安川机器人在厚钢板焊接领域的应用占据重要地位,其强劲的驱动性能和精准的轨迹控制能力,能适配船舶制造、压力容器焊接等场景中厚钢板的多层多道焊需求。厚钢板焊接对保护气的供给质量要求严苛,深坡口焊接时熔池位置较深,需要足够流量的保护气覆盖熔池及热影响区,防止高温金属与空气接触产生氧化;盖面焊阶段熔池暴露面积大,保护气需形成均匀气幕避免气孔产生。传统安川机器人焊接时,保护气供给多采用单一固定流量模式,为覆盖深坡口、填充焊等耗气量大的工况,通常会设定较高的恒定流量。这种供给方式在盖面焊、平焊等稳定工况下,大量保护气未充分参与保护就直接排空,多层多道焊交替时浪费更为突出。WGFACS节气装置针对安川机器人厚钢板焊接的工艺特性研发,构建动态供给体系破解这一矛盾,节气率高达40%-60%。
WGFACS节气装置与安川机器人的协同核心,在于建立“焊接工况实时感知—保护气流量动态匹配”的联动机制。装置通过安川机器人控制柜的工业以太网接口接入系统,并采集电流等参数,适配焊接特性,形成多维度调控依据。电流采集采用高精度传感技术,能捕捉厚钢板焊接起弧时的瞬时高峰值、填充焊的稳定大电流、盖面焊的小电流等细微变化,以及短路过渡与喷射过渡的电流波动特征。基于这些数据,装置内置的厚钢板焊接专属算法会快速计算最优流量,当安川机器人执行深坡口填充焊提升电流时,流量同步提升形成宽幅气幕包裹熔池;切换至盖面焊电流降低时,流量随之精准下调,仅维持电弧区域的基础保护。

针对厚钢板焊接的特殊工况,WGFACS装置设计了差异化的调控方案,提升降耗精准度。深坡口起弧阶段易出现保护盲区,安川机器人起弧瞬间电流骤升,装置捕捉到起弧信号后,会提前极短时间将保护气流量提升至稳定阶段的1.4倍,快速填充坡口内部空间形成致密气层,待电弧稳定后再回调至匹配流量。多层多道焊是厚钢板焊接的典型工艺,不同焊道的电流、焊枪姿态差异较大,传统模式需人工反复调整流量,装置可通过安川机器人的焊道识别功能,提前存储各层焊道的流量参数,焊接时自动切换适配,无需人工干预。长焊缝连续焊接时,气瓶压力随消耗逐渐下降,装置内置的压力监测模块会实时补偿,通过调节比例阀开度维持流量稳定,避免因压力不足盲目增大初始流量。
WGFACS装置在安川机器人现场的部署采用模块化设计,适配性极强且无需改动机器人原有结构。气路部分采用耐高压材质,两端配备与安川机器人焊枪、气瓶减压器匹配的快插接头,密封结构经过严格气密性测试,杜绝泄漏造成的浪费。无需拆解线路,单台装置安装调试耗时短。联动控制方面,机器人开机后装置自动进入低流量保压状态,焊接程序启动时同步激活动态调控,停机后恢复保压,彻底避免待机空耗。
不同厚钢板焊接场景的需求差异,WGFACS装置可通过灵活配置满足。在多个重型制造场景的实际部署中,该方案展现出显著效益。某钢结构企业对25mm厚对接焊缝实施节气改造后,单道焊缝气体消耗下降超过55%;另一家工程机械制造商在履带架厚板角焊中,年节省混合气体费用达数十万元,更重要的是,由于气体输出更贴合工艺需求。WGFACS装置通过与安川机器人的深度协同,既满足厚钢板焊接的严苛保护需求,又实现保护气高效利用,为重型装备制造降本增效提供了可靠方案。


