适配机型:埃斯顿 ER10/ER12 弧焊机器人 + EC-350iL 超低飞溅数字 MAG 焊机,埃斯顿 ARC 弧焊工艺包;焊缝类型:箱体周边角焊缝(焊脚 2.0~2.5mm)+ 短对接焊缝(长度 80~250mm),来料激光下料,对接间隙≤0.3mm,错边≤0.2mm。 核心难点:薄板热容量低,极易起弧烧穿、波浪变形、起弧气孔;机柜箱体为封闭框架,连续焊接累积变形。 工艺模式:选用Fine Weld 低飞溅短弧模式(埃斯顿焊机薄板专用,降低短路峰值电流,软电弧,减少熔深,抑制飞溅),不采用深熔 Rapid Weld。
一、系统与工装配置
机器人工作站ER12 六轴机器人,IRC 控制柜;可选接触式寻位补偿钣金装夹偏差;配置清枪剪丝站(每 20 件清枪一次);工作站加装防风罩,风速<1.5m/s。
工装夹具(薄板成败关键)
气动多点压紧,保证钣金贴合无翘曲;焊缝背部加装紫铜散热垫板,快速导出热量,防止背面塌陷、烧穿。
分段定位,长箱体采用对角压紧,预留微小反变形量抵消焊后收缩。
焊丝与保护气
焊丝:Φ0.8mm 实芯低碳焊丝(Si-Mn 脱氧)
保护气:80% Ar + 20% CO₂混合气;纯度≥99.9%;流量10 L/min
干伸长度:10~12mm;铬锆铜导电嘴,定期更换。
二、核心焊接参数(埃斯顿 ARC 工艺包,一元化 JOB 模式)
示教器焊接条件页面,主焊段:
送丝速度:3.2 m/min,对应电流 62~68A,电压 16.0~16.4V
焊接速度:460~480 mm/min(推荐 480mm/min)
电感(电弧软硬):+4(电弧调软,降低短路冲击,减小熔深)
摆动:关闭摆动;若需要加宽焊脚,振幅≤0.7mm,两侧停留时间≤0.05s(薄板尽量不用)
时序参数(预送气、慢送丝、滞后气,单位 s)
预送气(提前送气):0.3~0.4s无风车间 0.3s;车间有风 / 起弧点频繁气孔调到 0.4s,排空枪内空气,消除起弧气孔。
起弧慢送丝:1.2 m/min,送丝缓升时间 200ms 引燃前低速送丝,引燃后平缓提升至主焊送丝,防止起弧瞬间爆弧烧穿薄板;起弧电流低于主焊 10A。
滞后气(收弧后延迟关气):2.5s熔池完全冷却凝固后断气,避免弧坑气孔、氧化发黑。
收弧设置:开启填弧坑(电流缓降),收弧送丝降到 2.4m/min,收弧段行进速度降到 400mm/min,防止焊缝末端塌陷烧穿。
三、机器人编程与工艺策略
运动指令:焊缝全程用直线焊接指令 ArcL,焊接段禁止 MOVJ 关节运动;转角 zone 设置
fine精细点,防止转弯降速局部烧穿。焊枪姿态:角接焊缝,焊枪前倾 10~15°,推着焊接;不要垂直板材(垂直电弧能量集中极易烧穿)。
焊接顺序(分段跳焊,核心防变形)机柜箱体四周焊缝不连续一圈焊完,采用对角分段跳焊。 例:先焊左上角一段→冷却→右下角一段→冷却→右上角→左下角,分段间隔冷却,控制角变形、波浪变形。单段焊缝控制在 200mm 以内,焊完等待工件散热再焊下一段。
起弧点选择:焊缝端部内侧起弧,不要在板材边缘尖角起弧,尖角极易瞬间烧穿。
TCP 校准:每班开工校准 TCP,焊丝对中性差会造成电弧长短波动,随机烧穿 / 未熔合。
四、焊前工件准备
焊缝两侧 20mm 范围,去除防锈油、灰尘、氧化皮,酒精擦拭,工件干燥无水分,避免氢气孔。
组对管控:对接间隙≤0.3mm,局部间隙 0.3~0.4mm 位置,可小幅提升焊速 + 降低送丝;间隙>0.4mm 必须提前点焊固定。
工装压紧到位,无松动、翘曲;紫铜垫板紧贴焊缝背面。
五、缺陷快速排查与参数调整
烧穿、背面塌陷优先:降低送丝速度(每次 - 0.1~0.2m/min),提高焊接速度;电感小幅加大(+4→+5);检查工装压紧、紫铜垫板。
起弧点气孔延长预送气(0.3→0.4s),检查气路检漏、喷嘴飞溅清理,确认防风。
弧坑气孔 / 末端发黑加大滞后气至 2.5~3.0s,开启填弧坑。
起弧爆弧、起点穿孔降低慢送丝速度(1.2→1.0 m/min),延长送丝缓升时间。
未熔合、焊缝窄小幅提高送丝或降低焊接速度。
焊缝变形大优化分段跳焊顺序;增加压紧力;加大背部紫铜垫板接触面积。
六、质量验收标准
焊缝外观:无烧穿、无气孔、裂纹,飞溅少;角焊缝焊脚均匀 2.0~2.5mm;对接焊缝余高≤0.8mm。
变形控制:机柜整体变形≤0.5mm;
一次焊接合格率目标≥99%。
七、和前面几家机器人薄板工艺横向对比
表格
| 机器人品牌 | 0.8mm 薄板核心控制项 | 薄板关键参数 |
|---|---|---|
| OTC | 送丝 + 固质参数 | 固质负值软电弧 |
| 安川 | 送丝 + 电弧特性 | 电弧特性负值 |
| 发那科 | 送丝 + 电弧特性 | 电弧特性负值 |
| 库卡 | 送丝 + Dynamics 动力学 | Dynamics 负值 |
| ABB | 焊接速度 + 电感 | 焊接速度主控热输入 |
| 埃斯顿 | 送丝 + 电感 + Fine Weld 低飞溅模式 | 电感调电弧软硬,时序(预送气 / 慢送丝 / 滞后气)控制起弧气孔与烧穿 |

