焊接机器人设备增加加热器电源改进

李永刚 张 帆 闫勇奇 刘 鹏 王圣斌

【摘要】本文提出了机器人焊接过程中因减压计结霜而影响焊接质量的问题，详细的介绍了加热器电源改进的办法，解决了由于保护气体温度过低导致的焊接气孔等缺陷。

关键词：机器人焊接；加热器电源；焊接气孔

为降低电焊工人劳动强度，提高产品焊接质量及生产效率，提升车间的自动化焊接程度，创建机器人自动化生产线，保证大批量焊接生产任务量的完成，公司于2015年给铆焊车间投入了4台机器人焊接系统设备，用于提升车间的机座焊接能力。

四台设备投入使用后，提高了机座产品焊接质量，降低了焊工的劳动强度，提升了焊接工序的工艺保证能力。

1. 存在问题

机器人焊接系统长时间工作时，气瓶内气体汽化需要吸收大量热量，汽化后的气体温度较低，气瓶上的减压计结霜严重，最终造成焊接时产生气孔等缺陷，影响产品焊接质量。设备配套的电焊机为奥地利福尼斯品牌的TPS5000全数字化逆变焊接电源，焊机自身没有配置焊接气体加热器电源，造成焊接气体无法进行加热，车间一直以来在机器设备旁另外配置一台气体保护焊机，用来提供机器人焊接系统设备的气体加热器电源，造成设备能力及资源的浪费。

2. 改进措施

（1）通过对焊接气体减压计所需电源的规格进行计算，需要增加一个容量≥300VA ，输入电压380V，输出电压为36V，输出电流≥8A的电源，并另外配备专用输出插座。

通过市场调研，在市场上选购了四台300VA、380V/36V变压器及四个专用插座。

（2）因变压器工作过程中会产生热量，需要安装在空气流通的空间，而且变压器不能直接裸露在设备外边，避免产生触电的安全隐患。根据机器人焊接系统设备各部件的功能级变压器安装的实际需要，决定将变压器安装在设备配套的稳压器内，并且固定在冷却风扇附近，便于变压器散热。

（3）安装过程中设计制作了变压器安装板，又增加了变压器输入侧及输出侧熔断器，用来保护变压器的圆形安全。

（4）专用输出插座接线完成后，又制作了专用插座安装固定板，将插座固定在稳压器的下方，便于加热器插头的拔插。

安装过程如图1～图3所示。

3. 改进效果

图1 变压器安装

图2 插座安装

图3 减压计安装使用

通过以上改进措施，给机器人焊接系统设备焊机增加了焊接气体加热器电源，可以随时给焊接气体进行加热，不用再配置气体保护焊机给机器人焊接系统设备的气体加热器电源，减少了设备能力及资源的浪费，保证了焊接质量。

作者简介：李永刚等，中车永济电动机有限公司。