汽车车身、工程机械结构件等大批量制造场景中,二保焊以高效率、低成本的优势成为主流焊接工艺,安川焊接机器人凭借其高速焊缝跟踪能力和稳定的熔滴过渡控制,成为这类自动化生产线的核心装备。二保焊使用的氩气与二氧化碳混合气,核心作用是在电弧区构建保护氛围,抑制熔池氧化并稳定电弧燃烧,一旦混合气供应不足或配比失衡,会导致焊缝出现飞溅增多、成形粗糙、气孔等缺陷,直接影响结构件的连接强度。但安川机器人二保焊的批量生产特性,让传统恒流量供气模式存在明显浪费:从薄板搭接焊到厚板角接焊的切换中,焊接电流与电压需大幅调整;复杂结构件焊接时焊枪启停、摆幅频繁,传统供气无法动态适配,大量混合气未参与保护即被浪费。WGFACS节气装置针对安川机器人二保焊的控制逻辑与混合气特性专项开发,实现了节气40%-60%。
安川机器人二保焊的混合气浪费,根源在于传统供气与动态焊接工况的适配断层。焊接汽车薄板车身时,安川机器人采用小电流、高速度的焊接方式,此时传统供气设定的流量中,相当比例的混合气会在工件表面形成涡流散失,未有效覆盖熔池;切换至工程机械厚板焊接时,为保证熔透性需提升电流至大电流区间,熔池范围扩大,操作人员为防止侧面氧化只能手动调高混合气流量,而回归薄板焊接时若未及时下调,单台机器人日均额外耗气量十分惊人。批量生产中的连续点焊场景更突出,机器人完成单个焊点仅需极短时间,而移动至下一个焊点的间隔时间是焊接时间的两倍以上,这段时间传统供气仍维持工作流量,某汽车零部件厂的统计数据显示,这类待机耗气占总消耗的比例较高。更关键的是,为应对车间气流扰动,不少操作人员会额外增加一定比例的流量“余量”,但过量混合气会破坏电弧稳定性,导致飞溅量增加,形成“浪费且降质”的恶性循环。

WGFACS智能节气装置的核心突破,是建立了与安川机器人深度协同的“工况-供气”联动体系,而非简单的参数跟随。硬件层面采用安川机器人专用的DeviceNet通讯模块,直接接入机器人的从站控制接口,可实时采集焊接电流、电压、送丝速度、焊枪姿态、焊缝跟踪反馈等关键参数,数据传输延迟控制在极低水平,确保供气调整与焊枪动作完全同步。软件算法内置了安川机器人二保焊的核心工艺模型,包括短路过渡、喷射过渡等典型模式,算法不仅以电流为基础调控依据,还会综合考量送丝速度(送丝越快流量自适应提升)、工件板厚、焊枪摆幅宽度等多维度信息联合计算。当安川机器人执行厚板填充焊,电流快速提升的瞬间,装置的双级电磁调控阀会分级动作:第一级阀芯快速开启基础流量,第二级根据电弧电压反馈精准补足流量,既避免流量骤增造成的浪费,又确保混合气及时覆盖扩大的熔池。
针对安川机器人二保焊的三类核心作业场景,WGFACS设备定制了差异化节能策略。汽车车身的密集点焊场景中,设备启动“间歇式供气”模式,通过安川机器人的I/O信号精准识别点焊循环:当机器人发出焊枪到位信号后,流量从低功耗待机状态快速攀升至工作水平,耗时极短,刚好在起弧瞬间形成致密气罩;点焊完成后,电流切断的同时流量立即回落至待机状态,仅维持喷嘴正压防止空气倒灌,较传统模式单焊点气耗大幅降低。长直焊缝焊接时,设备切换为“速度-流量协同”模式,实时读取机器人的焊缝跟踪速度数据,速度提升时流量按比例同步增加,保证单位长度焊缝的混合气消耗稳定;焊枪行至构件转角处减速时,流量随之精准下调,避免气流在转角处堆积形成涡流浪费。
WGFACS智能节气装置对安川机器人二保焊系统的升级,打破了“高效率焊接必高耗气”的行业固有认知。其核心价值并非简单削减混合气流量,而是通过与安川机器人的工艺深度联动,让每一份混合气都精准作用于熔池保护。对于采用安川机器人开展二保焊批量生产的制造企业而言,这类升级方案无需停产改造,设备投入后短期内即可通过混合气节约收回成本,同时还能减少返工造成的材料与工时损耗,提升生产线有效作业率,形成多重收益叠加。在当前制造业提质降本的大趋势下,这种“工艺适配型”节能装备,正成为焊接自动化生产线升级的优选方向。


