焊接機(jī)器人存在的問題和解決措施
焊接缺陷分析及處理
機(jī)器人焊接采用富氬混合氣體保護(hù)焊。焊接過程中的焊接缺陷一般包括焊接偏差、邊緣和氣孔等,具體分析如下:
(1)焊接偏差可能是由于焊接位置不正確或焊槍搜索問題引起的。此時(shí),要考慮TCP(槍的中心位置)是否準(zhǔn)確,并進(jìn)行調(diào)整。如果經(jīng)常發(fā)生這種情況,檢查機(jī)器人的每個(gè)軸的零點(diǎn)位置,并通過重新校準(zhǔn)零點(diǎn)來校正它。
(2)封邊的發(fā)生可能是焊接參數(shù)選擇不當(dāng)、焊槍角度或焊槍位置不當(dāng),可通過調(diào)整電源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位置。
(3)氣孔可能是氣體保護(hù)不好,工件底漆太厚或保護(hù)氣體干燥不夠,可作相應(yīng)調(diào)整處理。
(4)焊接參數(shù)選擇不當(dāng)、氣體成分或焊絲過長過伸,可能造成飛濺過大。可適當(dāng)調(diào)整功率大小,改變焊接參數(shù),調(diào)整氣體比例混合器,調(diào)整混合氣體比例,調(diào)整焊槍與工件的相對位置。
(5)焊縫端部冷卻后形成電弧坑。埋弧坑的功能可以在編程時(shí)加入到工作步驟中來填充。
2.機(jī)器人故障分析與處理
在焊接過程中,機(jī)器人系統(tǒng)遇到了如下故障:
(1)沖撞槍??赡苁怯捎诠ぜb配偏差或TCP槍不準(zhǔn)確,可以檢查裝配或修改TCP槍。
(2)發(fā)生電弧故障時(shí),不能啟動(dòng)電弧。可能是由于焊絲未接觸工件或工藝參數(shù)太小,可以手動(dòng)送絲,調(diào)整焊槍與焊縫的距離,或適當(dāng)調(diào)整工藝參數(shù)。
(3)保護(hù)氣體監(jiān)測報(bào)警。檢查冷卻水或保護(hù)空氣供應(yīng)是否存在故障。
3.焊接機(jī)器人應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)
工件質(zhì)量
作為一種再現(xiàn)機(jī)器人,工件的裝配質(zhì)量和精度必須是一致的。
焊接機(jī)器人的應(yīng)用應(yīng)嚴(yán)格控制零件制備質(zhì)量,提高焊接件的裝配精度。零件的表面質(zhì)量、坡口尺寸和裝配精度將影響焊縫跟蹤效果。可以從以下幾個(gè)方面來提高零件的制備質(zhì)量和焊接件的裝配精度。
(1)制定焊接機(jī)器人的焊接工藝,對零件尺寸、焊接坡口、裝配尺寸等進(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以內(nèi),裝配尺寸誤差控制在±1.5mm以內(nèi),可大大降低氣孔、咬邊等焊接缺陷的發(fā)生概率。
(2)采用高精度的裝配工具,提高焊接件的裝配精度。
(3)焊縫應(yīng)清理干凈,無污垢、鐵銹、焊渣、切割渣等雜物,并允許有可焊底漆。否則會(huì)影響引弧成功率。位置焊由電極焊改為氣體保護(hù)焊。同時(shí),對點(diǎn)焊部位進(jìn)行打磨,避免因定位焊而產(chǎn)生殘余渣殼或氣孔,避免電弧不穩(wěn)定甚至飛濺。
焊絲的要求
根據(jù)機(jī)器人的需要,可選擇卷筒焊絲或鋼板焊絲。為了降低換線頻率,機(jī)器人應(yīng)該選擇筒形線,但由于筒形線的使用,線管很長,電阻大,對線的剛度等質(zhì)量要求較高。當(dāng)鍍銅質(zhì)量稍差時(shí),導(dǎo)線表面鍍銅會(huì)使導(dǎo)管內(nèi)的含量因摩擦而下降脫落,高速送絲的阻力增大,導(dǎo)線不能順利送出,造成抖動(dòng),使電弧不穩(wěn)定,影響焊接質(zhì)量的。嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)卡死現(xiàn)象,使機(jī)器人停機(jī),必須及時(shí)清理焊絲導(dǎo)管。
編程技巧
(1)選擇合理的焊接順序。為了減少焊接變形,確定焊槍行進(jìn)路徑長度的焊接順序。
(2)焊槍的空間過渡要求運(yùn)動(dòng)軌跡短、平穩(wěn)、安全。
(3)優(yōu)化焊接參數(shù)。為了獲得最佳的焊接參數(shù),制作了焊接試驗(yàn)和工藝評定的工作試樣。
(4)合理定位機(jī)器位置、焊槍姿態(tài)、焊槍相對于接頭位置。工件在位移機(jī)固定后,如果焊縫位置和角度不理想,需要在編程機(jī)時(shí)不斷調(diào)整撓度,使焊縫按焊接順序連續(xù)達(dá)到水平,同時(shí),不斷調(diào)整機(jī)器人各軸的位置,合理確定焊槍相對接頭的位置、伸出鋼絲的角度和長度。工件位置確定后,編程人員用眼睛觀察焊槍相對于接頭的位置,這是很困難的。這就要求程序員善于總結(jié)積累的經(jīng)驗(yàn)。
(5)及時(shí)插入槍支清洗程序。編寫一定長度的焊接工藝,應(yīng)及時(shí)插入焊槍清洗程序,能防止焊接飛濺物堵塞焊槍和導(dǎo)電焊槍,保證焊槍的清洗,提高焊槍的使用壽命,保證可靠的引弧,減少焊接飛濺。
(6)編程一般不能一步到位,在機(jī)器人焊接過程中要不斷檢查和修改程序,調(diào)整焊接參數(shù)和焊槍姿態(tài),才能形成良好的程序。
運(yùn)行成本及管理
進(jìn)口機(jī)器人零部件價(jià)格較高,應(yīng)盡量從各方面降低運(yùn)行成本。在國內(nèi)可以找到性能相同的潤滑油,同樣有效的低成本替代品。加強(qiáng)焊接工藝的維護(hù),提高噴嘴、導(dǎo)電噴嘴等易耗件的使用壽命。另外,對機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)防性維護(hù),可以有效地提高零部件的使用壽命。
高素質(zhì)的管理人員、技術(shù)人員和操作人員是機(jī)器人充分發(fā)揮效率的必要條件。一個(gè)企業(yè)焊接機(jī)器人的使用好壞,很大程度上取決于人,所以要保證有一個(gè)穩(wěn)定的工作團(tuán)隊(duì)。
焊接機(jī)器人在電力機(jī)車車體牽引梁和枕梁制造中的應(yīng)用,大大提高了焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。焊接機(jī)器人的應(yīng)用是一個(gè)復(fù)雜而綜合的過程。對焊接件的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、焊接工藝、零件質(zhì)量和裝配質(zhì)量提出了新的更嚴(yán)格的要求。同時(shí),相關(guān)人員的穩(wěn)定性也影響著機(jī)器人的應(yīng)用,我們應(yīng)該在長期的應(yīng)用中不斷積累經(jīng)驗(yàn),才能最大限度地發(fā)揮機(jī)器人的效益。