浅谈IGM焊接机械手的使用维护及故障处理

高国星 谢元立 郭立明 张强 邙立文

摘要：本文介绍了IGM焊接机械手的维护及故障处理，为更好的保障机器人寿命，保证焊接质量需要注意事项，在焊接生产中所注意的要点、疑难问题的解决方法等。

关键词：焊接机械人；编程；排除故障

正文：

由于焊接机器人稳定性好、生产效率高，工作时间长，对不同的生产要求具有很强的适应性，能改善工人劳动强度，可代替焊接工人在弧焊的高温，强光烟雾等有害环境下长期工作等等优点。目前在生产工作中已广泛应用，首先在使用前要深入了解并掌握焊接机械手的相关知识，做到合理正确安全地使用，就可以让它更好地服务于人。首先焊接前要做到仔细检查，设备循环水、电源、气体压力等各项指标是否正常。焊件在工装上是否夹紧牢固，机器人周围是否有障碍物，以防止工作中出现问题。【图2】

一、在工作中

1、要选择合理的焊接顺序，以减小焊接变形，用焊枪行走路径、焊接长度来制定焊接顺序。

2、在每次编程前应对焊枪工具中心点进行校正，在焊枪与工件发生碰撞或进行一个周期后应重新校正一次TCP。焊枪空间行走要求移动轨迹较短，平滑安全。

3、焊枪在空间点与空间点之间应该短距离圆滑过渡，直线与非直线进行相结合与工件距离最近的空间点应该以直线运行模式存储，能够防止焊枪的碰撞发生。

4、优化焊接参数，为了获得最佳的焊接参数，要制作工作试件进行焊接前实验和工艺评定。焊缝的跟层的焊接参数应采用短而硬的电弧提高熔深，覆盖层应采用长而软的电弧焊接，能减少焊接飞溅，防止飞溅堵住喷嘴，影响气体保护效果。

5、采用合理的变位机位置，焊枪姿态，焊枪相对接头的位置，工件在变位机上固定之后，若焊缝不是理想的位置与角度，就要求编程时不断调整变位机，使得焊接的焊缝按照焊接顺序，逐渐达到水平位置，合理的确定焊枪相对接头的位置角度与焊丝伸出长度。工件位置确定后焊枪接头的相对位置必须要保证操作者能仔细观察到，并利于修改，总结积累经验。以便发挥优势改正不足。

6、及时插入清枪程序编写一定长度的焊接程序后应及时插入清枪程序，可以防止焊接飞溅、堵塞喷嘴和导电嘴。保证焊枪的清洁，提高喷嘴的使用寿命，确保可靠引弧减少焊接飞溅。【如图1】

7、编制程序一般不能一步到位，要在焊接机器人焊接过程中不断检验和修改程序，调整焊接参数及焊枪姿态等才会形成一个好程序。

8、在焊接程序中要仔细观察，焊接中发生的细小变化，注意观察焊接电流、电压及气体流量的变化对焊接的影响，以及焊件与工装之间的搭配是否合理。焊接过程中，对打底层焊接和填充层焊接要保证好焊缝的熔深及层间清理，防止夹渣，焊偏，未融合，焊瘤，气孔等缺陷的产生，这样也会对后续的盖面程序产生影响，防止填充层过低盖面时造成填不满或咬边，而填充过大可能造成盖面的余高过高产生不必要的焊接应力。

二、在焊接工作中要注意几种常见问题的发现及处理

1、机械手经常发生电弧故障的原因是：送丝不畅、导电嘴烧损严重，焊丝与工件距离太远等。解决措施是：更换送丝软管和导电嘴，检查焊丝与工件距离。

2、气体监控报警可能是保护气体压力不够，或者压缩空气压力不够，要及时检查气瓶压力和压缩空气压力是否符合要求。

3、出现焊偏问题，可能是焊接的位置不正确或焊枪寻找时出现问题，这时要考虑焊枪中心点位置是否正确并加以调整，如果频繁出现这种情况，就要检查一下机器人各軸的零位置，重新校零予以修正。

4、出现咬边问题，可能为焊接参数选择不当，焊枪角度或焊枪位置不对，可做适当调整，并注意观察后续的焊接过程中缺陷是否得到解决。

5、出现气孔问题，可能是气体保护性差，工件底漆太厚或保护气体不够干燥，有时也可能是气体传送管道弯曲褶皱造成送气不畅，进行相关的调整处理就可以了。

6、焊接飞溅过多问题，可能为焊接参数选择不当，气体不纯洁或焊丝外伸长度太长，可适当调整机器功率大小，改变参数更换混合气体或调整焊枪与工件的相对位置来完成。

7、焊缝结尾收弧冷却后，易形成弧坑问题，可在编程时在工作步中添加埋弧坑功能就可以将其填满并延时送气几秒钟以防止气孔产生。

在机器人的工作过程中要注意观察机器及工装有无异常声响，并定期对机器保养加油，更换机械手送丝远管，送丝轮等，防止零部件过度使用，影响寿命及工作质量，机器人使用完毕后，应及时归位到机械手零点位置，防止因临时断电、程序丢失或产生危险，机器人使用后要注意擦拭灰尘及油污，更换易损部件，及时保养做到不带病运行，这样才能让其更好、更有效率的发挥作用。

（作者单位：中车长春轨道客车股份有限公司）