逆变式MAG焊装备在严酷环境下的可靠性与效率及机器人双丝高速焊接技术.pdf

第二届全国先进制造装备‘j机器人技术论文集 逆变式MAG焊装备在严酷环境下的可靠 性与效率及机器人双丝高速焊接技术 黄石生李阳李远波陆沛涛王振民 0640) (华南理]’大学广州市51 ■要：主要介绍本校与台作单位研发成功能适应严酷环境下取代进口名牌焊机，并且能以更可靠、更高效率 G辉技术 进行优质焊接的逆变式M^c焊装备，同时对具有更高效率和优质焊接性能的机器人双丝高速脉冲MI 及其原理．特点作间介， 关键词：逆变武MAG，严酷环境，机器人，双丝高速焊技术． 1前言 装焊J：艺是集装箱、造船、车辆等制造业及人型安装．1：程的关键性技术，焊接鼙人、时 间长，使用焊机数多(数干台／厂)，又是电老虎，对其可靠性．弧焊I．艺性和提迷的要求较高。 它直接影响质量、效率、成本及经济效益，为保证自动生产线豹连续性和较高的效率，过去 一般都采用国际王名牌焊机，并以晶闸管整流式MAG焊机为主，价格高，重帑、体积人，耗电和 无功损耗人(功率冈数0．34、0．7)、效率低(约66—78％左右)，冲击电流火、控制性能也不 理想，维修费用高。 2逆变式琳G焊装备在严酷环境下的可靠性与整机综合性能 华南J垂3-大学二十多年来在国家自然科学基金、国家、省市科技攻芙立项支持F、研发 和利用在国内一直处于领地位的逆变式焊机科技成果、经验，以与广州同诚焊接设备技术公司 联合开发、已批量投产的Nfj一500型／630型IGBT逆变式多功能焊机技术为基础，其可靠性在 我国最大的80万吨乙稀安装工程、火电安装一[程、中日台资五十铃豪华客车等重要焊接过程 中取代国外名牌焊机．经受了考验，又针对上述所说严酷条件，如集装箱每天需连续焊接近 24小时、焊速较高、生产节拍快(每3分钟完成一个焊接周期、每天焊机开与_荚四百多次)、 金属灰尘大、逆变主电路每秒开关两万多次、焊接主回路数百安培的“短路一空载一负载”的 熔滴过渡每秒几十至上百次，每天二、三百万次)等等严酷环境下，对焊机的可靠性和川户 使用习惯等的很高要求，采取如下技术措施提高可靠性和整机的综合性能： 2．1逆变式弧焊电源设备的优化设计与制造，提高可靠性 通过仿真、技术措施，优化设计结构以及优选功率模块(采_I=fj性价比高的产品)、过流过 压过热、安全保护模块，在1GBl’不必并联增容和采用高频磁性新材料、微机数字控制、传感 器信息等多种技术集成，以单全桥型逆变器拓扑电路．实现功率增火至630A／500A输山．采 用优质风扇良好的风冷，使逆变式主电路工作稳定，不仅提高可靠性．且减低电耗。 在国内外率先把它用于集装箱制造的一年多来，每天连续运行近24小时，而逆变核心技 第一二崩全国先进制造装备与机器人技术论文集 术故障率儿乎为零，K铷可靠性选到和超过国际千、名牌传统可控砗焊机的网锚水_‘。 2．2 设计了51系列单片机77E58为核心组成的嵌入式数字闭环控制系统，获得·F硬的 恒赝静态特性，增强M^(；焊接系统的白身调节性能．优化焊接规范的稳定与焊接过科的稳定 I匹配，柏：提高焊速受较人干扰过利中也能保持规范的稳定性，同时优化IWM脉宽调刑的If；|1l 驱动控制波形(加人负值，确保功率IGBT的可靠芙断)、熔滴过渡波形、动态特性，增强焊 {立过挂、熔滴过渡的稳定性，减少金属飞溅，改善焊缝成形，确保集装箱薄板单商焊烈f斫成 形年Il厚板角焊缝成形均匀美观，提高质量、速度和效率； 2．3多参数换、组合、匹配、～元化调节，简化操作(主机面板从9个开关、旋纽减少 为1个旋纽)，减少火误；优化布线合理安排以及采用优质扁平多股控制电缆线，在每天四盯 多次的折叠拉伸的运行情况F，减少断线影响牲机的正常J：作，如此等等。 削1左顶侧粱波纹板角接头(左闰进口焊机的角焊缝．右图NBJ的角焊缝，29-33V，2吡330A) 3逆交式与可控硅整流式姒G焊机的效率在线对比实测 逆变式与可控硅整流式焊机对比节能效果的现场实测结果： 与进口焊机402比较，NBI一500型逆变式焊接系统平均节电26．32％ 为比较逆变焊机与进口焊机402的电消耗．用在左侧板线2、3、4号