碰焊

随着日益增加的人工成本及生产品质的要求，传统手动作业的方式越来越难以满足生产要求，自动化及数字化作业不光可以降低劳动成本，提高生产效率，还可以保证生产品质的一致性，避免偶然性出错。

本文介绍的自动碰焊单元打破了传统电阻焊C型机的加工方式，采用较为稳定，较为先进的龙门结构。并配上X/Y伺服运动轴，再加上CNC数控系统，不光实现整台设备的全自动数控作业，还实现了设备的离线加工模式，大大提高了生产效率，设备安全性、便捷性也得到根本性的改善。

传统电阻焊（图1）采用人工上下料，完全人工操作，即电阻碰焊机+人工操作的模式，此操作方式具有如下缺点：

图1传统电阻焊

（1）劳动强度大。由于整个零件的碰焊完成全部由人工来实现，长时间操作容易疲劳；

（2）质量难以保证。依赖人工操作难免会出现漏焊以及错焊的可能；

（3）效率低下。完全的人工，产量难以估计，长时间工作工人身体疲劳必然效率降低；

（4）复杂零件焊接难以实现。对于某些较大产品及碰焊较为复杂的产品，没有多人协作几乎很难实现。

为了解决目前工厂存在的问题，CNC全自动碰焊单元（图2）应运而生，为了能够实现生产的进一步自动化，采用离线编程模式，即只要将CAD文件在电脑客户端导入生成G代码，再由设备读取G代码实现离线加工，完美解决以上问题。表1所示为采用CNC全自动碰焊单元的LX230B机型技术参数。

图2CNC碰焊单元（三维效果图）

表1LX230B机型技术参数

综上所述，CNC全自动碰焊单元具有如下优点：

（1）CNC全自动离线编程。抛弃触摸屏示教的方式，直接一步到位，采用目前最先进的CAD图纸导入技术，电脑离线编程，从而实现真正的CNC全自动加工功能；

（2）机械结构优化。抛弃传统电阻碰焊机的机器模式，整个机器主体结构采用龙门架式，X/Y轴两轴联动，提高生产效率；

（3）降低产品错误率。由于采用电脑离线编程，只要导入的CAD图纸没有问题，产品就可以避免漏焊及错焊的问题；

（4）复杂零件单人操作。由于机器采用龙门结构，加工零件平铺在工作台上，只要摆好后无需人工辅助抬板，大大降低人工。

将传统电阻焊的床身省去，采用一体化设计，结构紧凑可靠，有效节约了使用空间，整机采用龙门式结构，将焊接单元全部移植到此龙门结构的机身上，碰焊头装到移动的Z轴上，整个工作台面采用铜板铺设。行走机构采用进口齿轮齿条、精密减速机、精密导轨，确保X/Y轴移动的平稳性及高速响应性，提高加工精度，采用双交流伺服电机高速同步驱动系统，大大改善了加工效率。遵循大型机床设计标准，保障机床结构稳定，长期使用性能稳定。整机采用集中润滑，大大提高机床易损件的使用寿命。

采用先进的CNC数控控制系统，使用数控系统有如下优点：

（1）可以实现多轴的联动，直线插补，提高机床移动的效率；

（2）数控系统可以运行G代码程序。既可以在半自动模式下在线编辑G代码，也可以实现G代码导入直接读取运行，从而实现离线编程，大大提高机床的使用效率；

（3）断点记忆功能。即在机床因故障等原因停机时，重新加工可以从停顿点继续执行；

（4）路径优化功能。有些特殊工件中间会有凸起的地方，如果按照最短路径移动可能会撞到碰焊头，为了避免这一情况的出现，需要优化行走的路线，可以根据实际情况手动修改加工路线。

（5）系统定期自动弹出机床维护提示，比如定期修锉电极头、定期清理水管、定期更换电极、定期空打焊枪等，从而避免炸枪，保证设备使用的稳定性，降低因不良品而造成的浪费；

（6）焊接工艺参数的随时存储，工人在使用的过程中，根据不同产品的工艺参数及时存储在数控系统里，方便下次使用时的直接调取。

图3中的圆是客户要求碰焊的点，图4是实际碰焊的路线，CNC数控系统会根据实际加工零件自动计算最短路径，大大的提高了生产效率。

图3要求碰焊点

图4实际碰焊路线

已经加工的程序可以存储在系统里，方便下次加工直接调用。

（1）半自动模式下的手动编程。此编程模式要求工人具有一定的识别G代码的能力，在此模式下手动输入即可；

（2）全自动离线编程。采用专业的数控编程软件，可根据产品工艺快速方便的生成加工程序，将DXF格式的CAD文档导入离线编程软件，生成G代码离线文档，然后再将此文档导入系统运行即可，加工灵活，操作简单。

机床坐标系

采用双坐标系，既可以在左边上料，也可以在右边上料。当一边上料完成，零件加工过程中即可以在另外一个参考点上料，无需等待现有零件加工完成，此功能节约了上下料的时间。

（1）由于采用全自动数控系统，可以实现离线加工，操作人员在上料完毕后可以离开机床，这样不光可以降低劳动强度，还保证操作的安全性；

（2）由于有些特殊工件需要人工配合，即边放料边加工，为了降低危险性，在此方式下增加了防碰撞功能，即X/Y轴移动过程中负载达到一定扭力报警，从而避免不必要的工伤。实际生产现场如图5所示。

图5生产现场

（1）此系统预留振动盘送料系统，可以根据客户自身要求增加振动盘的规格及数量，最多增加5个；

（2）上下料系统，如客户需要全自动无人值守，可以配上全自动上下料单元；

（3）焊机可以根据客户的要求自行选择，国产和进口都可以。

（1）润滑系统由集中润滑系统和分散润滑点组成；

（2）集中润滑系统采用单线阻尼（SLR）润滑油润滑系统，集中润滑系统由电动油泵、分配组件及管路附件等组成，将润滑油按比率地分配到机器的各个润滑点，实现周期定量供油，润滑周期可通过在系统设定供油间隔时间。主要供给滑块、定位气缸、丝杆螺母、轴承座等部位；

（3）集中润滑系统推荐用油：ISOVG68至ISOVG460、SHELLHD460。

为了第一时间让客户的设备恢复生产，我们在设备维护方面做了如下工作：

（1）设备故障诊断界面，在此界面客户可以非常直观的看到设备的输入输出条件，并配有故障描述，客户可根据提示自行完成设备故障的诊断和排除；

（2）远程诊断功能（此功能属于选配），不光我们作为设备厂家可在电脑或者手机上直接读取设备的运行数据，客户终端可以实时监控设备的运行状态，此功能方便远程诊断及远程协助，为客户节约宝贵时间，也节约维护成本。

（3）故障日志，在故障日志报表里可以看到历史故障记录，方便维修人员检阅。