機(jī)器人焊接缺陷、故障常見(jiàn)原因及解決措施
焊接機(jī)器人是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業(yè)機(jī)器人，它主要包括機(jī)器人和設(shè)備兩部分。其中，由機(jī)器人本體和控制柜(硬件及軟件)組成;而焊接裝備，以弧焊及點(diǎn)焊為例，則由焊接電源(包括其控制系統(tǒng))、送絲機(jī)(弧焊)、焊槍(鉗)等部分組成。對(duì)于智能機(jī)器人，還應(yīng)配有傳感系統(tǒng)，如激光或攝像傳感器及其控制裝置等。
一、焊接機(jī)器人常見(jiàn)缺陷
(1)出現(xiàn)焊偏問(wèn)題:可能為焊接的位置不正確或焊槍尋找時(shí)出現(xiàn)問(wèn)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)咬邊問(wèn)題: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。
(3)出現(xiàn)氣孔問(wèn)題: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(guò)多問(wèn)題: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(zhǎng)度太長(zhǎng)，可適當(dāng)調(diào)整機(jī)器功率的大小來(lái)改變焊接參數(shù)，調(diào)節(jié)氣體配比儀來(lái)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問(wèn)題:可編程時(shí)在工作步中添加埋弧坑功能，可以將其填滿。
二、機(jī)器人系統(tǒng)故障
(1)發(fā)生撞槍。可能是由于工件組裝發(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(méi)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。
三、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。可以從以下幾方面來(lái)提高零件制備質(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(wú)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。
四、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(zhǎng)，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。
五、編程技巧
(1)選擇合理的焊接順序，以減小焊接變形、焊槍行走路徑長(zhǎng)度來(lái)制定焊接順序。
(2)焊槍空間過(guò)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)采用合理的變位機(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(zhǎng)度。工件的位置確定之后，焊槍相對(duì)接頭的位置必須通過(guò)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(zhǎng)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?？煽恳?、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(guò)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。