本發(fā)明涉及焊接領(lǐng)域，尤其涉及焊槍、焊槍耗材的清潔與維護(hù)。具體是指一種用于熔化極氣體保護(hù)焊的自動(dòng)焊槍的防飛濺方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著技術(shù)的日新月異，焊接已發(fā)展出許多種類(lèi)。有以電能為能源的電弧焊、高頻焊；有以化學(xué)能為能源的氣焊、爆炸焊；還有以機(jī)械能為能源的摩擦焊、冷壓焊等等焊接方法。

在眾多焊接方法中，尤以電弧焊是目前應(yīng)用最廣泛的焊接方法。絕大部分電弧焊是以電極與工件之間燃燒產(chǎn)生的電弧作熱源來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接的。它包括：焊條電弧焊、埋弧焊、等離子弧焊、氣體保護(hù)焊等。其中，氣體保護(hù)焊以其焊接效率高、熔深好、節(jié)能的特點(diǎn)，已成為大多數(shù)焊接廠(chǎng)家的首選。

熔化極氣體保護(hù)焊采用的是可熔化的焊絲與焊件之間產(chǎn)生的電弧作為熱源來(lái)熔化焊絲與母材金屬，并向焊接區(qū)輸送保護(hù)氣體，使電弧、熔化的焊絲、熔池及附近的母材金屬免受周?chē)諝獾挠泻ψ饔?；通常用的保護(hù)氣體有：氬氣(Ar)、氦氣(He)、二氧化碳?xì)?CO₂)或這些氣體的混合氣。以氬氣或氦氣為保護(hù)氣時(shí)稱(chēng)為熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊(在國(guó)際上簡(jiǎn)稱(chēng)為MIG焊)；以惰性氣體與氧化性氣體(O₂，CO₂)混合氣為保護(hù)氣體時(shí)，或以CO₂氣體或CO₂+O₂混合氣為保護(hù)氣時(shí)，或以CO₂氣體或CO₂+O₂混合氣為保護(hù)氣時(shí)，統(tǒng)稱(chēng)為熔化極活性氣體保護(hù)電弧焊(在國(guó)際上簡(jiǎn)稱(chēng)為MAG焊)。

CO₂氣體保護(hù)焊最顯著的缺點(diǎn)是飛濺大，飛濺率一般為3％～20％，當(dāng)飛濺率達(dá)到20％以上時(shí)，就不能進(jìn)行正常焊接了。飛濺的危害體現(xiàn)在：降低焊接熔敷效率，降低焊接生產(chǎn)率；焊接熔池不穩(wěn)定，使焊縫外形較為粗糙；飛濺物易粘附在焊接件或焊槍噴嘴、導(dǎo)電嘴上，易使焊槍噴嘴堵塞，影響焊接質(zhì)量；也會(huì)造成勞動(dòng)條件變差等。參看附圖1，焊槍1作為CO₂氣體保護(hù)焊半自動(dòng)焊接設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在其工作端設(shè)有向焊接區(qū)域輸送保護(hù)氣體的焊槍噴嘴1-1，在焊槍噴嘴1-1內(nèi)腔中安裝導(dǎo)電嘴1-2，焊絲2從導(dǎo)電嘴1-2的送絲孔1-3中伸出。按照焊接工藝要求，焊接過(guò)程中焊槍噴嘴1-1與焊縫距離在2cm左右，由于焊接時(shí)產(chǎn)生的焊渣四處飛濺，大量融化狀態(tài)的焊渣會(huì)飛入導(dǎo)電嘴1-2和焊槍噴嘴1-1內(nèi)，附著在焊槍噴嘴1-1 內(nèi)壁和導(dǎo)電嘴1-2表面，不僅造成焊槍噴嘴1-1噴出的保護(hù)氣不均勻；也難以阻止空氣進(jìn)入熔池——使得焊接氣體的保護(hù)作用失效，惡化焊縫成形質(zhì)量，造成返工。

而且焊渣附著在導(dǎo)電嘴1-2表面會(huì)堵塞導(dǎo)電嘴送絲孔1-3，導(dǎo)致無(wú)法正常送絲，影響電弧穩(wěn)定。

為解決上述問(wèn)題，通常采用蘸涂防堵膏的方法對(duì)焊槍噴嘴1-1內(nèi)壁和導(dǎo)電嘴1-2表面進(jìn)行處理。其操作步驟為：將焊槍噴嘴1-1插入盛裝防堵膏的容器內(nèi)，焊槍噴嘴因焊接帶有熱量，融化防堵膏，防堵膏附著在焊槍噴嘴1-1內(nèi)壁和導(dǎo)電嘴1-2表面形成保護(hù)膜，以防止焊渣附著。但由于防堵膏為油性膏狀體，絕緣性強(qiáng)，防堵膏熱熔后進(jìn)入導(dǎo)電嘴1-2的送絲孔1-3內(nèi)，使得導(dǎo)電嘴與焊絲的導(dǎo)電性下降(導(dǎo)電嘴通過(guò)送絲孔壁將電路與焊絲導(dǎo)通)，需通過(guò)焊接熱量蒸發(fā)掉導(dǎo)電嘴內(nèi)的防堵膏后才能進(jìn)入正常使用狀態(tài)；另外，該蘸涂防堵膏方法僅適用于工作一定時(shí)間后預(yù)熱的焊槍?zhuān)栌善渥陨頂y帶的熱量融化防堵膏膏體。對(duì)處于冷槍狀態(tài)的焊槍無(wú)能為力。為保證焊槍正常工作，各廠(chǎng)家都在焊接一段時(shí)間后對(duì)焊槍進(jìn)行清理，有廠(chǎng)家自行研發(fā)了焊槍清理裝置。如中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利CN 204486990 U公開(kāi)了機(jī)器人用焊槍清理系統(tǒng)，包括：剪絲裝置、清槍裝置、噴防飛濺液裝置以及TCP校正點(diǎn)；所述剪絲裝置、清槍裝置以及噴防飛濺液裝置均設(shè)置在清槍站主體支架上，所述剪絲裝置、清槍裝置以及噴防飛濺液裝置依次連接并且設(shè)置在同一條直線(xiàn)上；所述TCP校正點(diǎn)安裝在剪絲裝置上，用于作為校正機(jī)器人工具坐標(biāo)時(shí)的基準(zhǔn)點(diǎn)。焊槍清理系統(tǒng)采用一線(xiàn)式排列方式，即剪絲、清槍、噴防飛濺液裝置在一條直線(xiàn)上，這樣機(jī)器人焊槍剪絲完成后無(wú)需抬槍?zhuān)苯悠揭浦燎鍢屛恢?，同樣平移到噴防飛濺液處，這樣節(jié)省了機(jī)器人焊槍上升以及下降的時(shí)間，縮短了整體清槍時(shí)間。但該種清槍系統(tǒng)雖然將傳統(tǒng)清槍時(shí)間由13s縮短至更少時(shí)間，但其并未脫離傳統(tǒng)清槍裝置的限制，主要缺陷為：清理效果不好，還需手工清渣(斜口鉗清理)，影響清槍效率；此外，由于清理動(dòng)作是氣缸夾緊焊槍(噴嘴)后鉸刀旋轉(zhuǎn)上升，鉸刀會(huì)通過(guò)粘附在噴嘴口部的飛濺與噴嘴，甚至導(dǎo)電嘴發(fā)生接觸，長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)此動(dòng)作，不但會(huì)使噴嘴傷痕累累、導(dǎo)電嘴松動(dòng)，也會(huì)造成焊槍變形(鵝頸角度變化)，即TCP偏差——縮短噴嘴、導(dǎo)電嘴使用壽命，降低焊接質(zhì)量；另一方面，清槍機(jī)構(gòu)和清槍程序都需要專(zhuān)業(yè)人員安裝、調(diào)試、維護(hù)，利于生產(chǎn)成本的控制。

目前在控制焊接飛濺方面除了蘸取防堵劑之外，還有其他方法，如：CMT(冷金屬過(guò)渡)、STT(表面張力過(guò)渡)、RMD(受控金屬熔敷)等。但由于熔化極氣體保護(hù)焊容易產(chǎn)生飛濺的特點(diǎn)，在實(shí)際焊接過(guò)程中，產(chǎn)生飛濺仍是不可避免的現(xiàn)象。原因是：1、二氧化碳(CO₂)在高溫情況下有很強(qiáng)的氧化性，容易生成一氧化碳?xì)怏w(CO)。一氧化碳?xì)怏w在電弧的高溫作用下急劇膨脹形成飛濺。2、熔化極氣體保護(hù)焊是以可熔化的金屬絲(焊絲)作為電極——焊絲在電弧熱的作用下，形成熔滴；熔滴自由長(zhǎng)大到出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象時(shí)，在重力和電磁力的作用下落入熔池，形成飛濺。

有廠(chǎng)家對(duì)CO₂氣體保護(hù)焊焊槍噴嘴進(jìn)行防堵處理，如中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN 103551715 B公開(kāi)了一種CO₂氣體保護(hù)焊焊槍噴嘴或?qū)щ娮旆蓝绿幚硐到y(tǒng)，用于解決CO₂氣體保護(hù)焊焊槍噴嘴或?qū)щ娮於氯膯?wèn)題，包括儲(chǔ)液罐、防飛濺液噴涂裝置、焊槍放置架和PLC控制機(jī)構(gòu)；又如中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利CN 202725431 U公開(kāi)了熔化極氣體保護(hù)焊焊槍防飛濺液噴涂裝置，包括進(jìn)氣管、防飛濺液容器、噴涂容器、噴霧器和回收瓶，防飛濺液容器和回收瓶分別與噴涂容器通過(guò)氣管連接，噴涂容器底部安裝噴霧器，進(jìn)氣管與噴霧器連通。雖然該專(zhuān)利的技術(shù)方案解決了熔化極氣體保護(hù)焊焊槍的堵塞問(wèn)題，但它是針對(duì)單臺(tái)焊槍的人工操作設(shè)備，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)焊槍的自動(dòng)感應(yīng)噴涂，難以實(shí)現(xiàn)焊接生產(chǎn)線(xiàn)整體的自動(dòng)化控制；并且采用該專(zhuān)利技術(shù)方案需要將焊槍放入噴涂容器，還要保持手持狀態(tài)，增加了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。故提供一種自動(dòng)焊槍的防飛濺系統(tǒng)可以降低成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)的自動(dòng)焊槍的防飛濺焊接方法，以減少焊絲熔滴飛濺對(duì)焊接生產(chǎn)質(zhì)量的影響，本發(fā)明提供的技術(shù)方案無(wú)需使用傳統(tǒng)清槍設(shè)備，從而提高工作效率、降低成本。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是自動(dòng)焊槍防飛濺焊接方法，包括如下步驟：

步驟a)向焊槍噴嘴噴高壓氣體，清理噴嘴；

步驟b)焊槍噴嘴蘸取防飛濺液；

步驟c)分別先后向焊槍噴嘴噴高壓氣體和保護(hù)焊氣體；

步驟d)焊接工件；

步驟e)重復(fù)步驟a～步驟d。

優(yōu)選地，步驟a之前還可包括編程：預(yù)設(shè)自動(dòng)焊槍工作軌跡，開(kāi)機(jī)，以使焊槍自動(dòng)工作并重復(fù)步驟e。

優(yōu)選地，步驟a的具體操作為：向氣體保護(hù)焊焊槍的導(dǎo)氣通道中噴出高壓氣體，停止噴氣，使用鋼絲刷自動(dòng)清理噴嘴。

優(yōu)選地，步驟c的具體操作為：向蘸取防飛濺液后的氣體保護(hù)焊焊槍的導(dǎo)氣通道中噴高壓氣體，然后向氣體保護(hù)焊焊槍的導(dǎo)氣通道中噴保護(hù)焊氣體。

更優(yōu)選地，步驟a或步驟c高壓氣體的壓力為0.6～1.25MPa。

更優(yōu)選地，步驟a或步驟c中噴高壓氣體3～5s。

更優(yōu)選地，高壓氣體選自壓縮空氣。

優(yōu)選地，步驟b中防飛濺液為耐高溫、無(wú)毒、不燃的固體或液體；作為一種優(yōu)選方案，防飛濺液為碳液，耐受溫度為2000℃以上。

本發(fā)明的另一目的是提供上述自動(dòng)焊槍防飛濺系統(tǒng)，包括電連接的控制裝置、儲(chǔ)液裝置和噴氣裝置，其中，控制裝置安裝于焊槍內(nèi)部，儲(chǔ)液裝置獨(dú)立地置于自動(dòng)焊槍旁，噴氣裝置安裝于自動(dòng)焊槍的送絲機(jī)外部，儲(chǔ)液裝置和噴氣裝置分別通過(guò)控制裝置配合自動(dòng)焊槍噴氣清理飛濺和蘸取防飛濺液。

優(yōu)選地，自動(dòng)焊槍防飛濺系統(tǒng)還包括清理刷，用于蘸取防飛濺液前對(duì)焊槍噴嘴進(jìn)行簡(jiǎn)單清理。

優(yōu)選地，儲(chǔ)液裝置包括儲(chǔ)液支架和儲(chǔ)液罐，儲(chǔ)液罐置于儲(chǔ)液支架上。

優(yōu)選地，為防止防飛濺液過(guò)多地與空氣接觸，儲(chǔ)液裝置還包括可活動(dòng)的蓋在儲(chǔ)液罐口的自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)安裝于儲(chǔ)液支架上，通過(guò)控制裝置驅(qū)動(dòng)控制其自動(dòng)往復(fù)地開(kāi)合，即可自動(dòng)開(kāi)關(guān)儲(chǔ)液罐，以避免除進(jìn)行步驟c外的其余步驟時(shí)異物落入儲(chǔ)液罐中，并防止防飛濺液蒸發(fā)，其中，自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)可為現(xiàn)有技術(shù)任意實(shí)現(xiàn)該功能的結(jié)構(gòu)，在此不做贅述。

優(yōu)選地，噴氣裝置可為現(xiàn)有技術(shù)任一實(shí)現(xiàn)向自動(dòng)焊槍供應(yīng)高壓氣體的結(jié)構(gòu)，在此不做贅述。

優(yōu)選地，控制裝置為電磁閥組件，用于控制噴高壓氣體或保護(hù)焊氣體、焊槍槍頭清理、自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)開(kāi)合、蘸取防飛濺液。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的自動(dòng)焊槍防飛濺焊接方法及系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.蘸取防飛濺液和吹氣相結(jié)合，當(dāng)焊接過(guò)程中的飛濺碰到碳層后便會(huì)自然脫落，使飛濺不易粘附噴嘴和/或?qū)щ娮?，降低噴嘴口和?dǎo)電嘴端部附著過(guò)多飛濺后形成環(huán)狀塊的機(jī)率；

2.降低生產(chǎn)成本：省略了清槍步驟，無(wú)需購(gòu)買(mǎi)清槍設(shè)備，節(jié)省了組織專(zhuān)業(yè)人員安裝、調(diào)試、維護(hù)的費(fèi)用；

3.清槍后自動(dòng)焊槍位置易超出焊接范圍，會(huì)影響焊槍鵝頸角度(即TCP)，本發(fā)明提供的自動(dòng)焊槍防飛濺焊接方法及系統(tǒng)避免由于清槍引起的焊接質(zhì)量問(wèn)題；

4.節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間：只需蘸取碳液，清槍時(shí)間從原14秒減少到約10秒；

5.延長(zhǎng)噴嘴、導(dǎo)電嘴的使用壽命：省略了清槍、剪絲步驟，故沒(méi)有鉸刀與噴嘴的接觸，可延長(zhǎng)噴嘴、導(dǎo)電嘴使用壽命；

6.降低導(dǎo)電嘴用量：由于碳層既耐高溫(約2300℃)，又耐磨損，故導(dǎo)電嘴的用量較常規(guī)減少約40％左右；

綜上所述，本發(fā)明利用蘸取防飛濺液和吹氣相結(jié)合，可隔離熔滴飛濺，降低焊渣與噴嘴、導(dǎo)電嘴和導(dǎo)電嘴內(nèi)壁粘連機(jī)率，有效防止焊槍噴嘴、導(dǎo)電嘴堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了對(duì)焊槍噴嘴及導(dǎo)電嘴的防飛濺目的；此外，無(wú)需使用傳統(tǒng)清槍設(shè)備，降低生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)導(dǎo)電嘴使用壽命，節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間，具有很高的市場(chǎng)價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)熔滴過(guò)渡示意圖：

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1防飛濺系統(tǒng)電磁閥工作電路示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的自動(dòng)焊槍防飛濺方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地描述本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的描述，需說(shuō)明的是，在以下實(shí)施例中出現(xiàn)的耗材均為市售，在此不作贅述。

本發(fā)明提供的自動(dòng)焊槍防飛濺系統(tǒng)，包括電連接的電磁閥組件、儲(chǔ)液裝置、噴氣裝置和鋼絲刷，儲(chǔ)液裝置獨(dú)立地置于自動(dòng)焊槍旁，包括儲(chǔ)液支架、儲(chǔ)液罐和可活動(dòng)的蓋在儲(chǔ)液罐口的自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)安裝于儲(chǔ)液支架上，通過(guò)控制裝置驅(qū)動(dòng)控制其自動(dòng)往復(fù)地開(kāi)合，儲(chǔ)液罐置于儲(chǔ)液支架上；噴氣裝置安裝于自動(dòng)焊槍的送絲機(jī)外部，儲(chǔ)液裝置和噴氣裝置分別通過(guò)控制裝置配合自動(dòng)焊槍運(yùn)行。防飛濺具體步驟為：預(yù)設(shè)程序，開(kāi)機(jī)；向焊槍噴嘴噴高壓氣體，清理焊槍噴嘴；停止噴氣，電磁閥控制自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)開(kāi)蓋，焊槍噴嘴蘸取防飛濺液；焊槍噴嘴從儲(chǔ)液罐中取出，電磁閥控制自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)關(guān)蓋，再次向焊槍噴嘴噴高壓氣體；向焊槍噴嘴噴保護(hù)焊氣體，自動(dòng)焊槍焊接工件，當(dāng)工件焊接完成，停止向焊槍噴嘴噴保護(hù)焊氣體，自動(dòng)焊槍返回運(yùn)動(dòng)原點(diǎn)；開(kāi)始下一個(gè)焊接循環(huán)，完成焊接任務(wù)后關(guān)機(jī)。

實(shí)施例1

以生產(chǎn)18446件“大眾”Lavida車(chē)型的冷端總成為例(程序已預(yù)設(shè)且開(kāi)機(jī))：

Step1，向焊槍噴嘴內(nèi)部噴壓縮空氣，壓縮空氣流經(jīng)焊槍槍頭部分的所有部件——包括槍管(鵝頸)、導(dǎo)電嘴座、分流器、導(dǎo)電嘴、噴嘴等；自動(dòng)焊槍移至鋼絲刷清理噴嘴，此時(shí)，自動(dòng)焊槍和鋼絲刷配合完成細(xì)小飛濺的清理；

Step2，電磁閥控制噴氣裝置停止噴氣并控制自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)打開(kāi)儲(chǔ)液罐，自動(dòng)焊槍移向儲(chǔ)液罐蘸取碳液；

Step3，自動(dòng)焊槍噴嘴移出儲(chǔ)液罐，電磁閥控制噴氣裝置向焊槍噴嘴內(nèi)部噴壓縮空氣，壓縮空氣流經(jīng)焊槍槍頭部分的所有部件——包括槍管(鵝頸)、導(dǎo)電嘴座、分流器、導(dǎo)電嘴、噴嘴等，此時(shí)，噴壓縮空氣可將碳液吹勻，避免滴瀝；

Step4，向焊槍噴嘴噴保護(hù)焊氣體，同時(shí)自動(dòng)焊槍運(yùn)行至工件進(jìn)行焊接工作；

Step5，焊接完成，停止向焊槍噴嘴噴保護(hù)焊氣體，自動(dòng)焊槍返回至原點(diǎn)，此時(shí)完成一個(gè)焊接循環(huán)。重復(fù)Step1～Step5進(jìn)行下一個(gè)焊接循環(huán)。

本實(shí)施例提供的方法及系統(tǒng)可節(jié)省耗材成本見(jiàn)表1。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1的差別僅在于生產(chǎn)21340件“大眾”P(pán)OLO GP熱端總成，節(jié)省耗材成本見(jiàn)表1。

實(shí)施例3

本實(shí)施例與實(shí)施例1的差別僅在于生產(chǎn)23460件汽車(chē)MPI HE熱端總成，節(jié)省耗材成本見(jiàn)表1。

表1

驗(yàn)證時(shí)間：2015年10月9日至2015年11月30日。

通過(guò)表1可知，使用本發(fā)明提供的自動(dòng)焊槍防飛濺焊接方法，可有效防止飛濺生成，降低導(dǎo)電嘴使用量，持續(xù)降低生產(chǎn)成本，具有很高的應(yīng)用前景。

在此說(shuō)明書(shū)中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。