焊接作為工業(yè)“裁縫”，是工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的加工手段，但由于焊接煙塵、弧光、金屬飛濺的存在，焊接的工作環(huán)境又非常惡劣，導(dǎo)致焊接領(lǐng)域缺工現(xiàn)象十分嚴(yán)重，尤其是缺乏高質(zhì)量的焊工，而焊接質(zhì)量又直接決定著產(chǎn)品質(zhì)量。因此，焊接機(jī)器人以其高一致性、高效率和節(jié)省成本在汽車、摩托車、金屬加工和工程機(jī)械等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。從世界范圍來看，工業(yè)機(jī)器人用于焊接領(lǐng)域已占到總數(shù)的50%以上。本文針對(duì)焊接機(jī)器人焊接缺陷進(jìn)行分析，并提供相應(yīng)地處理方法，希望促進(jìn)焊接機(jī)器人在各行業(yè)的應(yīng)用。

機(jī)器人焊接采用的是富氬混合氣體保護(hù)焊，焊接過程中出現(xiàn)的焊接缺陷一般有焊偏、咬邊、氣孔等幾種，具體分析如下：

(1)出現(xiàn)焊偏可能為焊接的位置不正確或焊槍尋找時(shí)出現(xiàn)問題。這時(shí)，要考慮TCP(焊槍中心點(diǎn)位置)是否準(zhǔn)確，并加以調(diào)整。如果頻繁出現(xiàn)這種情況就要檢查一下機(jī)器人各軸的零位置，重新校零予以修正。

(2)出現(xiàn)咬邊可能為焊接參數(shù)選擇不當(dāng)、焊槍角度或焊槍位置不對(duì)，可適當(dāng)調(diào)整功率的大小來改變焊接參數(shù)，調(diào)整焊槍的姿態(tài)以及焊槍與工件的相對(duì)位置。

(3)出現(xiàn)氣孔可能為氣體保護(hù)差、工件的底漆太厚或者保護(hù)氣不夠干燥，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整就可以處理。

(4)飛濺過多可能為焊接參數(shù)選擇不當(dāng)、氣體組分原因或焊絲外伸長度太長，可適當(dāng)調(diào)整功率的大小來改變焊接參數(shù)，調(diào)節(jié)氣體配比儀來調(diào)整混合氣體比例，調(diào)整焊槍與工件的相對(duì)位置。

(5)焊縫結(jié)尾處冷卻后形成一弧坑，編程時(shí)在工作步中添加埋弧坑功能，可以將其填滿。

焊接機(jī)器人常見故障及解決方法

(1)發(fā)生撞槍?？赡苁怯捎诠ぜM裝發(fā)生偏差或焊槍的TCP不準(zhǔn)確，可檢查裝配情況或修正焊槍TCP。

(2)出現(xiàn)電弧故障，不能引弧?？赡苁怯捎诤附z沒有接觸到工件或工藝參數(shù)太小，可手動(dòng)送絲，調(diào)整焊槍與焊縫的距離，或者適當(dāng)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)。

(3)保護(hù)氣監(jiān)控報(bào)警。冷卻水或保護(hù)氣供給存有故障，檢查冷卻水或保護(hù)氣管路。

如何保障工件質(zhì)量

作為示教一再現(xiàn)式機(jī)器人，要求工件的裝配質(zhì)量和精度必須有較好的一致性。

應(yīng)用焊接機(jī)器人應(yīng)嚴(yán)格控制零件的制備質(zhì)量，提高焊件裝配精度。零件表面質(zhì)量、坡口尺寸和裝配精度將影響焊縫跟蹤效果?？梢詮囊韵聨追矫鎭硖岣吡慵苽滟|(zhì)量和焊件裝配精度。

(1)編制焊接機(jī)器人專用的焊接工藝，對(duì)零件尺寸、焊縫坡口、裝配尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的工藝規(guī)定。一般零件和坡口尺寸公差控制在±0.8mm，裝配尺寸誤差控制在±1.5mm以內(nèi)，焊縫出現(xiàn)氣孔和咬邊等焊接缺陷機(jī)率可大幅度降低。

(2)采用精度較高的裝配工裝以提高焊件的裝配精度。

(3)焊縫應(yīng)清洗干凈，無油污、鐵銹、焊渣、割渣等雜物，允許有可焊性底漆。否則，將影響引弧成功率。定位焊由焊條焊改為氣體保護(hù)焊，同時(shí)對(duì)點(diǎn)焊部位進(jìn)行打磨，避免因定位焊殘留的渣殼或氣孔，從而避免電弧的不穩(wěn)甚至飛濺的產(chǎn)生。

焊接機(jī)器人對(duì)焊絲的要求

機(jī)器人根據(jù)需要可選用桶裝或盤裝焊絲。為了減少更換焊絲的頻率，機(jī)器人應(yīng)選用桶裝焊絲，但由于采用桶裝焊絲，送絲軟管很長，阻力大，對(duì)焊絲的挺度等質(zhì)量要求較高。當(dāng)采用鍍銅質(zhì)量稍差的焊絲時(shí)，焊絲表面的鍍銅因摩擦脫落會(huì)造成導(dǎo)管內(nèi)容積減小，高速送絲時(shí)阻力加大，焊絲不能平滑送出，產(chǎn)生抖動(dòng)，使電弧不穩(wěn)，影響焊縫質(zhì)量。嚴(yán)重時(shí)，出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，使機(jī)器人停機(jī)，故要及時(shí)清理焊絲導(dǎo)管。

編程技巧總結(jié)

(1)選擇合理的焊接順序。以減小焊接變形、焊槍行走路徑長度來制定焊接順序。

(2)焊槍空間過渡要求移動(dòng)軌跡較短、平滑、安全。

(3)優(yōu)化焊接參數(shù)。為了獲得最佳的焊接參數(shù)，制作工作試件進(jìn)行焊接試驗(yàn)和工藝評(píng)定。

(4)合理的變位機(jī)位置、焊槍姿態(tài)、焊槍相對(duì)接頭的位置。工件在變位機(jī)上固定之后，若焊縫不是理想的位置與角度，就要求編程時(shí)不斷調(diào)整變位機(jī)，使得焊接的焊縫按照焊接順序逐次達(dá)到水平位置，同時(shí)，要不斷調(diào)整機(jī)器人各軸位置，合理地確定焊槍相對(duì)接頭的位置、角度與焊絲伸出長度。工件的位置確定之后，焊槍相對(duì)接頭的位置通過編程者的雙眼觀察，難度較大。這就要求編程者善于總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)。

(5)及時(shí)插入清槍程序。編寫一定長度的焊接程序后，應(yīng)及時(shí)插入清槍程序，可以防止焊接飛濺堵塞焊接噴嘴和導(dǎo)電嘴，保證焊槍的清潔，提高噴嘴的壽命，確保可靠引弧、減少焊接飛濺。

(6)編制程序一般不能一步到位，要在機(jī)器人焊接過程中不斷檢驗(yàn)和修改程序，調(diào)整焊接參數(shù)及焊槍姿態(tài)等，才會(huì)形成一個(gè)好程序。

運(yùn)行成本及管理分析

進(jìn)口機(jī)器人配件價(jià)格較高，應(yīng)努力從各方面降低運(yùn)用成本。潤滑油可以在國內(nèi)尋找性能、效用相同的低價(jià)替代品。焊接過程加強(qiáng)維護(hù)，提高易耗件如噴嘴、導(dǎo)電嘴等的使用壽命。另外，對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)防性的維護(hù)，可以有效提高元器件的使用壽命。

審核編輯：湯梓紅