30在自動(dòng)焊 槍使用時(shí)，在程序中設(shè)定為90。在啟動(dòng)觸發(fā)后，開始加壓，開始進(jìn)入引弧階段。在引弧電流穩(wěn)定一段時(shí)間之后（6-7 ms）。電磁線圈或者直線電機(jī)激活，使螺柱離開工件表 面一段距離，我們可以接收到引弧

6、電流。在引弧階段，螺柱表面和工件表面的油污和其他一些 污染的東西都被引弧電流清理掉了。引弧電流的主要任務(wù)是維持正負(fù)極之間的電流。如果引弧 電流被某種原因破壞掉，將會(huì)有報(bào)警信息出現(xiàn)：open circuit welding。在引弧電流結(jié)束后，將要進(jìn)入主焊接電流通過階段。主焊接拉弧時(shí)間就是 weld time。在 這段時(shí)間之內(nèi)，在螺釘和工件表面形成焊接熔池。經(jīng)過一段適當(dāng)?shù)暮附訒r(shí)間后，電磁線圈或者 直線電機(jī)關(guān)斷，螺柱開始回落，被侵入到主焊接電流融化的材料底部。當(dāng)螺柱接觸到工件，拉弧電壓降到零伏” zero volts “焊接電流被切斷。焊接熔池開始冷卻。 在熔池冷卻結(jié)束之后，手動(dòng)焊槍或者自動(dòng)焊槍離開

7、螺柱。整個(gè)焊接過程全部完成。鎧拄焊槍伸出螺柱接觸到工件幵始通電流螺柱焊槍在回理 趙鐵的作用下夬 捋器開始返回， 形成拉弧拉弧后工件表 面形底豈池形成融池后突持 侵入到遵池后 器在彈芙力的作 待冷卻后帑柱 用下將螺柱侵入 焊槍返回.焊 到融池之中 接結(jié)束1.2螺柱焊的工作特點(diǎn)焊縫全斷面結(jié)合，提高了焊接部位的安全性；焊接在瞬間完成，提高了焊接工作效率；材料的適應(yīng)性強(qiáng)，可適用用于多種金屬材質(zhì)；熱影響區(qū)小，焊接母材變形?。缓附訐p傷很小，母材背面沒有或只有很小的焊接損傷;保持中空零件的密閉性；實(shí)現(xiàn)單面焊接；操作簡(jiǎn)單，焊接工人經(jīng)過簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可操作。2、螺柱焊機(jī)的組成2.1 PLM200螺柱焊槍在焊接工藝方

8、面采用基于回程起弧法工藝的電弧焊接技術(shù)。該技術(shù)在工藝流程中顯示出了其卓越的重復(fù)精確性工作時(shí)噪音低在自動(dòng)焊接工作時(shí)可自始至終地獲得高品位的焊接質(zhì)把銷栓運(yùn)動(dòng)和焊接電流同步化結(jié)合起來的焊接工藝，本身就突出了它的可靠性以及準(zhǔn)確性。上述二種要素的精確的配合得以使螺柱焊接裝置在自動(dòng)、 半自動(dòng)以及手動(dòng)工作時(shí)確保了 始終如一的焊接質(zhì)量。特點(diǎn)1、配備有一個(gè)無需維護(hù)保養(yǎng)的滑動(dòng)軸承套。2、帶有直線電機(jī)，用它可十分精確地規(guī)定銷栓的下落運(yùn)動(dòng)。3、銷栓的運(yùn)動(dòng)通過一個(gè)路徑測(cè)量系統(tǒng)獲得，由此可精確地控制銷栓的沖程以及銷栓 探入液 態(tài)熔池的深度。4、通過控制-能量單元和銷栓供應(yīng)裝置的結(jié)合，焊接槍可以按照短時(shí) -回程起 弧法工藝

9、，使 用所有的焊接銷栓進(jìn)行焊接。5、為了保護(hù)焊接熔池不受大氣的影響，提高特別是鋁制銷栓的焊接質(zhì)量，焊接槍可以有選 擇的使用保護(hù)氣體裝置進(jìn)行工作。6、為了使銷栓筆直正確地焊入加工件， 配備了一個(gè)發(fā)光二極管，以便操作人 員在發(fā)出焊接 指令之前檢查焊接槍是否已直角對(duì)準(zhǔn)加工件。7、為了保證操作人員的安全，在焊槍的供應(yīng)軟管接收裝置上 配置有一個(gè)鎖緊鍵。這 樣，一旦供應(yīng)軟管斷開，裝置的供應(yīng)循環(huán)工作立即中斷。2.2送料器ETF 50銷栓供應(yīng)裝賈!J板 元板環(huán)件件筒 箱X單蓋吊部部滾 制作芥料重接噩 控操保進(jìn)血連分分 12345678221銷栓供應(yīng)裝置在和一臺(tái)DCE系列的控制和能量單元連接后即可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)銷栓和

10、大法蘭銷栓的分配和輸送 工作。為了確保暢通無阻地向焊接工具運(yùn)送銷栓，焊接銷栓在一個(gè)分配滾筒內(nèi)被精確地排列 在導(dǎo)軌中，并送至分配器。此外，在分配滾筒內(nèi)的功能流程由接近開關(guān)監(jiān)控。 可按需分 配的 分配滾 筒因而 支持節(jié)省材料的輸送流程。屬 ETF供應(yīng)裝置系列的ETF50焊接螺母供應(yīng)器和一臺(tái)DCE控 制和能量單元之間的數(shù)字信號(hào)傳送采用一種無電勢(shì)的光波電纜，而放棄了傳統(tǒng)的銅質(zhì)的控制電纜。已在執(zhí)行的分配和供應(yīng)工作狀態(tài)由顯示和操作元件以及一種操作板（選項(xiàng)）顯示?；谀K式的構(gòu)造結(jié)構(gòu)，可以通過更換整套分配裝置迅速簡(jiǎn)易地將裝置改裝用于其它銷栓尺 寸和銷栓類型。ETF50銷栓供應(yīng)裝置可以有選擇地（根據(jù)各種特性）

11、裝備分隔閘刀或者銷栓滑板。222供電裝置ETF50裝置的光學(xué)控制信號(hào)和交流電的供應(yīng)一般由一個(gè)連接的控制和能量單元DCE確保根據(jù)營(yíng)運(yùn)者的三相電網(wǎng)可在 ETF50的輸入端連接下列交流電：120V 交流 50/60HZ200V 交流 50/60HZ400V 交流 50/60HZ440V 交流 50/60HZ500V 交流 50/60HZ為了保護(hù)電氣設(shè)備，ETF50銷栓供應(yīng)裝置在輸入側(cè)采用了 1個(gè)中速6.3A主保險(xiǎn)絲。壓縮空氣的供應(yīng)ETF50裝置的壓縮空氣是由中央管道網(wǎng)供應(yīng)的。它通過一個(gè)帶1/4螺紋接頭的軟管線和焊接螺母供應(yīng)裝置的保養(yǎng)單元相連接。中央管道網(wǎng)的壓縮空氣壓力至少為 6巴。為了保證ETF50

12、裝置無故障運(yùn)行，僅允許使用清 潔和無油的空氣。DCETF50的工作氣壓是:6巴調(diào)節(jié)工作在保養(yǎng)單元的調(diào)壓器上進(jìn)行。2.3、螺柱焊控制器DCE 1500連接和安裝線 線路口線測(cè) 進(jìn)線線電接線導(dǎo)檢 網(wǎng)測(cè)接全戶地制地 電檢焊安用接控接 1 G.7.&個(gè)面向未來的控制能量單元231大功率的DCE 1500是它根據(jù)回程起弧法進(jìn)行銷栓焊接而研制成功，有一工位或者多工位裝置可供使用2.3.2 鑰匙開關(guān)保養(yǎng)運(yùn)行保養(yǎng)運(yùn)行通過鑰匙開關(guān)“保養(yǎng)運(yùn)行“進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，并且通過閉合輸入電路E10接通。要想開電箱門，必須關(guān)電才能打開。233 “保險(xiǎn)絲”信號(hào)燈（發(fā)光二極管）如果相線L1,L2和L3正確地接在DCE1500上，并且

13、網(wǎng)絡(luò)卡以及所有的主電路保險(xiǎn)絲皆正 常時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)光。2.3.4 RS 232PC 接口RS232串行接口用于DCE1500控制和能量單元同個(gè)人微機(jī)之間的焊接數(shù)據(jù)傳輸。此外， 新版的DCE和ETF操作軟件可從筆記本電腦或者 PC機(jī)裝載到DCE/ETF的按塊擦除存儲(chǔ)DCE1500可以連接在下列三相交流電網(wǎng)上:400V 交流 50/60HZ 440V 交流 50/60HZ500V 交流 50/60HZ?為操作及維修人員考慮，用戶專用的接口通常需要24V直流電備注:為了保護(hù)電氣設(shè)備，DCE1500在輸入側(cè)采用了三個(gè)慢速的32A前置保險(xiǎn)絲.3、螺柱焊的維護(hù)及保養(yǎng)3.1 螺柱焊槍結(jié)構(gòu)組成手動(dòng)螺柱焊槍的

14、專用件：是指只能適用焊接一種螺柱的焊槍備件，一般來說也是易損耗件。易損耗件由于存在機(jī)械運(yùn)動(dòng)或通過大電流焊接致使損壞不可避免，但通過定時(shí)保養(yǎng)卻可以延長(zhǎng)使用壽命，降低停臺(tái)時(shí)間和備件費(fèi)用TCr手動(dòng)螺柱焊槍的通用件：是指適用于焊接兩種或以上螺柱的焊槍通用備件，某種意義上t3血 q F1. 1.硏 E145JSIN r km Ju am1 M-n%p來說，不是螺柱焊槍專用件的零件都是通用件。 按照螺柱場(chǎng)大小不同劃分的兩種通用件： 氣 缸、滅弧罩、防塵套。例如，焊接大法蘭的長(zhǎng)螺母時(shí)，出于送釘需要，氣缸更長(zhǎng)一些，以便送釘銷可以完全收回 在焊接不同螺柱需要更改機(jī)械部分從實(shí)現(xiàn)功能上說是完全一樣的，只有結(jié)構(gòu)、大小

15、不同，類 似情況的還有載重汽車。手動(dòng)螺柱焊槍的標(biāo)準(zhǔn)件：標(biāo)準(zhǔn)件是由市場(chǎng)提供的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的備件。 而無論通用件或?qū)Ｓ?件都是由TUCKER廠家自行設(shè)計(jì)、制造并提供給用戶。標(biāo)準(zhǔn)件有螺絲、按鈕，插針，接頭 等。手動(dòng)螺柱焊槍零件的型號(hào)：是指各個(gè)零件的唯一編號(hào)。每一個(gè)零件都有唯一的零件號(hào)，多數(shù)都將零件號(hào)蝕刻在零件表面。注意：由兩個(gè)或以上零件 構(gòu)成新的零件也有新的零件號(hào)，如送釘銷由頂桿、活塞、銷子、密封環(huán)和墊片組成，在領(lǐng)取 復(fù)合零件整體備件時(shí)注意按照?qǐng)D紙查詢零件號(hào)。3.2、螺柱焊槍保養(yǎng)方法321螺柱焊槍工作可靠重復(fù)焊接精度高，在焊裝車間有廣泛的使用。但由于工作環(huán)境的惡劣和自身精密的結(jié)構(gòu)，經(jīng)常出現(xiàn)故障的部件是螺

16、柱焊槍上的部件， 致使生產(chǎn)停臺(tái)并產(chǎn)生高昂的備件采購成本， 而其中 很多問題本是可以通過細(xì)致及時(shí)的維護(hù)維修減輕甚至消除的。螺柱焊槍結(jié)構(gòu)精密、零件繁雜、專用件多。維修維護(hù)時(shí)拆卸和安裝時(shí)按照操作順序，可 以減少疏忽；零件注意分門別類、擺放整齊；零件損壞或缺失更換時(shí)注意零件類型，盡量使 用原廠備件，若是用替換備件，注意確認(rèn)必須是同類型備件（如螺絲，防塵罩等） 。螺柱焊保養(yǎng)維護(hù)時(shí)間原本是由主機(jī)設(shè)定焊接螺柱數(shù)量確定，根據(jù)目前生產(chǎn)現(xiàn)狀，保養(yǎng)維護(hù)時(shí)間按照生產(chǎn)間歇設(shè)定計(jì)劃。保養(yǎng)過程首先，清理外觀，將焊渣清除，并檢查焊槍的完整性和連接部件的緊固程度。保養(yǎng)順序 由槍頭開始，使用55勾扳子將槍頭卸下，檢查防塵罩，如有

17、老化破損則更換將槍頭拆卸分 解，檢查各部件的完好性，主要是有無打火現(xiàn)象，其次是夾持器有無變形，是否夾得住釘, 螺絲和螺母是否完好可靠，接受器送釘時(shí)是否順暢。清理清擦各個(gè)零件重新安裝時(shí)力度適中，零件安裝要緊固可靠，但不可以因氣力過大擰禿螺絲。注意安裝 順序，不要丟件。潤(rùn)滑清理氣缸時(shí)首先清理焊渣并觀察氣缸表面絕緣漆破損情況和氣缸端面是否完好，然后取出頂桿，將氣缸內(nèi)油泥清理干凈，觀察氣缸內(nèi)磨損情況，若磨損嚴(yán)重則必須更換氣缸。 取適當(dāng)脂（決不可以使用潤(rùn)滑油）潤(rùn)滑，多了堵塞排氣孔，少了則活塞和氣缸磨損加劇檢查頂桿有無磨損、打火、彎曲等情況，檢查活塞磨損情況并潤(rùn)滑。氣缸、活塞、活塞 環(huán)和頂桿分別潤(rùn)滑頂桿、

18、尼龍?zhí)缀烷g距環(huán)決定了夾持器夾釘距離， 在出現(xiàn)夾釘不緊或焊釘伸出過長(zhǎng)的現(xiàn)象 時(shí)則調(diào)節(jié)或更換不同的備件。螺柱焊槍電纜護(hù)套十分重要，目前生產(chǎn)線懸掛焊槍實(shí)際上是掛電纜而不是掛槍， 電纜護(hù) 套破損后由于槍體自重和使用中的抻拽會(huì)造成電纜虛接和氣管漏氣現(xiàn)象。 所以發(fā)現(xiàn)電纜護(hù)套 破損時(shí)要及時(shí)處理。3.3 使用螺柱焊槍的注意事項(xiàng)?勿用焊槍進(jìn)行任何有安全隱患的工作。?嚴(yán)禁關(guān)掉焊槍的供應(yīng)軟管上的閉鎖機(jī)構(gòu)。?在使用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行修理工作時(shí)，務(wù)必切斷焊槍的壓縮空氣供應(yīng)。?在使用PLM200之前,請(qǐng)檢查各供應(yīng)管線是否狀態(tài)完好。?各項(xiàng)保養(yǎng)和調(diào)節(jié)工作原則上須同設(shè)備人員商定。?焊接時(shí)嚴(yán)格規(guī)定必須戴好防護(hù)眼鏡。?焊接時(shí)請(qǐng)勿觸摸銷栓夾，因?yàn)樗鼛щ姟?在每次開機(jī)使用之前，請(qǐng)檢查連接