電阻焊具有的采用內(nèi)部熱源麻百、熱量集中鲤桥、熱影響區(qū)小卑吭、產(chǎn)品變形小能獲得較好的表面加工質(zhì)量、易操作丙躏、不使用外加焊接耗材等特點择示，使其成為焊接質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、易于實現(xiàn)自動化大規(guī)模生產(chǎn)的目前最常用的焊接方法之一对妄，廣泛應(yīng)用于汽車車輛湘今、航空航天、家電電器剪菱、鋼制家具摩瞎、交通設(shè)施、薄壁容器渗某、汽車零部件等多種制造領(lǐng)域磕糙，特別是近年來我國汽車工業(yè)飛速發(fā)展，促使電阻焊應(yīng)用不斷增加折焙，我國電阻焊機產(chǎn)量逐年大幅提升晶睦。電阻焊機年產(chǎn)量由數(shù)年前的數(shù)千套躍升到近年來的數(shù)萬套。

　　電阻焊機在汽車工業(yè)上應(yīng)用层漠，主要是將沖壓成形的薄板結(jié)構(gòu)的車身覆蓋件在其工件搭接連接處利用電阻熱熔化金屬形成焊點爱茫，將焊件聯(lián)為一體。一臺轎車車身的焊點約在3500~5000點之間涨旨。汽車車身點焊是電阻焊的主要形式之一慰沸，汽車車身焊裝用的點焊設(shè)備占全部電阻焊產(chǎn)品的90 % 以上。

　　用于汽車車身焊裝用的點焊機主要有三類：

　　普通點焊機槽叮、多點焊機和點焊機器人磷像。

　　普通點焊機是適用于各種場合、各類焊接對象的通用點焊設(shè)備津贩，也是組成汽車焊裝自動化生產(chǎn)線的主要設(shè)備邦匆。汽車焊裝自動化生產(chǎn)線根據(jù)其年生產(chǎn)綱領(lǐng)、汽車年產(chǎn)量不同尝江，每條生產(chǎn)線需普通點焊機幾十臺到幾百臺不等涉波。普通點焊機根據(jù)機器結(jié)構(gòu)和應(yīng)用場合的不同又分為移動式點焊機和固定式點焊機；移動式點焊機根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同茂装，又分為懸掛式點焊機和手提式點焊機怠蹂。

　　多點焊機是為焊裝特定工件設(shè)計、制造的專用焊接設(shè)備少态，其優(yōu)點是生產(chǎn)效率高城侧，適合大批量單品種生產(chǎn)，適用于焊裝結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜彼妻、焊點密集嫌佑、接頭搭邊小、操作困難侨歉、焊接質(zhì)量難以保證等因素的工件屋摇。其缺點是設(shè)備投資多、專用性強，將逐步由焊接機器人和相應(yīng)工裝夾具組合取代炮温。多點焊機除用于焊接各種車輛構(gòu)件之外火脉，還應(yīng)用于家用電器如電冰箱、洗衣機茸汇，鋼制家具品糯、交通設(shè)施、板式散熱器等各種薄金屬構(gòu)件制造行業(yè)居饵。

　　機器人無論在國際還是國內(nèi)蛔交，近年來發(fā)展速度不斷加快，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣减严，新技術(shù)不斷采用镐访，機器人數(shù)量越來越多。汽車廠使用的機器人主要用于搬運肮碗、焊接限榆、涂敷和裝配等工作。汽車廠沖壓贰往、焊裝赵椰、涂裝及總裝四大工序中使用機器人的水平和數(shù)量，代表著該廠自動化伊厉、現(xiàn)代化的水平。國外全部使用機器人的無人操作汽車廠屢見不鮮漸成主流坦冠，這也將是國內(nèi)汽車工業(yè)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物和發(fā)展方向形耗。應(yīng)用機器人不僅能進(jìn)行復(fù)雜的工藝操作、適應(yīng)惡劣工作環(huán)境辙浑，取代笨重激涤、單調(diào)、重復(fù)的人工體力勞動判呕，保證產(chǎn)品質(zhì)量倦踢，提高工效、節(jié)約能源侠草、安全生產(chǎn)辱挥、消除一切人為影響產(chǎn)品質(zhì)量因素，還能迅速組成柔性生產(chǎn)系統(tǒng)边涕，特別適宜于新產(chǎn)品開發(fā)和多品種生產(chǎn)需要晤碘，產(chǎn)品換型上馬快、周期短功蜓、應(yīng)變能力強园爷。

　　無論哪種類型的點焊機，其結(jié)構(gòu)均由三大部分組成：電源及控制裝置（阻焊控制器）、能量轉(zhuǎn)換裝置（焊接變壓器）和焊接執(zhí)行機構(gòu)（點焊鉗或點焊槍）卷芜。上文提到的三種類型的點焊機夷朽，其主要區(qū)別在于焊接執(zhí)行機構(gòu)不同。普通點焊機是由工人手抱點焊鉗逐點對工件焊接元粹，多點焊機顧名思義是由安裝在多種形式機架上的多把點焊槍同時焊接熄朴，點焊機器人模仿人工動作使用安裝在機械手臂上的點焊鉗對工件焊接。

　　現(xiàn)代電阻焊技術(shù)和工藝的發(fā)展對阻焊控制器提出了更高的要求嫡境，這些要求離開了電子計算機是無法實現(xiàn)的贯森。阻焊控制器控制電路在經(jīng)歷了分立元件、集成電路等發(fā)展階段之后褒饱，目前已進(jìn)展到以單片微型計算機為主的階段沛目。計算機的應(yīng)用使阻焊控制器的功能更加強大、性能更加完善援儡、可靠性進(jìn)一步提高莲赐。

　　現(xiàn)代阻焊控制器應(yīng)具有下列功能：

　　1）可靠地控制電阻焊機接通、關(guān)斷電源酿装；

　　2）焊接電流精確可調(diào)访递；

　　3）焊接時間精確可調(diào)且無誤差；

　　4）能夠?qū)崿F(xiàn)焊接過程各部分簡單或復(fù)雜的循環(huán)同辣；

　　5）能夠存儲多套焊接規(guī)范拷姿；

　　6）能夠產(chǎn)生多種焊接電流波形；

　　7）具有多次通電功能（多脈沖焊接）旱函；

　　8）具有對電極壓力進(jìn)行閉環(huán)控制功能响巢；

　　9）具有盡可能多的故障自診斷和報警、顯示功能棒妨；

　　10）能夠?qū)崿F(xiàn)焊接質(zhì)量監(jiān)控踪古。

　　電阻焊質(zhì)量監(jiān)控包括實時穩(wěn)定焊接參數(shù)和反映焊點狀態(tài)兩個方面。實現(xiàn)電阻焊質(zhì)量監(jiān)控對于提高焊接接頭的可靠性券腔，保證焊接質(zhì)量具有重要意義伏穆。

　　目前，阻焊控制器所采用的質(zhì)量監(jiān)控方式主要為在電源電壓補償基礎(chǔ)上實施恒流控制纷纫。恒流控制是一種簡單可靠枕扫、易于實現(xiàn)的方法，通過電流采樣（通常是初級電流）與給定值比較涛酗，通過調(diào)整主電力開關(guān)——晶閘管的導(dǎo)通角調(diào)整焊接變壓器輸入電壓來保證次級電流的恒定净处。恒流控制在電源電壓波動和焊接回路阻抗變化時，可以穩(wěn)定焊接電流居鸳，從而保持焊點熔核尺寸一致婉固，保證了焊接質(zhì)量吠童。但是，它只是控制焊接回路電流的恒定稼乃，不是控制形成焊點的電流恒定输奢，因此該方式無法克服影響電流密度的因素，如電流分流之仍、電極磨損等屉韧。由于恒流監(jiān)控檢測電流異常，對焊接電流進(jìn)行補償時楔答，可能影響焊接速度谆藐。對采用程序控制的多點焊機以及點焊機器人來說，出現(xiàn)電流異掣伲可能導(dǎo)致程序出錯监灌。

　　除了恒流控制之外，動態(tài)電阻監(jiān)控击胜、熱膨脹監(jiān)控亏狰、超聲波監(jiān)控、紅外監(jiān)控等監(jiān)控方式都有產(chǎn)品運用偶摔。

　　動態(tài)電阻即焊點加熱冷卻過程中電阻變化的規(guī)律暇唾，可以較好地反映焊點熔核的形成過程，對焊件的表面狀態(tài)辰斋、材料厚度變化策州、電流分流以及電源電壓變化都有較靈敏的反映，它可以由測量焊接電流和電極間電壓經(jīng)計算求得宫仗。同理抽活，形成焊點的能量——焊接電流與電極間電壓的乘積，也可作為監(jiān)控的信息锰什。

　　電阻焊控制器還應(yīng)具有功率因數(shù)自適應(yīng)、電極磨損焊接電流自動補償及電極更新報警丁逝、方便的中文菜單式編程等多種功能汁胆。有群控接口，便于焊機之間通信和對焊機進(jìn)行集中管理霜幼，使用上位計算機及集中控制管理器可實現(xiàn)對幾十臺以至幾百臺控制器聯(lián)網(wǎng)和集中管理撰类。

　　目前廣泛使用的電阻焊機主要還是單相交流工頻焊機，是一種大容量的用電設(shè)備庵伙。主電力開關(guān)——晶閘管導(dǎo)通拼建、關(guān)斷50 Hz交流電，焊接變壓器將電能變換成低電壓枪笆，幾伏到二十幾伏辜尝；大電流毫蚁，常用的轎車車身焊接電流約8000到15000 A；底盤和某些零部件需要的焊接電流還要大雳址。雖然要將焊機均衡安裝到三相電源上析深，但設(shè)備工作的不確定性，無法保證三相電源平衡用電敌痘；多臺焊機同時通電將使網(wǎng)壓大幅度下降咨锐，功率因數(shù)降低，影響焊接質(zhì)量钢婆； 晶閘管元件的非線性使電源正弦波波形發(fā)生嚴(yán)重畸變系馁，產(chǎn)生電磁干擾。另外窟扑，單相交流電阻焊機尤其是分體式懸掛點焊機焊接時約90 % 以上的能量消耗在焊接回路（主要是通水焊接電纜）上喇颁，能源利用率極低。因此辜膝，無論從節(jié)能或電網(wǎng)平衡角度无牵，還是從焊接質(zhì)量及對材料的適用性角度考慮，單相交流工頻電阻焊電源都不是一種理想的電源厂抖。

　　從發(fā)展情況來看茎毁，近一、二十年來工頻電阻焊控制技術(shù)沒有取得重大突破性進(jìn)展忱辅，還停留在恒流控制七蜘、恒電壓控制等早期控制技術(shù)上。而像恒功率（或恒熱量）控制墙懂，由于工頻控制速度較低（周波數(shù)量級橡卤，20ms/周波）并未取得較好的應(yīng)用結(jié)果。動態(tài)電阻監(jiān)控雖然是一種較為理想的質(zhì)量監(jiān)控方法但由于其采樣傳感器的復(fù)雜性和某些不適用的材料限制例如不銹鋼板材其電阻曲線為平特性损搬，生產(chǎn)中并未得到廣泛推廣碧库，只有少量產(chǎn)品應(yīng)用在航空航天飛行器焊接中。因此對電阻焊控制技術(shù)研究的重點應(yīng)放在逆變式電阻焊機和機器人焊鉗等新產(chǎn)品上功跑。

　　在工頻阻焊控制器研究上乞哀，除了焊接質(zhì)量監(jiān)控外，還應(yīng)在某些有用的自檢和保護(hù)功能方面以及可靠性方面下功夫荞谬，主要有：

　　1）電極粘連檢測功能趣情，這是機器人焊鉗控制和多點焊機、自動焊專機必須具備的功能字拗。

　　2）焊接變壓器擊穿時纺辟，空氣開關(guān)自動跳閘保護(hù)功能，該功能關(guān)系到人身安全蝠盘。

　　移動式點焊機是汽車車身焊裝自動化生產(chǎn)線上完成汽車車身組焊任務(wù)的主要設(shè)備脾仁，適用于焊接結(jié)構(gòu)尺寸大辈殃、形狀復(fù)雜、不便于移動的焊件和大型薄壁結(jié)構(gòu)工件黑乞。移動式點焊機中的懸掛式點焊機又分為兩種結(jié)構(gòu)形式揉贡，一種是阻焊控制器與焊接變壓器分開布置，控制器與焊接變壓器使用軟電纜進(jìn)行電氣連接的分體式懸掛點焊機拟祖，我國從蘇聯(lián)拣挪、日本等國引進(jìn)的早期產(chǎn)品以及我國二十世紀(jì)九十年代產(chǎn)品均以此為主。另一種是同體式懸掛點焊機俱诸，將阻焊控制器和焊接變壓器組裝于一體菠劝，整機結(jié)構(gòu)緊湊合理；節(jié)省使用空間睁搭、安裝材料和動力管道赶诊，操作控制器方便；歐美國家均使用該形式焊機园骆，也是目前我國移動式點焊機的主導(dǎo)產(chǎn)品舔痪。兩種焊機的焊接執(zhí)行機構(gòu)是完全相同的，都是由通水焊接電纜連接點焊鉗傳遞焊接電流锌唾，通常配兩把焊鉗輪流工作锄码。其優(yōu)點為操作靈活方便、焊鉗形式多樣晌涕。缺點為焊接回路長滋捶、阻抗大、功率因數(shù)低余黎、功率損耗大弛镣；同時通水焊接電纜由于在大電流情況下頻繁扭曲使用，使通水焊接電纜成為該類焊機的主要“耗材”才擒。二十世紀(jì)九十年代七所高科公司銷售的懸掛式點焊機產(chǎn)品70 % 以上為分體式懸掛點焊機钩裆，近年來懸掛式點焊機產(chǎn)品90 % 以上為同體式懸掛點焊機。從產(chǎn)品功率參數(shù)看善瞧，目前售出的懸掛式點焊機約70 % 為160 kVA 的睹梢，約30 % 為200 kVA 的。二十世紀(jì)九十年代常用的80 kVA赢瘦、100 kVA以及125 kVA等功率焊機，近年來已無人訂貨苇葫。原因主要有兩方面汇泰，一是新材料如鍍鋅鋼板、高強度鋼板堰聪、鋁合金板的應(yīng)用柄立，迫使焊接電流要增加很多承跟；二是考慮到懸掛式點焊機的壽命一般都在十年以上，但焊接變壓器的內(nèi)阻會逐年增加绊寻，導(dǎo)致最大出力逐年減少花墩，所以訂貨時留有余量。

　　移動式點焊機中的手提式點焊機將焊接變壓器與焊鉗制造為一體澄步，沒有成本高冰蘑、阻抗大、笨重的焊接電纜村缸，也有叫做一體化或一體式點焊機的祠肥。該類機型與分體式懸掛點焊機比較減輕重量約70 %；借助于平衡器梯皿，焊機可在工作空間上任意移動位置仇箱，焊機本身也可作垂直或水平任意方向360°轉(zhuǎn)動，焊接系統(tǒng)簡便輕巧东羹，操作輕便靈活剂桥，能實現(xiàn)全位置焊接。產(chǎn)生焊接電流的焊臂及電極采用插接結(jié)構(gòu)安裝于主機上属提，易拆卸易更換权逗，因此，不同形狀垒拢、不同長度的焊臂及電極可在同一焊機上互換使用驶滚，實現(xiàn)一機多用。由于焊接回路減少北拔，焊機出力能力提高换秧，與懸掛式點焊機比較，可節(jié)約電能75 % 以上以搏，同時可減少水辫航、氣耗量，并可簡化懸掛焊機的桁架結(jié)構(gòu)钉拯，節(jié)省配套設(shè)備漓惕，例如供電站的功率以及動力電纜、空氣開關(guān)的額定參數(shù)均可減小决榔，節(jié)約安裝材料和安裝工時每贮。由于該產(chǎn)品節(jié)能顯著、性價比高乡鼻，焊接電流出力大榔汤，其應(yīng)用越來越廣泛；尤其是在電網(wǎng)增容困難的汽車廠擴大產(chǎn)能工程中艇挨，手提式點焊機成為首選產(chǎn)品残炮。七所高科公司銷售的移動式點焊機產(chǎn)品前幾年90 % 為懸掛式點焊機韭赘，手提式點焊機僅占 10 %；近年來势就，手提式點焊機銷量逐年增加泉瞻，其產(chǎn)量增加到30 %。其功率參數(shù)主要為 25 kVA和 40 kVA苞冯，少部分為63 kVA袖牙。從功率參數(shù)對比也可看出手提式點焊機的節(jié)能效果。

　　固定式點焊機除了在汽車整車廠得到應(yīng)用外抱完，還大量應(yīng)用于汽車零部件制造廠贼陶。該焊機機身笨重、固定巧娱，人工或機器人夾持工件移動碉怔，完成焊接。裝有凸焊電極臺板禁添、對事先預(yù)制好凸點的工件完成凸焊工作例如常見的凸焊螺釘螺母的焊機成為凸焊機撮胧。一般在用戶訂貨要求時，焊機可實現(xiàn)點焊与笛、凸焊兩種功能围娃，也叫做點（凸）焊機。固定式點焊機要求有良好的機械本體強度和抗振動得惩、耐沖擊剛度碎痘，防止加壓時電極移位，保證高質(zhì)量的焊接需要皇苫。同時要采用摩擦系數(shù)小的導(dǎo)向軸承创靴，提高連續(xù)加壓的快速性，尤其是當(dāng)焊件厚度變化時烈拉，電極壓力應(yīng)無顯著變化偶刃。固定式點焊機焊接回路短、導(dǎo)電截面大牛拭，能獲得較大的焊接功率和焊接電流嘹谎。常用的有63 kVA、100 kVA和200 kVA等功率參數(shù)焊機割扬，能滿足一般低碳鋼材料焊接需要囤恶。

　　焊接執(zhí)行機構(gòu)點焊鉗或點焊槍，大部分為氣動或氣液動加壓方式窘游，依靠直線運動的氣缸或在較低氣壓時提高壓力的氣—液壓增壓缸卖陵，產(chǎn)生電極壓力作為夾緊焊件的動力和維持焊接過程中的鍛壓力。目前這種常用的加壓方式的壓力建立時間長，需要設(shè)置較長的預(yù)壓時間才能達(dá)到壓力的平衡階段泪蔫，從而使生產(chǎn)率降低，另外加壓時沖擊大喘批，加速電極工作面的塑性變形撩荣，降低電極壽命，同時會在工件表面上產(chǎn)生壓痕饶深，影響焊接表面質(zhì)量餐曹。新型伺服焊鉗實現(xiàn)了電極加壓軟接觸，而且達(dá)到100 % 加壓力的時間比傳統(tǒng)氣動加壓快5倍敌厘，較好地解決了傳統(tǒng)加壓方式存在的問題台猴。新型伺服焊鉗具有氣電兩種動力來源，是電阻焊領(lǐng)域的最新應(yīng)用技術(shù)俱两，既可采用傳統(tǒng)的氣（液壓）缸也可采用交直流伺服電機作為焊鉗驅(qū)動裝置饱狂。

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