焊接機(jī)器人CO2環(huán)保焊槍
汽車車身焊裝車間主要用的焊接方式是電阻點(diǎn)焊、螺柱焊接和少量弧焊。弧焊一般用在座艙總成焊接區(qū)、地板總成焊接區(qū)、側(cè)圍總成焊接區(qū)、調(diào)整線線頭和門蓋焊接生產(chǎn)區(qū)。當(dāng)然不同車型的模型設(shè)計(jì)不一樣，可能弧焊的部位也是不一樣的。對于這些弧焊工位，通常的做法是設(shè)置除塵設(shè)備或不除塵。目前CO2焊接除塵方式主要有以下幾種：
1. 集中通風(fēng)除塵
汽車車身CO2焊接的集中除塵主要是CO2焊接室除塵，即將車身上需要CO2焊接的地方進(jìn)行集中焊接，建立一個(gè)CO2焊接室，內(nèi)部設(shè)置多臺 CO2焊機(jī)。在CO2焊接室內(nèi)部設(shè)置排風(fēng)口，通過管道連接到車間外面。開動(dòng)通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行抽風(fēng)，CO2焊接室產(chǎn)生負(fù)壓，令焊接時(shí)產(chǎn)生的大量煙塵通過排煙管道排到室外。這種方式多數(shù)情況下只是排煙塵不能除塵，但排煙效果好。圖1所示是國內(nèi)某汽車制造廠車身焊裝車間CO2焊接室。
2. 單機(jī)通風(fēng)除塵
汽車車身的CO2焊接量一般不太大，有的設(shè)計(jì)考慮到焊接順序和焊接空間等問題，弧焊縫設(shè)計(jì)的比較分散，不適合集中焊接，采用分散焊接時(shí)通常要采用單機(jī)除塵設(shè)備，如圖2所示。這種設(shè)備除塵后將吸進(jìn)的空氣排到車間，從而達(dá)到通風(fēng)除塵的效果。單機(jī)除塵設(shè)備的吸塵罩可以根據(jù)焊接位置靈活拉動(dòng)調(diào)節(jié)的高度和位置，但除塵罩面積有限，除塵效果不如焊接室。單機(jī)除塵設(shè)備的缺點(diǎn)是投資較大，增加工人輔助工作量，而排煙管道還妨礙工人焊接及工件上、下料。
3. 環(huán)保除塵焊槍
環(huán)保除塵焊槍（見圖3）實(shí)際就是在CO2普通焊槍外表面增加了一個(gè)直徑比普通焊槍大一點(diǎn)的套管，焊槍重量增加很少，對工人操作影響不大。這種環(huán)保焊槍的優(yōu)點(diǎn)是：采用PLC脈沖控制儀，自動(dòng)反吹風(fēng)；低壓啟動(dòng)焊槍把手觸動(dòng)開關(guān)，拿起工作時(shí)機(jī)器自動(dòng)起動(dòng)，放下時(shí)機(jī)器即停止運(yùn)行，解決了不必要的浪費(fèi)；采用一個(gè)吸氣孔配一個(gè)焊接工位，可單機(jī)、多機(jī)同時(shí)實(shí)現(xiàn)即開即用，節(jié)能、方便、體積小、質(zhì)量輕及移動(dòng)自如。
這種環(huán)保焊槍除塵是近年來才研制出來的，雖然吸煙塵面小，但靠近煙塵產(chǎn)生的源頭，排煙效果很好。圖4和圖5分別是使用普通焊槍和環(huán)保焊槍焊接的實(shí)例照片，可以看出，使用了環(huán)保焊槍焊接，焊接煙塵明顯減少。目前，該設(shè)備已經(jīng)在一些大型機(jī)械廠和客車廠進(jìn)行了試用，用戶反映不錯(cuò)。同時(shí)，試用業(yè)主也反映這種環(huán)保焊槍的排煙效果與焊接姿態(tài)有關(guān)，平焊、角焊排煙的效果是不一樣的。
伺服焊槍
與氣動(dòng)焊槍相比，電阻點(diǎn)焊伺服焊槍可以不使用壓縮空氣，而且控制精度和焊接質(zhì)量更好。電阻點(diǎn)焊伺服焊槍一般在焊接機(jī)器人上使用，比氣動(dòng)焊槍更加節(jié)能，且噪聲小。據(jù)國內(nèi)某工廠提供的測算資料表明，電阻點(diǎn)焊伺服焊槍的一個(gè)焊點(diǎn)可以節(jié)省0.1分錢。對于自動(dòng)化程度比較高的車身焊裝生產(chǎn)線，一臺車身機(jī)器人焊接量累計(jì)在1500點(diǎn)以上，年產(chǎn)10萬臺汽車車身的焊裝車間一年內(nèi)則可節(jié)約成本10萬元以上。
一體化懸掛點(diǎn)焊機(jī)
車身焊裝車間采用的懸掛點(diǎn)焊機(jī)大部分是分體式懸掛點(diǎn)焊機(jī)，即焊接變壓器與焊鉗分離。變壓器與焊鉗通過很粗的銅電纜連接。汽車車身用鋼板厚度在0.6～1.2mm之間，焊接過程焊接電流通常在10000A以上，連接銅電纜瞬時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的電阻熱量和強(qiáng)烈的電磁輻射，這時(shí)就需要用冷卻水進(jìn)行冷卻。
而采用一體化懸掛點(diǎn)焊機(jī)，焊接變壓器在焊鉗上，從而省去了焊接變壓器與焊鉗之間的連接電纜，大大提高了能量的使用效率。在汽車車門總成及分總成焊接時(shí)，采用分體懸掛點(diǎn)焊機(jī)，其容量一般在150～160kVA之間，而采用一體化懸掛點(diǎn)焊機(jī)一般用35～40kVA 焊機(jī)就可以了。圖7和圖8分別是一體化焊機(jī)和分體式懸掛點(diǎn)焊機(jī)應(yīng)用實(shí)例，從中可以看出，連接到一體化焊機(jī)電纜直徑很小，而分體式焊機(jī)與焊鉗連接的電纜很粗。
無論是一體化焊機(jī)還是分體式焊機(jī)，焊接變壓器輸入的電壓一般都是單相380V。一體式焊機(jī)由于焊接變壓器在焊鉗上，存在著隱患，不能滿足大多數(shù)汽車廠的用電規(guī)程，因此許多工廠，特別是合資工廠禁止使用一體化懸掛點(diǎn)焊機(jī)。另外，由于焊接變壓器在焊鉗上，增加了焊鉗的重量，人工操作強(qiáng)度大，所以比較適合小焊鉗焊接門蓋或小件等。
結(jié)語
汽車工藝的發(fā)展對節(jié)能和環(huán)保的要求越來越高，推動(dòng)了節(jié)能環(huán)保技術(shù)工藝設(shè)備的廣泛應(yīng)用。與非節(jié)能環(huán)保設(shè)備相比較，節(jié)能環(huán)保工藝設(shè)備通常會(huì)增加生產(chǎn)企業(yè)的采購成本或維護(hù)成本，因此，各個(gè)汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)根據(jù)自己的標(biāo)準(zhǔn)、習(xí)慣，權(quán)衡采用一種或多種節(jié)能環(huán)保工藝設(shè)備。