汽车焊装自动化生产线典型工艺 课件 项目4：机器人电阻点焊

项目4机器人电阻点焊目录4.1电阻焊及分类4.2电阻点焊工作过程及应用4.3点焊的技术特点4.4电阻点焊系统4.5机器人点焊工作站4.6电阻点焊工艺参数4.7焊点开焊问题分析及解决4.1电阻焊及分类1.电阻焊原理（1）定义。电阻焊是将被焊金属工件压紧于两个电极之间，并通以电流，利用电流经过工件接触面及临近区域产生的电阻热，将其局部加热到熔化或塑性状态，在停止通电和加压后，熔池固化，使之形成金属结合的一种连接方法。（2）电阻热

电阻焊属于金属板材热加工成型技术，其成型能量来源于被焊金属、电极之间所产生的电阻热。电阻热参考公式如下：Q=I2RtQ—产生的热量，单位为」;I—焊接电流，单位为A;R—电阻，单位为Ω;t一焊接时间，时间为S。通过上述公式可知，电阻热的大小与电流、电阻和通电时间等参数有关：1）焊接电流

焊接电流指电阻焊时，焊接输出端输出的焊接电流。因焊接电流在产热公式中是平方关系，理论上来说，电阻焊的焊接电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此，在焊接过程中，调整和控制焊接电流是保证和提升产品电阻焊连接接头质量的重要手段。2）电阻。

电阻是指焊件本身的电阻Rw、焊件间的接触电阻Rc和焊件与电极间电阻Rcw组成的两电极间的总电阻，如图所示。R=2RW+RC+2RCW3）焊接时间。焊接时间指电极在压紧被焊件后，电极通电产生电流的时长，在设定参数时一般用周波cyc表示，每周波等于0,02s。当增加焊接时间时，电阻热增加，反之电阻热减少。

（3）有效电阻焊热。

电阻焊过程中产生的电阻热只有较小部分热量为有效热量，用于形成接头的熔核，其余较大部分热量因被焊板材热传导、电极热传导和其他临近物质的热传导和辐射损失消耗掉。Q=Q1+Q2式中Q—总电阻热量Q1—形成熔核的有效热量Q2—损失消耗的热量。如何充分的提升有效热量在总电阻热量汇总的占比，提高电阻热利用率是电阻焊领域重点研究的课题之一2.电阻焊分类根据电阻焊的接头型式划分，电阻焊主要有四种：点焊、凸焊、缝焊和对焊。（1）点焊。（2）凸焊。（3）缝焊。（4）对焊。4.2电阻点焊工作过程及应用1.电阻点焊工作过程及分类（1）点焊概念。点焊，是指焊接时利用柱状电极，在两块搭接工件接触面之间形成焊点的焊接方法。点焊时，先加压使工件紧密接触，随后接通电流，在电阻热的作用下工件接触处熔化，冷却后形成焊核将不同工件连接起来（2）点焊工作过程。1）预压阶段。2）通电加热阶段。3）维持阶段。4）休止时间。（3）金属材料点焊性能。1）材料的导电性和导热性：2）材料的高温强度；3）材料的塑性温度范围：塑性温度范围较窄的金属（如铝合金）4）材料对热循环的敏感性：（4）点焊分类。1）双面点焊；

2）单面点焊。

2.点焊在汽车行业中的应用（1）点焊的行业应用。（2）点焊在汽车行业中的应用。4.3点焊的技术特点1.点焊优点（1）冶金环境好、过程简单、质量稳定。塑性环将液体金属包裹住，使其不外溢和避免空气与之接触，避免空气中的氮气等气体进入熔池参与熔池液体金属的冶金反应。加热时间短热量集中热影响区小变形应力小自动线点焊点焊热影响区（2）板材焊后变形小，不需要焊后热处理、矫形等工艺点焊（3）无辅助填充材料。焊接时，不需要焊条、焊丝等辅助焊接耗材，只需电极通电、加压即可实现板材连接，弧焊机器人点焊（4）操作简单，适应性强。焊接时，不需要焊条、焊丝等辅助焊接耗材，只需电极通电、加压即可实现板材连接，手工点焊（5）生产率高。电阻点焊焊接时间短，单个焊点通电时间仅为几十个周波，加上加压时间、维持时间、休止时间后单个焊点的焊接总时间也仅以秒计，所以电阻点焊能够在短时间内完成大批量焊点的焊接，生产率极高；

点焊适合于机器人自动化形式的焊接，能够适合于各种复杂环境、复杂工况的作业，这也保证了点焊具有极高的生产率1.点焊缺点（1）点焊焊点外观不美观。焊接接头成型后的表面存在明显的压痕；焊点在焊后常出现焊接飞溅、扭曲、粘铜等外观缺陷。点焊压痕点焊飞溅（2）安全环保及职业健康方面的不足。液体金属熔池发生冶金反应，产生大量的烟尘，对职业健康有一定影响，进入焊装车间工作的人员须佩戴防尘口罩；近飞溅容易附着在焊点附件，形成上面提到的影响美观的外观质量问题，远飞溅冲击力大、射程远，容易击伤操作者或烧损操作者衣服，即使在炎热的夏季，操作者也须在厂房里穿戴齐全劳保用品。近焊钳处将产生一定的电磁辐射。点焊压痕点焊飞溅（3）设备功率大，消耗电能大。电阻点焊的用电量极大，单台焊机一般都在上百千伏安以上，而焊装车间所用焊机有成白上千台，多台焊机同时作业的情况下，一方面，极易造成网络电压不稳定，在夜班时这种情况最为明显，网路电压波动时，可以感觉到工厂的灯光明显跳动；另一方面，电阻点焊的所消耗的电能巨大，在节能方面存在较大不足。。（4）不适用于厚板和超多层板材焊接。不适用用过厚板材的焊接，如对于1cm厚度板材，普通点焊焊机无法完成点焊，而很多行业如铁路火车行业，板材都较厚重，这也是在铁路车辆制造检修行业点焊的应用少于汽车行业的根本原因之一。

此外，点焊对于所焊板材的层数也有限制，如4层以上的板材，合格焊核的成型就较困难，5层以上板材的点焊在汽车车身的焊装中也更为少见。所以，点焊的薄板焊接特性也限制了其在厚板材制造业中的应用，（5）缺少必要的无损检测手段。电阻点焊最有效的质量检测手段是破坏性验证。

一种是全破坏验证，即将车身各个焊点所在板材进行破坏性拆解，保留完整的焊核并进行测量，分析其是否符合产品技术要求以判定焊点强度是否合格，全破坏后的车身须做报废处理，所以全破坏一般批量抽检或定期抽检，如10000辆车或半年抽测一辆车身；另一种是半破坏验证，即在车身点焊过程中，选取典型焊点，在其焊核周边用扁铲伸进板材之间，撬动板材后，观察焊核是否裂开或与板材分离，以确定点焊接头强度是否合格，对合格焊点，须锤击方式修复因撬动而变形的板材，此种方法适用于生产过程中的焊点的随检和抽检。

这两种破坏性验证方法存在检测环境噪音大、损坏零件等不足。。焊点全破坏（6）点焊的板材搭接形式一般为搭接头，重合的板材接头一方面增加了构件的重量，引起汽车能耗、材料成本的上升；另一方面因在两板间熔核的周围易形成尖角，而使接头的抗拉强度和疲劳强度降低。4.4电阻点焊系统1.点焊系统及能源（1）点焊系统。点焊系统是指提供动力能源并直接进行点焊作业的设备和工装，一般包括焊机（或焊接控制器）、焊钳及电缆、水管、气管等附属物资。（2）点焊能源。1）电能。主要有三方面作用：点焊作业时电能通过电机和焊钳输出电流至工件，为焊核形成提供热源；为点焊伺服焊钳提供驱动力，实现焊钳上的电极对被焊零件的压力输出；实现点焊系统的电气控制。2）压缩空气。压缩空气为气动焊钳提供驱动力，实现焊钳上的电极对被焊零件的压力输出；3）循环冷却水。焊钳开通循环水路，通过循环水将电极的热量及时带走至工厂的专用装备进行冷却后，再返回焊钳继续冷却点击，周而复始，从而实现焊钳焊后的有效降温，保证焊接接头质量。以上三种能源是点焊的必要能源，在焊装自动化生产线安装调试前，须提前规划和设计好生产线的能源入口点位、数量及流量，如图所示为自动线循环水接口。循环水滚管路接口2.点焊系统分类（1）悬挂式点焊系统。悬挂式点焊系统示意手工悬点焊接系统实物（2）固定式点焊系统。固定式点焊系统固定式点焊接系统实物（3）机器人点焊系统。机器人点焊系统示意机器人点焊接系统实物3.焊机（焊接控制器）（1）工频焊机1）原理。工频焊机的电源频率为50/60HZ，采用反向并联的两晶闸管与焊接变压器的初级绕组串联后接入电网，在交流电的正负半周期，利用触发控制装置，使两晶闸管通电源。改变晶闸管的导通角，实现对焊接变压器次级输出2）典型结构

主要由一次水管接口、压力调节阀、变压器、电磁阀、一次气管接口、冷却水流量表、防撞架等组成。（1）中频焊机中频逆变直流电阻焊控制电源是由三相交流电经整流电路成为脉动直流电，再经由功率开关器件组成的逆变电路变成中频方波接入变压器，降压后整流成脉动较小的直流电供给电极对工件进行焊接。相对于工频电源，中频电源有如下优势:1）直流稳特性。2）变压器小型化。3）响应速度快。4）功率因数高。5）焊接板材可焊性增强。6）节能环保。4.机器人点焊焊钳（1）焊钳基本结构及术语。1）焊钳基本结构。

焊钳由二次水管接口、开关手柄、吊环、焊钳臂、焊辅、气缸（电机）及行程挂钩等组成，如图所示。2）焊钳基本术语。①喉深。②喉宽。

③开口尺寸。③开口尺寸。a.半开b.全开（2）焊钳分类。1）按照焊钳的开口结构划分，焊钳主要分为C型焊钳和X型焊钳两种。C型焊钳X型焊钳（2）焊钳分类。2）按操作形式分，主要分为便携式焊钳、自动焊钳和机器人焊钳。便携式焊钳自动焊钳机器人焊钳（3）机器人焊钳结构及特点1）气动焊钳。气动焊钳是我们在使用点焊机器人时通常采用的一种焊钳形式，气动焊钳通过压缩空气驱动气缸，以带动焊钳上下电极夹紧工件并保持一定的压力来完成焊接动作。气动焊钳结构。气动焊钳由动力源气缸、具有补偿功能的浮动机构、钳体、一体式焊钳变压器、上下电极组件和电极等部件组成。气动焊钳存在的问题。在气动焊钳控制方面，由机器人发出信号，控制焊钳的行程改变以及夹紧，同时也支持手动的加压、焊接、夹紧、行程改变等操作。但受气动焊钳本身结构特点限制，机器人不能对电极移动的全过程进行控制，即机器人无法控制电极移动过程的速度、位置等参数，造成这一过程的不受控2）伺服焊钳。伺服焊钳结构。伺服焊钳与气动焊钳的主要区别在于伺服焊钳动力源采用的是伺服电机驱动，用伺服电机代替气动焊钳中的气缸。但由于伺服电机输出的是旋转运动，因此为带动焊钳电极的上下运行，就需要使其转变为直线运动，而且在转变过程中要保证运行精度及力矩，一般在焊钳中采用滚珠丝杠副来完成这一转变。伺服焊钳结构示意图

伺服焊钳优点。①提高焊接质量。伺服焊钳中的伺服电机输出转矩是可通过控制机器人伺服控制器输出来控制，电极压力可很方便得到控制。②降低生产成本。

③提高效率。

④改善工作环境。焊接压力分段控制4.5机器人点焊工作站1.机器人点焊工作站构成机器人点焊工作站是机器人点焊生产线的最小形式，具备点焊工件、点焊试验、自动运行、维护等功能，下图为一个点焊工作站，主要包括PLC控制柜、机器人、焊接控制柜、焊接控制器、焊钳、夹具、冷却水系统、水气单元、机器人管线包、管线槽板、安全围栏、安全门、上料口、下料口等。图机器人点焊工作站2.安全围栏、安全门、上件口及下件口1）安全围栏及安全门图自动化生产线金属安全围栏、安全门图现代化生产线透明板安全围栏2）安全光栅汽车自动线和工作站上应用的光栅主要分为两种，一种为对射式安全光栅，如图所示，另一种为反射式安全光栅，如图所示。安全光栅安全距离及计算。安全距离示意图计算安全距离的公式为：S=K(t1+t2)+CS=保护区与危险区间最小的安全距离（mm）K=需要检测物体的逼近危险区的速度（mm/s）t1=安全装置的响应时间t2=机器的溢出时间C=人体不能被检测的部分所能穿过安全装置的长度（人体不能被检测的进入长度，手：208mm）例：焊装车间侧围自动生产线人工上件台工位采用安全光栅防护，通过查询西门子安全模块的响应时间为：37ms，现场使用的SickC4000安全光栅的响应时间为：60ms，按照此公式计算该生产线上件工位安装安全光栅的安全距离为：S=K(t1+t2)+C=2000×（0.037+0.06）+208=402MM现场测量该工位的安全距离为：500MM，达到安全防护的要求。3.机器人（1）工业机器人概念。工业机器人是一种自动控制的、可重复编程、多用途的操作机，可对三个或三个以上轴进行编程。ISO给出的定义为：一种能自动控制，可重复编程，多功能、多自由度的操作机，能搬运材料、工件或操持工具来完成各种作业。机器人（2）工业机器人的分类。1）按应用领域划分。可分为搬运机器人、码垛机器人、焊接机器人、涂装机器人、装配机器人等。机器人搬运机器人码垛机器人焊接机器人涂漆2）按照机器人技术等级划分。可划分为示教-再现机器人、感知机器人和智能机器人三个阶段。示教-再现机器人视觉感知机器人3）按照机器人的机械结构划分。可分为：直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、球坐标型机器人、关节型机器人。直角坐标型机器人圆柱坐标型机器人3）按照机器人的机械结构划分。可分为：直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、球坐标型机器人、关节型机器人。直角坐标型机器人圆柱坐标型机器人球坐标型机器人关节型机器人（3）点焊机器人

1）点焊机器人概述

点焊机器人是用于点焊自动作业的工业机器人，其末端持握的作业工具是焊钳。汽车车身的机器人点焊作业2）点焊机器人的系统组成。

点焊机器人主要由操作机、控制系统和点焊焊接系统等组成。点焊机器人操作机通常为6自由度关节型机器人，因其灵活度较高，能够适应复杂场景的工作需求。点焊控制系统由本体控制和焊接控制组成，本体控制主要实现机器人本体运动控制；焊接控制部分负责对点焊控制器进行控制，发出焊接指令，自动控制和调整焊接参数。点焊焊接系统主要由点焊控制器、焊钳及水、电、气等辅助部分组成。点焊控制器可根据预定的焊接监控程序，完成焊接参数的输入、焊接程序控制及焊接系统的故障诊断，并实现与机器人控制柜、示教盒的通信联系。3）点焊机器人的任务示教。TCP点确定：对点焊机器人而言，其一般设在焊钳开口的中点处，且要求焊钳两电极垂直于被焊工件表面。工具中心点位置焊钳作业姿态4.焊接配电柜、焊接控制器及机器人焊钳（1）焊接配电柜。焊接配电柜用于自动线焊接用电的供给，一般布置于自动线安全围栏外部，箱内布置空开。焊接配电柜用于焊接控制器的电能供给。自动线中的焊接配电柜（2）焊接控制器。1）自动线对焊接控制器外观构造要求。

焊接控制器一般选用中频焊接控制器，布置在生产线安全围栏的外部，以便于设备维修及焊接电流等参数调试。自动线的焊接控制器柜体一般应配置底座，柜体距离地面高度一般不小于300mm，以防止地面存水腐蚀控制器本体，及便于电缆的进入。自动线中的焊接控制器2）自动线对焊接控制器内部硬件设计要求。焊接控制器输入电源为交流3相380V、50HZ，全桥整流，IGBT逆变输出，输出频率控制范围1000-1800HZ；焊接控制柜内设置漏电保护器，电源开关在焊接控制器外部操作，开关容量按照所配套变压器容量大小计算选配。3）自动线对焊接控制器功能要求焊接控制器须适用于一体化逆变伺服焊钳，具有故障复位功能等。4）焊接控制器的冷却方式：水冷或者空冷。5）焊接控制器编程器的功能6）故障复位功能如果采用复位器复位，要求复位器面板上要有监控显示功能；如果采用通过机器人示教盒故障复位或HMI故障复位，要求和线承包一起增加故障复位报警。7）组网要求

侧围线，底板线，主焊线和顶盖线的点焊控制器一般采用单独组网方式。采用工业以太网实现组网。焊接控制器采用并行方式连接，采用工业交换机与工控机通信并进行远程监控，通过工控机实现对焊接控制器组网功能的各项操作。（3）机器人焊钳自动化生产线上一般采用机器人伺服焊钳，机器人焊钳位于自动线安全围栏内，钳体集成在机器人上，当焊钳与抓具等其它装备共用机器人时，还需采用快换装置用于二者的使用切换。自动线中机器人焊钳电极帽、电极杆、过渡接头和电极臂的材质采用铬锆铜或铍铜或使用强度等级更高的材料，电极臂表面需做绝缘处理。在每把焊钳本体的明显处，都应有相应的标牌。内容包含：焊钳编号、额定压力、尺寸大小、重量、出厂日期、匝数比、额定功率、输出功率、最大焊接电流、最大电极行程、最大电极速度等基本参数。变压器与焊钳臂间使用预先压制好的软连接连接。5.自动线焊装夹具自动线焊装夹具是汽车车身制造重要工装，一般布置于自动线安全围栏内，用于零件装配后、连接加工前的定位和夹紧，在后续的章节中将详细讲述其结构及原理。非自动线焊装夹具与自动线焊装夹具的主要结构及原理相同，区别在于自动线夹具上须布置管线以输送动力和传递信号实现夹具的自动夹紧、松开等动作，而非自动线夹具则主要依靠手动实现。（1）动作检测1）气缸动作检测。对于气缸动作单元，须配备打开和夹紧（伸出和缩回）的传感检测装置，以避免由于气缸开合未到位等问题，引起自动取件时发生干涉导致的装备损毁问题。2）单元动作检测。夹具内对于定位、干涉性有要求和状态对质量有影响的移动单元（如夹紧机构），必须配备在位和到位检测，以避免自动取件时发生干涉导致的装备损毁问题。3）输入输出地址要求。一个气缸动作的打开和夹紧检测，应连接在输入模块的一个端口，在控制系统内地址应连续。夹具上的传感器（2）电气配线配线要领（3）元器件选型及安装要求1）传感器、执行器线缆直头、弯头的选择，应以无干涉、无磨损为准则。2）夹具上的远程输入/输出模块防护等级须达到IP67，如图。

输入输出单元（3）元器件选型及安装要求3）为防止点焊飞溅的侵入，元器件不得开口向上安装，如图8所示。4）有可能碰到焊钳或维修有可能磕碰时，应安装保护罩，如图8。5）所有未使用的接口（管脚），应安接口罩，如图。6）输入输出单元不允许安装在夹具下方等不利于维修或者观察到的位置。安装方向和保护罩（3）元器件选型及安装要求7）当安装在夹具侧面时，且该工位为焊接工位，有可能被泄露的焊钳循环水浸入、喷溅时，应加装防水防飞溅帘，如图。8）输入输出单元应预留20%的接口。侧面保护罩4.6电阻点焊工艺参数1.点焊工艺参数回顾点焊的基本定义和工作原理，点焊需要电极对板材施予压力，并通电产生电阻热使板材产生熔核，点焊的过程主要分为加压、焊接、维持、休止几个阶段。由上述内容，我们可知，点焊的主要工艺参数为：电极压力、预压时间、加压时间、焊接电流、焊接时间、维持时间、休止时间及电极端部尺寸。点焊工艺参数通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取。首先确定电极的端面形状和尺寸，其次初步选定电极压力、预压时间、焊接时间和维持时间，然后从较小的电流开始焊试片，逐渐增大电流直至产生喷溅，再将电流适当减小至无喷溅，检测单点的抗拉和抗剪强度、熔核直径和熔深是否满足要求，适当调整电流或焊接时问直至满足要求。点焊示意2.电极端部尺寸点焊电极一般由4部分组成：端部、主体、尾部和冷却水孔。标准电极（即直电极）按端部形状分为6种形式。a）尖头b）圆顶c）平面d）偏心e）锥形f）球面1—端部2—主体3—尾部4—冷却水孔标准电极形状示意图

在汽车焊装领域，板材点焊时多采用两种规格电极。一种为直径为16mm的电极帽，其端面尺寸为6mm，适用于有大尺寸熔核成型要求的点焊工艺；一种为直径13mm的电极帽，其端面尺寸为5mm，适用于熔核成型尺寸要求较小的点焊工艺。端面直径5mm电极帽端面直径6mm电极帽3.电极压力

（1）电阻热：

Q=I2RT

（2）压力对质量影响：

压力越大强度（在一定范围内）

压力越小强度（在一定范围内）压力越大，接触面的横截面积越大，则：根据电阻公式R=ρL/S可知，电阻R越小；反之，压力越小，电阻R越大。生活实例：插线板、水管、血管。点焊示意图（3）电极压力的设定

钢板厚度（mm）焊接电流（A）电极压力(kN)焊接时间(周波)0.665001.9100.880002.1131.085002.3131.295002.6151.61200030018②电极压力参数参考表

①参考公式

（4）电极压力的测定电极实际上施加给工件的压力，称为电极输出压力。输出电极压力值的测定仪器为压力传感器，也称为压力计。将焊钳电极对准压力计压力承受位，启动焊钳执行开合动作，即可测出电极的实际输出压力大小，这里尤其需要注意的是，压力计的使用过程中须注意焊钳断电，即焊钳对压力计施加压力过程中，电极不得通过电流，否则将引起压力损毁报废。压力计电极输出压力有大于电极设定压力的情况，也有小于电极设定压力的情况，但必须有一个限制范围，这个范围也是控制计划、作业指导书等工艺文件上的电极压力上下限规定值，一般为电极压力设定值（+245，-490）。当电极输出压力过大或过小超限时，须对压力表进行检定查找原因进行整改。4.焊接电流（1）电阻热：

Q=I2RT通过电极压力将工件夹在一起，

电极两端通大电流。由于工件间的电阻较大，在接触

面形成热量熔化金属，形成焊核。（2）电流对质量影响：

电流越大强度（在一定范围内）；

电流越小强度（在一定范围内）。点焊示意图4.焊接电流（3）焊接电流设计：

钢板厚度（mm）焊接电流（A）电极压力(kN)焊接时间(周波)0.665001.9100.880002.1131.085002.3131.295002.6151.61200030018②点焊参数参考表

①参考公式

（4）焊接电流测定：电极端实际输出给工件的电流，称为输出焊接电流。输出焊接电流值的测定仪器为电流计。将电流计的线圈套在焊钳上，启动焊钳执行焊接动作，即可测出电极的实际输出压力大小，这里需要注意的是，与压力计不同，测量过程中焊钳不断电，执行正常焊接程序即可。输出焊接电流有大于设定焊接电流的情况，也有小于设定焊接电流的情况，但必须有一个限制范围，这个范围也是控制计划、作业指导书等工艺文件上的焊接电流上下限规定值，一般为焊接电流设定值（+500，-500）。

电流计4.7焊点开焊问题分析及解决1.点焊主要质量缺陷及应对方法（1）点焊质量缺陷。点焊缺陷处理流程（2）虚焊虚焊指点焊后，在对焊点进行半破坏或全破坏检查时，板材轻易分离，板材间并未形成焊核的质量缺陷，如图所示。虚焊（3）飞溅飞溅指在点焊过程中，熔池中的液态金属冲破塑性环喷溅到外部而形成的飞溅。飞溅分为近端飞溅和远端飞溅，近端飞溅出现在焊点附近的零件上或以毛刺的形式出现在焊点边缘；远端飞溅可以将火花发射到十几米外。如图所示为典型的近端飞溅。近端飞溅（4）击穿。击穿指焊接过程中，因接触电阻过大或电流过大，导致电流密度过大（如果电极与板材有间隙可能会产生放电，伴随大量飞溅或炸点），焊核成型失败，在板材上留下一个焊点大小的空洞，该缺陷将严重影响车身强度及外观。

焊接压力过小、焊接电流过大、预压或加压时间过短等焊接规范不合理及焊钳稳定性、焊钳输出压力、电极随动性、机器人位置补偿值等装备状态均会称为击穿缺陷的形成因素。解决方法为首先点检设备状态，在设备正常情况下应再查看预压或加压时间是否过短，查看焊接压力是否过小，焊接电流是否过大，如发现问题逐一积进行整改。（5）过烧过烧指在点焊过程中，由于热量过大导致焊点内部组织变化，并且热影响区扩大，焊核成型失败，发生击穿时间，部分热量也会传递到电极帽上导致电极帽烧损。焊接时间过长（主）、焊接电流过大、板材有杂质等均能发生焊点击穿缺陷。一般采用减小焊接时间和电流、适当增加冷却时间、清理工件表面等措施进行解决缩孔（6）缩孔过烧指在点焊过程中，由于热量过大导致焊点内部组织变化，并且热影响区扩大，焊核成型失败，发生击穿时间，部分热量也会传递到电极帽上导致电极帽烧损。焊接时间过长（主）、焊接电流过大、板材有杂质等均能发生焊点击穿缺陷。一般采用减小焊接时间和电流、适当增加冷却时间、清理工件表面等措施进行解决（7）压痕过深。压痕过深是指点焊后，焊点边缘表面距离焊点压痕底部的距离超限，对影响产品外观质量的表面焊点不允许有肉眼可见的明显压痕;不严重影响产品外观质量的表面焊点及重要的承载焊点的压痕深度应小于母材板厚的10%;其余焊点的压痕深度应小于母材板厚的25%。熔核直径与压痕深度（8）板材变形。板材变形指在进行点焊操作时，板材受外力发生非自动复原的变形，多发生于板材的边缘焊点附件，如图所示。焊接压力过大、电流过大、操作者姿态和机器人姿态不正确等是板材变形的常见因素。修正操作者姿态和机器人焊接姿态、减小焊接压力或减小焊接电流是处理板材变形缺陷的常见措施。板材变形（9）焊点不完整焊点不完整指点焊后，所形成的焊点无论外观还是焊点焊核都存在局部成型状态，如图所示。焊点不完整缺陷常见于板材边沿位置，该缺陷多由操作者或机器人焊接位置不正确、产品结构设计留边不足、焊钳与零件干涉而无法焊接在正确位置上等原因导致。通常通过调整操作者或机器人焊接姿态、修改产品设计数据保留充足焊接空间等措施对此问题予以解决。焊点不完整（10）焊核尺寸不足。熔核直径指垂直于焊点中心的横截面上熔核的宽度，如图所示。剥离焊点直径d指剥离试验时，钢板剥离后在零件上形成的凸台直径，计算公式如图2所示。熔核直径、剥离焊点直径不足均称为焊核尺寸不足。剥离直径示意图焊核尺寸不足（11）漏焊与多焊

在汽车焊装中，每个焊接总成上的焊点数量在产品设计文件中均有一定的数量要求，实际点焊的焊点数量多于设计焊点的数量，称为多焊；实际点焊的焊点数量少于设计焊点的数量，称为漏焊。焊点漏焊焊点多焊焊点开焊问题分析及解决（1）焊点分类按数学中完全分类方法，以全破坏焊核状态为划分原则，点焊后，焊点将有三种情况：

1）有焊核且大小满足要求；

2）有焊核但大小不满足要求；

3）无焊核（虚焊）。图

全破坏试验焊核示意图二、电阻点焊焊点开焊（2）点焊连接点开焊（生产广义定义）焊点开焊，在生产中是指，在进行半坡坏/全破坏或加工/转运过程中，无焊核焊点（虚焊）、焊核过小焊点受到外力失效，使板材发生分离的一种缺陷。图

虚焊示意图右侧图是汽车焊装车身时容易出现的最典型、最主要的焊点开焊缺陷：虚焊二、电阻点焊焊点开焊2）引起开焊问题的关联因素识别：四维：可能引起开焊问题的四方面因素，人、机、料、法等关联因素。（3）焊点开焊原因分析及解决措施1）分析目标和方法：

①焊点无焊核、有焊核但大小不合格的问题；

②分析方法：四诊四维焊点开焊分析法。人料法机操作焊钳、机器人等设备的操作者点焊焊点的金属板材输出焊接参数的焊机、焊钳、管线等设备设施指导焊接作业的标准作业要领书等工艺文件3）关联因素分析及解决方法料①板材表面：存在油污、水锈、裂纹等外观缺陷；应对措施：用白布、砂纸清擦零件表面；银焊条修复；反馈。

分析方法：望，目视。②板材搭接：搭接边宽度过小，焊接半点；搭接面变形，炸点；

应对措施：反馈给零件尺寸控制部门，保证搭接边宽度、搭接面平整；分析方法：望，目视。图

零件搭接宽度过小示意图图

零件表面裂纹例图分析原则：由表及里，由简入繁（企业追求的是简捷、高效）；

分析顺序：按料、人、机、法顺序依次分析，逐个排除；

分析方法：四诊—望、触、测、算；。

料：指用于点焊的金属板材。人机器人点焊操作焊钳的人员

人：指直接操作焊钳的人员和示教机器人焊钳轨迹的人员，

主要从操作性上入手分析其对开焊的影响。机器人点焊示教机器人的人员人①焊接位置：焊接位置偏移，导致焊点半点、焊点间距过近，引起分流；

应对措施：对于人工点焊操作，制作焊接导向，精确焊接位置；对于机器人点焊，重新示教焊点位置。

分析方法：望，目视。图

焊接导向示意图图

电极与零件不垂直示意图②焊接姿态：焊接姿态不标准，导致电极与零件不垂直；

应对措施：对于人工点焊操作，修整操作姿态；对于机器人点焊，重新示教机器人焊接姿态；分析方法：望，目视。机

机：指输出焊接参数的焊机、焊钳设备，包括循环水管、电缆等辅助设施。

主要包括手工悬点系统和机器人点焊系统图

手工悬点系统图

机器人点焊系统机①电极氧化：长时间点焊，焊钳电极将严重氧化，影响焊接强度。

应对措施：人工或机器修磨电极。

分析方法：望，目视电极氧化状态图