自动化点焊机在高强度连续生产中,失效模式往往集中在“电流-压力-时间”三角关系失衡、电极管理缺失、冷却与润滑不到位三类根因。把现场最常报修、对一次合格率影响最大的症状归纳如下,并给出可立即落地的排查/整改顺序,方便设备、工艺、生产三方快速协同。
1. 焊点“虚焊”或强度不稳
现象:拉剪力低、熔核小、焊点发乌甚至无熔核。
快速排查:① 先测实际次级电流(线圈表或罗氏线圈),看是否比设定值低 10% 以上;② 检查气压源波动值,焊接瞬间气压跌落>0.05 MPa 即为不合格;③ 电极对中及端面直径(一般应为 φ5~7 mm,倒角 R0.5)。
根因与对策:
– 网压跌落或焊机内阻变大 → 进线加稳压器,每半年紧固一次次级铜排螺栓。
– 电极烧蚀或端面氧化 → 每 3000 点用专用修模器修锉,修后厚度差<0.2 mm;高硬度镀层板建议用 Al2O3 分散铜电极。
– 压力不足/跟随性差 → 在气缸进气侧加 3 L 储气罐,换低摩擦密封圈,把加压时间提前到预压 10 ms 以上。
2. 飞溅大、焊点发黑压坑深
现象:操作工反映“爆点”、电极粘料,下一工位需人工打磨。
快速排查:① 高速相机或手机慢动作拍熔核形成阶段,看是否在通电首 2 ms 就有金属喷射;② 测电极压力,对比工艺卡是否偏低 15% 以上;③ 检查板缝间隙(塞尺应≤0.1 mm)。
根因与对策:
– 电流斜坡上升过快 → 改用“中频直流+斜率控制”,前 2 ms 给 60% 电流缓升。
– 电极错位或工件翘曲 → 加导向销、随动压紧块,确保上下电极同轴度≤0.2 mm。
– 表面锌层厚/油污 → 焊前干刷 + 酒精擦拭,镀锌板电流提高 8–12%,时间缩短 20%。
3. 电极粘连、修磨频次高
现象:电极帽 400 点就拉伤、掉肉,自动修磨机几乎每班都在转。
快速排查:① 红外测温枪测焊接后电极表面温度,>350 ℃ 即异常;② 看冷却水回路温差,进出口 ΔT>8 ℃ 说明流量不足。
根因与对策:
– 冷却水流量<6 L/min(φ10 mm 铜管)→ 换内径 12 mm 软管,加并联回路;水质电导率>300 μS·cm⁻¹ 要接去离子器。
– 电极材料选型错误 → 镀层板用 Cr-Zr-Cu 或 Al2O3-Cu,寿命可翻 2–3 倍。
– 焊接脉冲后热维持长 → 在控制器里加“冷却脉冲”,让电极在维持阶段继续通 0.2 s 小流量水。
4. 网压波动/异相报警
现象:上午 9–11 点频繁跳“电压异常”,重启后正常。
快速排查:① 用录波表看进线电压,跌落至 340 V(三相 380 V 制)即会报警;② 查车间大负载(空压机、注塑机)启动时刻是否与报警同步。
对策:焊机前端加 30 kVA 电子稳压器或 UPS;把焊机供电与大型电机分路;在控制器里放宽-15% +10% 的带载容限。
5. 气缸/伺服加压不到位
现象:焊接时“啪”一声响,焊点压坑浅,气缸缓冲垫寿命 2 周就坏。
快速排查:① 用百分表测加压行程末端反弹量,>0.3 mm 即不合格;② 查气缸排气消声器是否被油泥堵死。
对策:换低摩擦聚氨酯缓冲垫,半年换一次;在 PLC 里加“压力到达”反馈,不到设定值禁止通电;伺服加压机型每周标定压力传感器零漂。
6. 控制/通讯丢点
现象:生产线突然报“无焊接输出”, PLC 与焊机控制器通讯灯闪烁。
快速排查:① 看 Fieldbus 错误代码,多数为 ProfiNet 站丢失;② 查焊机侧 24 V 电源,瞬降<20 V 就会掉站。
对策:独立 24 V/10 A 电源给焊机控制器;ProfiNet 线用屏蔽双绞,接地单端;把焊机故障信号通过硬线并联到 PLC,做冗余保护。
7. 机械振动、异响
现象:自动线节拍 45 以上时,焊机头“哒哒”抖动,焊点位置漂移±0.5 mm。
快速排查:① 用加速度计测焊机框架,振动值>2 g 即超标;② 检查同步带/滚珠丝杠是否磨损,反向间隙>0.1 mm。
对策:框架加 10 mm 加强筋板;把焊机与机器人底座做成整体铸铁平台;伺服轴加前馈+二次滤波,降低加速度峰值。
8. 数据追溯/质量报警泛滥
现象:MES 系统里 30% 焊点报“不合格”,但线下拉剪合格。
快速排查:① 看控制器默认容差是否过严(电流±2%、时间±1 ms);② 焊机与检具时间戳不一致,导致判定错位。
对策:按 Cpk≥1.33 重新设定上下限;把焊机、检具、MES 时钟同步到同一 NTP 服务器;焊后 0.5 s 内把实际电流、压力、电阻曲线打包上传,减少误判。
预防性维护 8 点提示
1. 每班前 5 min 点检:气压、水压、电极对中、防护玻璃干净。
2. 每 3000 点修磨一次,每 12000 点更换电极帽,留样做金相。
3. 每周清理次级铜排、柔性带氧化层,涂导电膏。
4. 每月测一次绝缘电阻(≥1 MΩ)、冷却水电导率(≤200 μS·cm⁻¹)。
5. 每季度校准电流线圈、压力传感器,出报告存档。
6. 每半年换气缸密封圈、过滤减压阀滤芯。
7. 每年做一次焊机内阻测试(次级回路 ≤20 μΩ)。
8. 建立“参数-质量-寿命”数据库,用 SPC 监控,提前一月预警电极寿命。
按以上清单逐项落地,可把自动化点焊机的突发故障率压到<1%,一次合格率稳定在 99% 以上,电极修磨周期延长 30–50%,单台焊机年停机时间控制在 8 h 以内。