淺談IGM焊接機械手的使用維護及故障處理

高國星 謝元立 郭立明 張強 邙立文

摘要：本文介紹了IGM焊接機械手的維護及故障處理，為更好的保障機器人壽命，保證焊接質量需要注意事項，在焊接生產中所注意的要點、疑難問題的解決方法等。

關鍵詞：焊接機械人；編程；排除故障

正文：

由于焊接機器人穩定性好、生產效率高，工作時間長，對不同的生產要求具有很強的適應性，能改善工人勞動強度，可代替焊接工人在弧焊的高溫，強光煙霧等有害環境下長期工作等等優點。目前在生產工作中已廣泛應用，首先在使用前要深入了解并掌握焊接機械手的相關知識，做到合理正確安全地使用，就可以讓它更好地服務于人。首先焊接前要做到仔細檢查，設備循環水、電源、氣體壓力等各項指標是否正常。焊件在工裝上是否夾緊牢固，機器人周圍是否有障礙物，以防止工作中出現問題。【圖2】

一、在工作中

1、要選擇合理的焊接順序，以減小焊接變形，用焊槍行走路徑、焊接長度來制定焊接順序。

2、在每次編程前應對焊槍工具中心點進行校正，在焊槍與工件發生碰撞或進行一個周期后應重新校正一次TCP。焊槍空間行走要求移動軌跡較短，平滑安全。

3、焊槍在空間點與空間點之間應該短距離圓滑過渡，直線與非直線進行相結合與工件距離最近的空間點應該以直線運行模式存儲，能夠防止焊槍的碰撞發生。

4、優化焊接參數，為了獲得最佳的焊接參數，要制作工作試件進行焊接前實驗和工藝評定。焊縫的跟層的焊接參數應采用短而硬的電弧提高熔深，覆蓋層應采用長而軟的電弧焊接，能減少焊接飛濺，防止飛濺堵住噴嘴，影響氣體保護效果。

5、采用合理的變位機位置，焊槍姿態，焊槍相對接頭的位置，工件在變位機上固定之后，若焊縫不是理想的位置與角度，就要求編程時不斷調整變位機，使得焊接的焊縫按照焊接順序，逐漸達到水平位置，合理的確定焊槍相對接頭的位置角度與焊絲伸出長度。工件位置確定后焊槍接頭的相對位置必須要保證操作者能仔細觀察到，并利于修改，總結積累經驗。以便發揮優勢改正不足。

6、及時插入清槍程序編寫一定長度的焊接程序后應及時插入清槍程序，可以防止焊接飛濺、堵塞噴嘴和導電嘴。保證焊槍的清潔，提高噴嘴的使用壽命，確保可靠引弧減少焊接飛濺。【如圖1】

7、編制程序一般不能一步到位，要在焊接機器人焊接過程中不斷檢驗和修改程序，調整焊接參數及焊槍姿態等才會形成一個好程序。

8、在焊接程序中要仔細觀察，焊接中發生的細小變化，注意觀察焊接電流、電壓及氣體流量的變化對焊接的影響，以及焊件與工裝之間的搭配是否合理。焊接過程中，對打底層焊接和填充層焊接要保證好焊縫的熔深及層間清理，防止夾渣，焊偏，未融合，焊瘤，氣孔等缺陷的產生，這樣也會對后續的蓋面程序產生影響，防止填充層過低蓋面時造成填不滿或咬邊，而填充過大可能造成蓋面的余高過高產生不必要的焊接應力。

二、在焊接工作中要注意幾種常見問題的發現及處理

1、機械手經常發生電弧故障的原因是：送絲不暢、導電嘴燒損嚴重，焊絲與工件距離太遠等。解決措施是：更換送絲軟管和導電嘴，檢查焊絲與工件距離。

2、氣體監控報警可能是保護氣體壓力不夠，或者壓縮空氣壓力不夠，要及時檢查氣瓶壓力和壓縮空氣壓力是否符合要求。

3、出現焊偏問題，可能是焊接的位置不正確或焊槍尋找時出現問題，這時要考慮焊槍中心點位置是否正確并加以調整，如果頻繁出現這種情況，就要檢查一下機器人各軸的零位置，重新校零予以修正。

4、出現咬邊問題，可能為焊接參數選擇不當，焊槍角度或焊槍位置不對，可做適當調整，并注意觀察后續的焊接過程中缺陷是否得到解決。

5、出現氣孔問題，可能是氣體保護性差，工件底漆太厚或保護氣體不夠干燥，有時也可能是氣體傳送管道彎曲褶皺造成送氣不暢，進行相關的調整處理就可以了。

6、焊接飛濺過多問題，可能為焊接參數選擇不當，氣體不純潔或焊絲外伸長度太長，可適當調整機器功率大小，改變參數更換混合氣體或調整焊槍與工件的相對位置來完成。

7、焊縫結尾收弧冷卻后，易形成弧坑問題，可在編程時在工作步中添加埋弧坑功能就可以將其填滿并延時送氣幾秒鐘以防止氣孔產生。

在機器人的工作過程中要注意觀察機器及工裝有無異常聲響，并定期對機器保養加油，更換機械手送絲遠管，送絲輪等，防止零部件過度使用，影響壽命及工作質量，機器人使用完畢后，應及時歸位到機械手零點位置，防止因臨時斷電、程序丟失或產生危險，機器人使用后要注意擦拭灰塵及油污，更換易損部件，及時保養做到不帶病運行，這樣才能讓其更好、更有效率的發揮作用。

（作者單位：中車長春軌道客車股份有限公司）