气动点焊伺服焊枪实验平台和故障模式研究.pdf

· 机械制造 · 苏国强，等 ·气动点焊伺服焊枪实验平台及故障模式研究 气动点焊伺服焊枪实验平台及故障模式研究 苏国强，李小宁，滕燕 (南京理工大学 机械工程学院，江苏 南京 210094) 摘 要 ：为 了对某新型气动点焊伺服焊枪 系统进行故障诊断研究，设计 了与其功能相似 的模拟 实验平台。通过对不同故障点位和元器件失效设置的实验模拟，观测系统运行 ，分析 系统潜在 的故障模式以及快速处理对策。最后通过建立故障树的形式，对气动点焊伺服焊枪的主要故 障模式进行 了研究分析。 关键词 ：气动点焊伺服焊枪 ；故障模式；故障树分析 中图分类号：TG43 文献标志码：A 文章编号：1671-5276(2012)02-0037-04 ResearchonExperimentPlatform andFailure M odeofPneumaticSpot-weldingServeGun su Guo．qiang，LIXiao—ning。TENG Yan (SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China) Abstract：Inordertostudythefailuremodeofthepneumaticservospot-weldinggunsystem，theexperimentplatform isdesigned． Bythe simulationofexperimentalplatform，theanswersto themainfailuremodesarefoundout．Finally，thispaperdescribesthe mainfailuremodeofthepneumaticservo spotweldinggunsystem ，andillustratesthebuildingfaulttreeprocess． Keywords：pneumaticspotw·eldingservogun；failuremode；fauntreeanalysis 线形式实现，焊枪的控制器是总线通信的最底层—— “IN— 0 前言 TERBUS远程总线设备终端”。气动点焊伺服焊枪控制系 统如图 1所示，主要硬件组成部件为伺服阀、比例压力阀、 传统气动点焊焊枪是 目前汽车车身焊装的主要设备，但 集成气缸(内部集成位置传感器、压力传感器、排气阀、截 存在诸多缺点，例如：焊接循环周期过长，生产效率难以突破， 止阀)、紧急停止阀(E—Stop阀)、平衡气缸以及控制器组 不能适应多车系、不同板材厚度、不同金属材质的焊接等。 成。比例压力阀是用于控制平衡气缸；伺服阀控制集成气 气动点焊伺服焊枪具有电极力可变可控、焊接周期短以 缸，实现焊枪电极运动以及伺服焊接力。 及电极与焊件之间软接触等优点，在现代汽车制造工业中应 位置传感器 用越来越多，将逐步取代传统气动点焊焊枪。但气动点焊伺 服焊枪系统设计复杂，各阀体与控制器为集成一体式，这对 其维护和故障分析及排除带来了不便。南京某汽车生产商 新建的汽车生产线，大约采用了200多台新型气动点焊伺服 焊枪，如此大规模的应用，若其中一台焊枪出现故障，将直接 影响焊接的生产节拍和流程，从而造成严重的经济损失。因 此，进行迅速排查和及时处理工作过程中出现的故障将尤为 重要。目前国内外对新型焊枪的研究较少，缺乏相关故障排 查处理的技术资料，因此对气动点焊伺服焊枪进行故障模式 和故障快速处理技术的研究，对于保证汽车高效、高品质生 紧急停止闷 比例压力阀 产至关重要，有着重要的应用