在使用弧焊機器人的生產線上，對工件的焊接質量和一致性提出了很高要求。由于工作時間變長，有的機器人工作站每天的工作時間超過20h，因此要求整體系統(tǒng)運行必須穩(wěn)定，停機維護的時間越短越好。

要達到這個目的，其中一個關鍵的問題在于整個系統(tǒng)的核心位置--弧焊機器人焊槍。

目前在國內工廠中使用的大多數弧焊機器人焊槍分為日系和歐系兩大類，日系焊槍基本是小電流空冷焊槍；而歐系的空冷、水冷焊槍是歐洲市場上20多年前的老產品，其產品設計思路已不適應當今焊接工業(yè)的要求。由于這些焊槍設計本身存在的缺點和現在工廠中焊接工藝的特點，在使用中常會碰到一些問題：

1. 簡易日系空冷焊槍電流偏小，暫載率偏低，長時間重載工作壽命較短。

2. 老的歐系水冷焊槍冷卻效果不佳影響焊槍的使用壽命，而由于工藝制造的問題，焊槍也經常會出現漏水現象。這既增加了配件更換成本，也因停機維護耽誤了很多時間，影響生產進度。

3. 這些焊槍槍體均由黃銅管加工而成，鋼性偏低。由于機器人在工作中難免會和工件或卡具發(fā)生碰撞，碰撞后如果不是嚴重到必須換槍的程度，則須用專用校槍工具修復焊槍并重新調校機器人TCP點，嚴重影響生產效率。

4. 由于工廠中弧焊機器人生產線大多有專門的保護氣輸送管道，因此處于管道前端和末端的機器人接收的保護氣壓力不同，而現在的機器人焊槍工作需要的氣體流量一般為15～20L/min左右，如果處于末端的機器人氣體流量壓力達不到這個要求，必然會影響氣體保護效果和工件焊接質量。

基于對焊接業(yè)數十年的深入了解，德國泰佰億工業(yè)公司針對傳統(tǒng)機器人焊槍中存在的嚴重問題，開發(fā)出了新一代TBi機器人焊槍系統(tǒng)。這套全新機器人焊槍的結構與傳統(tǒng)的焊槍相比有以下特點：

1. 槍體外套管由一整塊特質高鋼性不銹鋼加工而成，非常堅固，同時和內層槍管之間留有足夠的空間，即使發(fā)生碰撞也不用重新校槍調整機器人TCP點，節(jié)約了大量機器人維護時間。

2. 傳統(tǒng)焊槍的保護氣只有一路，保護氣由噴嘴噴出時極易迅速散失，只能靠加大氣體壓力和流量來提高氣保護效果。而TBi新一代機器人焊槍創(chuàng)新地采用了兩路保護氣設計，外層通道的保護氣形成軸向的保護氣流，而內層通道的保護氣形成徑向的保護氣流。

(1)由于加強了保護氣的流動控制，使得層流保護氣在焊接區(qū)形成溫柔包裹，氣體不易散失浪費，焊接過程中的保護氣用量大大降低，通常焊接保護氣用量需要15～20L/min，而TBi焊槍的保護氣用量僅需6～8L/min。這意味著使用TBi焊槍，現有的一瓶氣體可以當兩瓶用。如果統(tǒng)計一下單臺機器人全年的氣體消耗，用戶會發(fā)現僅氣體一項節(jié)約的費用就已經遠超對焊槍系統(tǒng)的總投資。

(2)同時兩通道保護氣可以到達焊槍內的多個部位，焊槍的冷卻效果得到加強。并且由于徑向氣流的存在，使得導電嘴也得到充分的冷卻，避免導電嘴的過度燒損，從而使導電嘴的壽命延長了3～5倍。因此，這種特殊的保護氣輸送結構設計，可以大大降低用戶焊接生產的運行成本。

3. 一鍵式定位裝置，即使更換槍頸，TCP仍能保持一致，無需重新調校機器人。不僅如此TBi所有型號的機器人焊槍都有著相同的幾何尺寸，更換非常方便。

4. 在導電嘴的安裝座上設計有“可調節(jié)的強制導電裝置”，可以確保導電嘴和焊絲強迫接觸，增加引弧穩(wěn)定性，提高焊接質量。

5. 在水冷電纜的WH法蘭上設計有自動止水閥，確保在線更換槍頸時電纜不漏水。

6. 粗螺紋設計的噴嘴和TBi專用機器人導電嘴均采用特質銅材制造，壽命超長。

7. 與焊槍系統(tǒng)相配套的高性能防撞傳感器、新一代機器人清槍站、水箱和適用于軟焊絲的行星輪推拉絲系統(tǒng)同樣具有眾多優(yōu)點。

正是以上這些顯著特點和許多匠心獨運的細節(jié)設計使TBi焊槍優(yōu)越于傳統(tǒng)的焊槍。現在許多國際著名的機器人廠家已經開始配套使用TBi的機器人焊槍系統(tǒng)，一些國內外汽車工廠和其他行業(yè)的公司也開始使用TBi的機器人焊槍（如圖）解決了很多傳統(tǒng)機器人焊槍不能解決的問題，為客戶帶來了超值回報。

TBi RM60W水冷焊槍

TBi焊槍主要裝置

1. TBi清槍剪絲裝置

TBi清槍站的噴硅油裝置（如圖）采用了雙噴嘴交叉噴射，使硅油能更好地到達焊槍噴嘴的內表面，確保焊渣與噴嘴不會發(fā)生死粘連。TBi清槍噴硅油裝置設計在同一位置，機器人只要一個動作就可以完成噴硅油和清槍的過程。在控制上TBi清槍噴硅油裝置僅需要一個啟動信號就可以按照規(guī)定好的動作順序啟動。TBi剪絲裝置采用焊槍自觸發(fā)結構設計，不需要再使用電磁閥對它進行控制，簡化了電氣控制。

TBi清槍站的噴硅油裝置

TBi剪絲裝置既可以單獨安裝，也可以安裝在TBi清槍噴硅油裝置上形成一體化設備，這樣不僅節(jié)約了安裝空間，也使氣路的布置和控制變得非常簡單。

2. TBi防撞傳感器

焊槍依靠預載彈簧實現準確定位，在碰撞發(fā)生時，彈簧彎曲后啟動開關，機器人立即停止運行。由于碰撞脫離機構的屈從設計，碰撞發(fā)生后不需對焊槍重新校驗。該傳感器具有以下特點：高穩(wěn)定性；TCP設置準確；具有全方向上的防撞安全性；彈簧屈從性能優(yōu)越，確保了機器人的安全停止；可以被用于所有的焊接切割領域；通過選擇不同的焊槍把持方式，可以實現在不同焊接位置上的設備配備；可調節(jié)開關的觸發(fā)力；電氣開關不需要供電。

3. TBi行星輪送絲系統(tǒng)

TBi行星輪送絲系統(tǒng)主要包括行星輪動力拉絲盒（如圖）和同步儀（如圖）。該系統(tǒng)具有以下特點：對不同直徑焊絲無需更換送絲輪；對不同材質焊絲也無需更換送絲輪；送軟焊絲，焊絲不會出現變形；確保送絲100%穩(wěn)定（雙向）；實現長電纜精確送絲；特別適合輸送軟質焊絲，如鋁焊絲。

行星輪動力拉絲盒

圖5 同步儀

TBi產品的應用

1. 上海扎努西電器機械有限公司應用案例

扎努西公司是國內冰箱、空調壓縮機生產廠家。公司生產線上有多個品牌的弧焊機器人系統(tǒng)，曾經配套使用的是歐洲其他公司生產的水冷機器人焊槍。由于該焊槍系統(tǒng)在使用中出現一些問題，所以在2004年替換為德國泰佰億工業(yè)公司生產的TBi RM60W水冷焊槍。經過3年的使用證明，焊槍的耗材和混合氣的使用量大幅減少，焊接質量穩(wěn)定可靠，焊槍在使用過程中的調校、維護工作量大大降低，總體表現出色。

2. 上海匯眾汽車制造有限公司應用案例

上海匯眾汽車制造有限公司是一家集商用車制造與轎車底盤系統(tǒng)生產的企業(yè)，是國內最大的集中使用弧焊機器人系統(tǒng)的公司之一。由于焊接生產線采用的是中央供氣系統(tǒng)，所以在生產線邊緣的焊槍氣壓不足影響了焊縫成型質量。經研討后決定，試用德國泰佰億工業(yè)公司生產的TBi RM60W水冷焊槍。實踐證明，該款焊槍完全滿足焊接要求，以極少的保護氣體實現了很好的保護效果，焊接質量得到保證。這充分顯示出了TBi焊槍節(jié)約保護氣體、提升焊接品質的優(yōu)勢。

3. 南京依維柯汽車有限公司車橋分公司應用案例

南京依維柯汽車有限公司車橋分公司主要生產IVECO“S”系列、4×4越野車系列以及10～20噸位級前、中、后系列車橋。機器人焊槍經常出現漏水現象，經多次調換維修都未能解決。經研究決定，測試德國泰佰億工業(yè)公司生產的TBi RM80W。該套弧焊系統(tǒng)由兩臺背靠背的機械手組成，兩臺機械手焊接同一工件上完全相同的焊縫，使用相同配置。為了比較效果，先將其中一套更換為TBi機器人焊槍，另一邊仍使用其他品牌的焊槍。經過安裝調試，工件焊接后比較焊接效果，兩條焊縫質量差別很大。用TBi焊槍焊出的焊縫氣體保護效果明顯要好很多，成型也更漂亮。現在這套系統(tǒng)已運行了4個多月，并且期間基本沒有更換過任何部件，為客戶節(jié)約了大量成本。