近年来，国内外多家汽车企业开始将中频点焊机器人应用于白车身焊装线 ,如一汽大众、北京现代、东风日产和江淮汽车等厂家都已将中频焊机运用到自动化线焊接或人工点焊。目前，江淮汽车在瑞风二代、星锐轻型客车等多款车型的自动化线均应用了中频机器人焊钳，承担了包括下车体补焊、顶盖和侧围焊接、车架与地板焊接等多个重点位置的焊接任务。图1所示为江淮焊接自动化线上应用了中频点焊技术的两个工位。

中频点焊应用的实际效果

1．在机器人选型上具有优势

点焊机器人因为要应用在密集的生产线作业，需要考虑到工作范围、动作速度及维护成本等多方面因素，其承载范围是有限的，焊钳质量过大的话无法选取到合适的机器人或机器人会有性能方面的损失。国内车企应用的点焊机器人以ABB公司和KUKA公司的居多。

中频逆变直流焊接的变压器重量和体积小，输入功率低，便于采用连变压器式焊钳。当运用于机器人点焊操作时，可使机器人的负荷减轻，而工频连变压器式焊钳在自动线上运用时则需负载能力更强的机器人。

以江淮星锐轻型客车顶盖焊接工位为例，因为要从侧窗伸入焊钳来焊接顶盖工位，高顶车型的机器人焊钳是非常大的，应用工频机器人焊钳和中频机器人焊钳在质量方面相差很大。工频机器人焊钳因为变压器大且重，与铸铜钳体的质量累加在一起高达260kg,再加上要考虑机器人运动过程中的动载荷，因此要选取的机器人荷重能力至少是300kg。

通常情况下，300kg以上的机器人一半用于大型物料的搬运作业，动作缓慢且没有下探功能，无法满足生产速度快、作业范围广的焊接自动化线要求。若采用中频机器人焊钳，钳体采用高强度铝板组装成板式钳体代替铸铜整体结构质量约减小1/3，焊接变压器的质量约为单相交流式的1/3～1/5，钳体和变压器在一起的质量仅160kg,选用ABB公司的IRB 6640-205机器人或者KUKA公司的KR 210-2机器人均能满足要求。

由于焊钳的质量减小，点焊机器人的机械装置所支撑的质量也随之减小，从而使驱动电动机功率下降。点焊作业时，在加速、制动以及在点焊过程中的磨损也相应减少。即使在点焊机器人高速旋转时，对极限点焊区也能实现驱动接近。

2.可以实现高强度钢的优质连接

为了减轻车身重量和提高安全性，江淮目前在逐渐提高高强度钢在车身上的应用比例，在星锐车身上开发的高强度钢零件涉及车架、侧围内外板和门盖的129个零部件，约占所有冲压件数量的1/3。表1所示为星锐轻型客车车身上应用的高强度钢型号及其典型应用位置。

经过生产线的持续验证以及严格的道路试验显示，中频点焊连接的高强度钢具有非常好的抗拉和抗剪强度，可以满足汽车在多种复杂路面上长里程行驶的强度要求，没有发现因为中频点焊连接不牢而出现的板件开焊情况。

3.在焊接质量和生产环境上的优势

中频逆变直流焊机二次电流输出能力强，没有电流尖峰且波形平直，熔核尺寸稳定范围大，几乎不产生飞溅，焊接完成后无需清理，且让工作环境更加舒适洁净，使现场员工的职业健康得到更好的保障。中频点焊焊接过程中初级阶段电流呈自然递增，焊点表面质量好。图2所示为中频点焊焊接车门处的焊点外观以及打磨之后的效果，从中可以看出中频点焊的压痕很浅而且没有表面飞溅，打磨之后基本看不出焊点的痕迹，适合对焊点外观要求高的位置。

4.在节能方面的优势

交流点焊机与电力网接通依靠晶闸管导通，因此存在空白区，热量不集中且焊接质量不稳定。而中频点焊机三相负载平衡、低输入、没有电网过渡过程、功率因数高，焊接变压器频率由50/60Hz提升至1000Hz，实现了焊接过程中的节能省时。表2是单个焊点条件下，工频点焊与中频点焊焊接能耗比较。工频点焊焊接能耗为3.77×10-3kVA.h，中频点焊焊接能耗为2.55×10-3kVA.h，能耗降低32％。

结语

中频点焊在汽车行业中的运用已经证明其具有很好的实践效果。更好地焊接质量、更舒适的生产环境以及本身技术相对成熟，这些特点决定其必定会取代传统的工频电焊成为车身制造中最重要的焊接工艺。