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電阻焊設(shè)備的發(fā)展史
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作者:ryweld
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發(fā)布時(shí)間: 2017-07-12
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焊接技術(shù)可以追溯到幾千年前的青銅器時(shí)代，在人類早期工具制造中，無(wú)論是中國(guó)還是當(dāng)時(shí)的埃及等文明地區(qū)，都能看到焊接技術(shù)的雛形。古代的焊接方法主要是鑄焊、釬焊和鍛焊。進(jìn)行近代工業(yè)的快速發(fā)展使得焊接技術(shù)也日新月異，也出現(xiàn)了不少新的焊接方法，比較有代表性的，比如電弧焊，電阻焊，激光焊，摩擦焊，爆炸焊等
焊接技術(shù)可以追溯到幾千年前的青銅器時(shí)代，在人類早期工具制造中，無(wú)論是中國(guó)還是當(dāng)時(shí)的埃及等文明地區(qū)，都能看到焊接技術(shù)的雛形。古代的焊接方法主要是鑄焊、釬焊和鍛焊。進(jìn)行近代工業(yè)的快速發(fā)展使得焊接技術(shù)也日新月異，也出現(xiàn)了不少新的焊接方法，比較有代表性的，比如電弧焊，電阻焊，激光焊，摩擦焊，爆炸焊等，今天我們主要是想介紹一下電阻焊里電阻焊設(shè)備的發(fā)展歷程。
首例電阻焊要追溯到1856年。James Joule 成功用電阻加熱法對(duì)一捆銅絲進(jìn)行了熔化焊接。1887年，電阻焊被美國(guó)的湯姆森發(fā)明，并且應(yīng)用于薄板的縫焊以及點(diǎn)焊；20世紀(jì)20年代由于閃光對(duì)焊方法焊接棒材和鏈條的出現(xiàn)，電阻焊真正進(jìn)入了實(shí)用階段，。1964年Unimation生產(chǎn)的首批用于電阻點(diǎn)焊的機(jī)器人在通用汽車公司使用。電阻焊從出現(xiàn)到應(yīng)用到自動(dòng)化機(jī)器人上面用了一百多年的時(shí)間，電阻焊設(shè)備也隨著人們對(duì)焊接質(zhì)量要求的提高而變得越來(lái)越精密。
以點(diǎn)焊機(jī)為例，早期的點(diǎn)焊機(jī)非常簡(jiǎn)單，以變壓器來(lái)調(diào)電流和電壓，焊接開(kāi)關(guān)經(jīng)歷了機(jī)械開(kāi)關(guān)，繼電器，引燃管，晶閘管，等幾個(gè)階段，前兩種開(kāi)關(guān)的電阻焊機(jī)現(xiàn)在仍存在，有的還在使用，由于機(jī)械開(kāi)關(guān)沒(méi)有時(shí)間控制，完全是靠人工來(lái)進(jìn)行判斷，焊接質(zhì)量很不穩(wěn)定。后來(lái)采用整流元件來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間和電流的控制后電阻焊機(jī)應(yīng)用才廣泛起來(lái)，這也就是現(xiàn)在人們常說(shuō)的工頻交流電阻焊機(jī)，隨著焊接質(zhì)量要求的不斷提高和電子電力技術(shù)的發(fā)展，后來(lái)又出現(xiàn)了三相低頻，次極整流，電容儲(chǔ)能和中頻逆變式電阻焊機(jī)?，F(xiàn)在不同的電阻焊機(jī)在焊接不同的工件時(shí)發(fā)揮著作用，比如應(yīng)用最廣泛的工頻交流點(diǎn)焊機(jī)因低成本而被很多對(duì)焊接質(zhì)量要求不高的企業(yè)使用，在對(duì)焊接質(zhì)量要求高或者焊接有色金屬及合金等場(chǎng)合次極整流和中頻逆變點(diǎn)焊機(jī)就有著很好的適用性和焊接能力，而在焊接微小，細(xì)且薄的工件時(shí)，電容儲(chǔ)能焊機(jī)能很好的滿足焊接要求。
從節(jié)能角度來(lái)講，普通工頻電阻焊機(jī)的效率是很低的，若采用三相低頻或次級(jí)整流式焊機(jī)，其輸入容量是單相交流電阻焊機(jī)的 33% ～ 25% 。但由于這兩種焊機(jī)的體積龐大、成本高 、 故未能得到普及 。近十幾年來(lái)出現(xiàn)了逆變式電阻焊機(jī)，它利用逆變技術(shù)將電網(wǎng)電壓整流 ，逆變成 1 kHz 左右的信號(hào) ，經(jīng)過(guò)中頻變壓器再整流 ， 供給焊接區(qū)單向電流。普通工頻交流電阻焊機(jī)在焊接時(shí)電流頻繁過(guò)零且停留時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng) ，這會(huì)使加熱強(qiáng)度降低。低頻或直流波形可彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)。
在本世紀(jì) 70 年代末期，第一臺(tái)逆變電源研制成功并投入使用 。采用這一技術(shù)的主要目的是減少變壓器重量和體積，提高效率，有利于該設(shè)備用于機(jī)器人系統(tǒng)中 。隨后不久，便在點(diǎn)焊設(shè)備上采用了中頻逆變技術(shù) ，其目的不僅是為 了獲得更大的功率體積比，更是為了在短時(shí)間內(nèi)獲得更高的能量輸入。獲得更好的焊接工藝特性及動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力 。最初采用的是以晶閘管 為開(kāi)關(guān)元件的電路結(jié)構(gòu) ，隨著大功率電力電子元付不斷發(fā)展 ，在電阻焊逆變電路中使用了功率晶體管 ?，F(xiàn)代的逆變器大都以絕緣柵極晶體管(IGBT）為開(kāi)關(guān)元件 ，電路結(jié)構(gòu)大都采用半橋或全橋形式 。當(dāng)今的中頻逆變電阻焊機(jī)的功率可以做到10~250 KVA。
與弧焊逆變技術(shù)不同，電阻焊逆變的頻率沒(méi)有必要做得太高，一般認(rèn)為1kHz左右是最優(yōu)的頻段 。因?yàn)榧仁乖偬岣吣孀兊念l率，變壓器體積的減少也不可能太多 ，變壓器中原，副線圈必須流過(guò)的電流決定了它的體積和重量的下限。而在1kHz左右時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力是很好的 。
在逆變電阻焊機(jī)參數(shù)控制時(shí)，涉及到時(shí)間問(wèn)題，傳統(tǒng)的電阻焊機(jī)均是基于普通工頻的，時(shí)間的最小單位是一個(gè)周波（20ms），所制定的各種焊接參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)是以周波為時(shí)間單位的 ，對(duì)于1kHz的中頻逆變焊機(jī)來(lái)說(shuō)若仍采用周波為單位，一些應(yīng)具備的參數(shù)細(xì)調(diào)功能不能被很好地利用 ，所以有的中頻逆變焊機(jī)采用ms作為時(shí)間單位 ，這是為了與傳統(tǒng)的參數(shù)相匹配 ，也具有用周波為單位的參數(shù)設(shè)定功能
由于采用了更高的工作頻率，使焊接變壓器的質(zhì)量大大減輕，這對(duì)點(diǎn)焊機(jī)器人的應(yīng)用十分有利，在汽車制造方面被廣泛使用，另外逆變式電阻焊機(jī)還具有功態(tài)響應(yīng)速度高、電網(wǎng)三相平衡、無(wú)次級(jí)感抗變化的影響 、焊接電流脈動(dòng)小 、焊接工藝性能較好等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)在國(guó)家提倡產(chǎn)業(yè)升級(jí)的今天也越來(lái)越受到企業(yè)主的青睞。
廣州銳研機(jī)電設(shè)備有限公司,專業(yè)電阻焊設(shè)備廠家
技術(shù)咨詢:徐 13316232298(微信同號(hào)）
電話;86 020-29876631
傳真:86 020-37510030
地址:中國(guó)廣東省廣州市從化區(qū)鰲頭鎮(zhèn)車頭工業(yè)園
以點(diǎn)焊機(jī)為例，早期的點(diǎn)焊機(jī)非常簡(jiǎn)單，以變壓器來(lái)調(diào)電流和電壓，焊接開(kāi)關(guān)經(jīng)歷了機(jī)械開(kāi)關(guān)，繼電器，引燃管，晶閘管，等幾個(gè)階段，前兩種開(kāi)關(guān)的電阻焊機(jī)現(xiàn)在仍存在，有的還在使用，由于機(jī)械開(kāi)關(guān)沒(méi)有時(shí)間控制，完全是靠人工來(lái)進(jìn)行判斷，焊接質(zhì)量很不穩(wěn)定。后來(lái)采用整流元件來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間和電流的控制后電阻焊機(jī)應(yīng)用才廣泛起來(lái)，這也就是現(xiàn)在人們常說(shuō)的工頻交流電阻焊機(jī)，隨著焊接質(zhì)量要求的不斷提高和電子電力技術(shù)的發(fā)展，后來(lái)又出現(xiàn)了三相低頻，次極整流，電容儲(chǔ)能和中頻逆變式電阻焊機(jī)?，F(xiàn)在不同的電阻焊機(jī)在焊接不同的工件時(shí)發(fā)揮著作用，比如應(yīng)用最廣泛的工頻交流點(diǎn)焊機(jī)因低成本而被很多對(duì)焊接質(zhì)量要求不高的企業(yè)使用，在對(duì)焊接質(zhì)量要求高或者焊接有色金屬及合金等場(chǎng)合次極整流和中頻逆變點(diǎn)焊機(jī)就有著很好的適用性和焊接能力，而在焊接微小，細(xì)且薄的工件時(shí)，電容儲(chǔ)能焊機(jī)能很好的滿足焊接要求。
從節(jié)能角度來(lái)講，普通工頻電阻焊機(jī)的效率是很低的，若采用三相低頻或次級(jí)整流式焊機(jī)，其輸入容量是單相交流電阻焊機(jī)的 33% ～ 25% 。但由于這兩種焊機(jī)的體積龐大、成本高 、 故未能得到普及 。近十幾年來(lái)出現(xiàn)了逆變式電阻焊機(jī)，它利用逆變技術(shù)將電網(wǎng)電壓整流 ，逆變成 1 kHz 左右的信號(hào) ，經(jīng)過(guò)中頻變壓器再整流 ， 供給焊接區(qū)單向電流。普通工頻交流電阻焊機(jī)在焊接時(shí)電流頻繁過(guò)零且停留時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng) ，這會(huì)使加熱強(qiáng)度降低。低頻或直流波形可彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)。
在本世紀(jì) 70 年代末期，第一臺(tái)逆變電源研制成功并投入使用 。采用這一技術(shù)的主要目的是減少變壓器重量和體積，提高效率，有利于該設(shè)備用于機(jī)器人系統(tǒng)中 。隨后不久，便在點(diǎn)焊設(shè)備上采用了中頻逆變技術(shù) ，其目的不僅是為 了獲得更大的功率體積比，更是為了在短時(shí)間內(nèi)獲得更高的能量輸入。獲得更好的焊接工藝特性及動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力 。最初采用的是以晶閘管 為開(kāi)關(guān)元件的電路結(jié)構(gòu) ，隨著大功率電力電子元付不斷發(fā)展 ，在電阻焊逆變電路中使用了功率晶體管 ?，F(xiàn)代的逆變器大都以絕緣柵極晶體管(IGBT）為開(kāi)關(guān)元件 ，電路結(jié)構(gòu)大都采用半橋或全橋形式 。當(dāng)今的中頻逆變電阻焊機(jī)的功率可以做到10~250 KVA。
在逆變電阻焊機(jī)參數(shù)控制時(shí)，涉及到時(shí)間問(wèn)題，傳統(tǒng)的電阻焊機(jī)均是基于普通工頻的，時(shí)間的最小單位是一個(gè)周波（20ms），所制定的各種焊接參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)是以周波為時(shí)間單位的 ，對(duì)于1kHz的中頻逆變焊機(jī)來(lái)說(shuō)若仍采用周波為單位，一些應(yīng)具備的參數(shù)細(xì)調(diào)功能不能被很好地利用 ，所以有的中頻逆變焊機(jī)采用ms作為時(shí)間單位 ，這是為了與傳統(tǒng)的參數(shù)相匹配 ，也具有用周波為單位的參數(shù)設(shè)定功能
由于采用了更高的工作頻率，使焊接變壓器的質(zhì)量大大減輕，這對(duì)點(diǎn)焊機(jī)器人的應(yīng)用十分有利，在汽車制造方面被廣泛使用，另外逆變式電阻焊機(jī)還具有功態(tài)響應(yīng)速度高、電網(wǎng)三相平衡、無(wú)次級(jí)感抗變化的影響 、焊接電流脈動(dòng)小 、焊接工藝性能較好等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)在國(guó)家提倡產(chǎn)業(yè)升級(jí)的今天也越來(lái)越受到企業(yè)主的青睞。
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