按照操作方式的不同,又分为自动焊枪和半自动(手工)焊枪,其中自动焊枪是在半自动焊枪上的进一步升级。自动焊枪是指装配在工业机器人上使用的焊枪,按照其在机器人机械轴上的装配方式,分为外置式和内置式两种。
(1)枪颈
焊枪枪颈的作用主要是改变焊接的可达性。对于焊接结构,要使每条焊缝都能施焊,必须保证焊缝周围有供机器人运行和焊接装置正常运行的条件,这就叫焊接可达性。
在实际焊接过程中,有一些焊接部位不容易接触到,那就是焊接可达性较差,给焊接带来不便和困难。为了保证可达性差的位置的焊接质量,要制定好相应的焊接工艺措施,充分利用辅助工具完成多障碍、操作空间狭窄、可达性差的结构焊接。
其中,可以通过更改枪颈的角度和长度来改善焊接可达性的目的。比如说焊缝位置较深,可以采用长一点的枪颈;若是焊缝角度较偏,而且机器人行程不足或者位姿限位,就可以采用角度较大的枪颈来弥补机器人位姿行程。
需注意的是,焊枪枪颈的长度和角度必须要与机器人相互配合,不能盲目选型,要经过计算或者模拟之后再确定焊枪枪颈的规格。
通过下图可以看出,各个枪颈的长度、弯度都不一致。有短的,也有长的;有弯曲的,也有直的。不同的枪颈规格对应不同的焊接场景,因此,在焊枪选型时,枪颈的长度与弯度选择要慎重,在复杂零件焊接时,***好经过3D模拟之后再进行选型。若是焊枪厂家没有合适的型号,可与其协商定制。
1)外置式气冷自动焊枪结构
2)内置式气冷自动焊枪结构
(2)导电嘴
导电嘴主要作用是将电流导入焊丝,由纯铜或耐磨铜合金制成,常用的有紫铜、黄铜、铬锆铜等几类。
导电嘴的孔径应比对应的焊丝直径稍大(大0.1~0.2mm)。喷嘴在焊接过程中不断与焊丝摩擦,因此容易受到磨损。磨损过大时会导致电弧不稳,应及时更换。导电嘴安装后,其前端应缩至喷嘴内2~3mm。
导电嘴常用规格有1K、24KD、36KD三种。K指能承受的大焊接电流为150A,24KD为240A,36KD为360A。
导电嘴的型号也有多种规格及样式,选型时除了需要注意孔径外,还需注意螺纹规格(M6、M8、M10,粗牙、细牙等)、长度、外径、制式等,要与连接杆能配合。
对于导电嘴制式没有硬性要求,现在很多导电嘴都是定制或者仿制的,只要导电嘴的螺纹规格、内孔径、外型、长度以及材料等合适,都可以正常使用。一般来说,都是统一采用某种制式,因为通用性和普遍性较高,采购也相对方便。
(3)导电嘴
导电嘴主要作用是将电流导入焊丝,由纯铜或耐磨铜合金制成,常用的有紫铜、黄铜、铬锆铜等几类。
导电嘴的孔径应比对应的焊丝直径稍大(大0.1~0.2mm)。喷嘴在焊接过程中不断与焊丝摩擦,因此容易受到磨损。磨损过大时会导致电弧不稳,应及时更换。导电嘴安装后,其前端应缩至喷嘴内2~3mm。
导电嘴常用规格有1K、24KD、36KD三种。1K指能承受的大焊接电流为150A,24KD为240A,36KD为360A。
导电嘴的型号也有多种规格及样式,选型时除了需要注意孔径外,还需注意螺纹规格(M6、M8、M10,粗牙、细牙等)、长度、外径、制式等,要与连接杆能配合。
对于导电嘴制式没有硬性要求,现在很多导电嘴都是定制或者仿制的,只要导电嘴的螺纹规格、内孔径、外型、长度以及材料等合适,都可以正常使用。一般来说,都是统一采用某种制式,因为通用性和普遍性较高,采购也相对方便。
(4)导电嘴座(连接杆)
连接杆的主要作用是导电和导出保护气并分流。连接杆是易损件,需经常更换,大约一个月换一次。更换的时候需要注意制式连接杆标准和型号,或者长度、外内径及螺纹规格等。
(5)喷嘴
喷嘴的主要作用是保护气体通过喷嘴流出,确保能形成一良好的保护气罩,覆盖在熔池及电弧上面,使得焊缝良好成型。喷嘴通过绝缘套装在枪体上,所以即使它碰到焊件也不会造成打弧。
在使用过程中,应随时检查喷嘴是否被堵塞,避免喷嘴堵塞导致保护气体喷出不足,造成焊缝产生气泡、气孔等不良。
喷嘴的样式型号也是多样,长度、内外径、缩口角度、喷口形状等都不一致,应根据情况(焊缝位置、导电嘴长度大小、制式等)选择合适的喷嘴。因为喷嘴也会影响到焊接可达性以及焊接质量,因此在设计时可先通过3D模拟来确定型号,若市场上没有类似规格型号,可联系厂商定制。
(6) 防碰撞传感器
焊枪防碰撞传感器与焊枪和第六轴连接,其工作原理是当自动焊枪枪头与工件发生碰撞后,相互间产生的接触应力便通过焊枪传到导向轴,进而挤压弹簧收缩,带动楔形块运动,并与触点开关接触。当焊枪碰撞超过一定位移后,触点开关接触导通,发出电信号,使机器人停止工作,从而对机器人起到保护作用。
(7)焊枪电缆总成
按照制式标准的不同,焊枪电缆总成结构有一定区别,但其原理及功能基本是一致的。***多的焊枪结构为松下式、欧式、OTC式焊枪结构,也是几种比较主流的焊枪结构,其差别主要在于电缆总成接口不同,如下图。
注:因为电缆总成接口的不同,在采购配件时需要注意,先查看机器人配备的是哪种制式的焊枪总成,再采购相应的配件。