激光連續性焊接中斷故障分析

吳艷輝

摘 要：在進行激光連續性焊接的過程中，會因為多種原因而出現焊接中斷的情況。本文首先對于激光焊接的優勢進行分析，從而對于激光連續性焊接中斷故障進行分析，并提出了相應的解決措施。希望通過本文，能夠為激光焊接中斷故障的判斷和應對提供一些參考和幫助。

關鍵詞：激光連續性焊接；中斷故障；應對措施

1.激光焊接的優勢分析

激光的優勢在于亮度高、方向性強。通過輻射激光放大的原理來進行激光的發射。通過聚焦后就能夠得到密度高、直徑小的激光，從而將其作為焊接的熱源。激光焊接就是利用高功率的激光經過聚焦后輻射到工件表面，使得工件溶化后形成熔池，進而實現工件焊接。根據激光的實際工作物質和工作方式以及設備用途的不同，激光焊接設備可以被分為固體激光焊機、氣體激光焊機、連續激光焊機、脈沖激光焊機、通用激光焊機和專用激光焊機等。

激光焊接的優點主要包括以下幾個方面：

首先，激光能夠通過光導纖維或棱鏡等方式來實現激光的彎曲傳輸和偏轉，尤其適用于對一些微型的零件進行焊接。其次，激光在空氣中的損耗較低，且能夠穿過玻璃，能夠在玻璃制密封容器中進行焊接。第三，激光不會受到電磁場的影響，所以不需要對其進行真空保護和X射線防護。最后，激光的熱輸出低，熱影響區和變形程度較小，能夠進行高速焊接和深熔，且焊接后不需要對其進行熱處理，適用于一些敏感材料。上述的這些優點使得激光焊接有著非常好的發展前景。

2.激光連續性焊接中斷故障分析及應對措施研究

在對工件進行連續性焊接的過程中，經常會出現焊接中斷故障的情況。通過人工的方式來對于機器人工作程序進行設定，機器人在對于程序進行執行的過程中或者程序執行完畢后也會出現中斷故障的情況。當激光設備進行故障報警時，應對機器人進行復位并對激光器進行重新啟動，然后繼續出現中斷故障報警的情況。引起這種故障原因包括：焊機自身的故障導致中斷故障報警、安全回路斷開導致中斷故障報警、機器人程序編制導致中斷故障報警。下面將對幾種故障類型進行分析，并提出相應的應對措施。

2.1焊機自身故障導致中斷故障報警

當因焊機自身故障導致中斷故障報警時，可通過相應的軟件系統來對其進行復位，從而重啟激光器，常見的故障包括：

（1）激光散射光問題

在不同的激光焊接功率中，散射光呈現大小不一的狀態，當在4000W的狀態中進行工作時，散射光值超過監控值就會發生報警，焊機將直接關閉。進行復位后可繼續進行啟動。當出現這種問題時，應及時進行處理，否則將會造成光纜損壞。

應對措施：當1-x散射光值過高時，首先，應先檢查鏡頭透鏡和光纜玻璃保護罩是否受到了污染，如果有污染的情況應及時進行清洗。其次，可與其他激光器的光路進行互換，以判斷是否為光路的問題。如果是光路問題，應對散射光進行調整或直接更換損壞或老化的光纜。當2-x散射光值過高時，首先應對偏轉鏡的潔凈情況進行檢查，如果鏡子無法通過清洗來解決問題，應考慮直接更換。

（2）激光功率損失過大

當燈管的使用壽命到限，那么激光的功率將無法滿足使用的需求，這時就會頻繁的出現激光連續性焊接中斷故障的情況。

應對措施：這時應考慮更換所有腔體內的燈管，或對其進行功率的優化。

2.2安全回路斷開導致中斷故障報警

工位的安全問題也是致使激光連續性焊接中斷的重要原因，這里所說的安全回路包括重要夾具的安全回路，同時也包括急停回路。當回路中的部件出現損壞時，或是發生安全暫停斷開的情況時，都會發生焊接中斷故障的情況。常見的情況包括：

（1）工位夾具信號閃斷

為了對設備進行有效的保護，及確保焊接位置的準確性，需要在機器人程序中增加夾具到位信號。當信號出現閃斷的情況，激光分配信號發生中斷現象，那么激光將停止發出。

應對措施：觀察信號和夾具的匯總信號是否能夠滿足激光分配條件，并對自動請求激光和安全夾具作為激光分配條件進行逐一查證。同時，如果懷疑是閃斷信號影響激光分配安全到位，那么可在PLC中的ANALYZER中進行分析。

（2）安全門保護回路

當出現安全信號無法滿足或者出現閃斷的情況，那么激光沒有進行快門釋能，激光將會中斷。

應對措施：通過圖紙來觀察Han25插頭是否出現松動的情況，或ILN-box是否出現損壞的情況，以及K501s繼電器是否得到滿足或粘連的情況。

2.3機器人程序編制導致中斷故障報警

當機器人程序編制出現問題，將會使得激光在同一個位置當中出現中斷的情況，并導致連續落焊的現象出現。如果在完成上一道焊縫后，在焊接下一道時提前打開激光，那么就會出現故障報警的情況。根據現場焊縫調試經驗總結了以下幾點對于機器人進行程序編制時的注意事項，具體包括：

（1）焊縫間隔距離不可小于7-10mm

（2）KUKA精確球的直徑應小于等于10mm

（3）加速度ACC應小于等于百分之五十

（4）如果機器人運行速度太快，也會對于開關時間參數造成影響

（5）設置軌跡開關指令時，應避免兩個點之間出現過近或存錯的情況。

（6）設置參數時應避免錯線錯誤，同時也要確保信號的匹配度，從而避免對于激光器數據反應的影響。

結束語：本文所提出的故障判斷和應對措施都是來自于現場的實際控制方案以及圖紙，不同的工位有著不同的方案。同時，對于機器人進行程序編制需要更多的依靠個人的經驗，需要操作人員具備一定的能力和知識水平。

參考文獻

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（作者身份證號碼：230803198302230015）