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恒捷自动化解析焊接机器人应用中存在的问题和解决措施

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恒捷自动化解析焊接机器人应用中存在的问题和解决措施

发布日期:2017-12-26 作者: 点击:

一、焊接机器人常见故障

1)发生撞枪。可能是由于工件组装发生偏差或焊枪的TCP不准确,可检查装配情况或修正焊枪TCP。

2)出现电弧故障,不能引弧。可能是由于焊丝没有接触到工件或工艺参数太小,可手动送丝,调整焊枪与焊缝的距离,或者适当调节工艺参数。

3)保护气监控报警。冷却水或保护气供给存有故障,检查冷却水或保护气管路。

二、我们常见焊接机器人一般采用的是二氧化碳气体保护焊,焊接过程中出现的焊接缺陷一般有焊偏、咬边、气孔等几种,具体分析如下:

(1)出现焊偏可能为焊接的位置不正确或焊枪寻找时出现问题。这时,要考虑TCP(焊枪中心点位置)是否准确,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轴的零位置,重新校零予以修正。

(2)出现咬边可能为焊接参数选择不当、焊枪角度或焊枪位置不对,可适当调整功率的大小来改变焊接参数,调整焊枪的姿态以及焊枪与工件的相对位置。

(3)出现气孔可能为气体保护差、工件的底漆太厚或者保护气不够干燥,进行相应的调整就可以处理。 

(4)飞溅过多可能为焊接参数选择不当、气体组分原因或焊丝外伸长度太长,可适当调整功率的大小来改变焊接参数,调节气体配比仪来调整混合气体比例,调整焊枪与工件的相对位置。

(5)焊缝结尾处冷却后形成一弧坑,编程时在工作步中添加埋弧坑功能,可以将其填满。

三、机器人焊接变位机及工装夹具对焊接的影响

1)对零件的定位精度要求更高,焊缝相对位置精度较高,应≤1mm。

2)由于焊件一般由多个简单零件组焊而成,而这些零件的装配和定位焊,在焊接工装夹具上是按顺序进行的,因此,它们的定位和夹紧是一个个单独进行的。

3)机器人焊接工装夹具前后工序的定位须一致。

4)由于变位机翻转的变位角度较大,机器人焊接工装夹具尽量避免使用活动手动插销。

5)机器人焊接工装夹具应尽量采用快速压紧件,且需配置带孔平台。以便将压紧快速装夹压紧。

6)与普通焊接夹具不同,机器人焊接工装夹具除正面可以施焊外,其侧面也能够对工件进行焊接,可以无限延伸。

以上六点是机器人焊接工装夹具与普通焊接夹具的主要不同之处,对于机器人焊接质量的好坏有直接影响。

四、焊接工件对机器人焊接的影响

目前大多数焊接机器人都采用示教编程,要求工件的装配质量和精度必须有较好的一致性。

应用焊接机器人应严格控制零件的制备质量,提高焊件装配精度。零件表面质量、坡口尺寸和装配精度将影响焊缝跟踪效果。可以从以下几方面来提高零件制备质量和焊件装配精度。

1)编制焊接机器人专用的焊接工艺,对零件尺寸、焊缝坡口、装配尺寸进行严格的工艺规定。一般零件和坡口尺寸公差控制在±0.8mm,装配尺寸误差控制在±1.5mm以内,焊缝出现气孔和咬边等焊接缺陷机率可大幅度降低。

2)采用精度较高的装配工装以提高焊件的装配精度。

3)焊缝应清洗干净,无油污、铁锈、焊渣、割渣等杂物,允许有可焊性底漆。否则,将影响引弧成功率。定位焊由焊条焊改为气体保护焊,同时对点焊部位进行打磨,避免因定位焊残留的渣壳或气孔,从而避免电弧的不稳甚至飞溅的产生。

五、机器人操作工编程技巧总结

1)选择合理的编程焊接顺序。以减小焊接变形、焊枪行走路径长度来制定焊接顺序。

2)焊枪空间过渡要求移动轨迹较短、平滑、安全,过程中不能发生碰枪。

3)优化焊接参数。为了获得最佳的焊接参数,制作工作试件进行焊接试验和工艺评定。

4)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次达到水平位置,同时,要不断调整机器人各轴位置,合理地确定焊枪相对接头的位置、角度与焊丝伸出长度。工件的位置确定之后,焊枪相对接头的位置通过编程者的双眼观察,难度较大。这就要求编程者善于总结积累经验。

5)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焊接喷嘴和导电嘴,保证焊枪的清洁,提高喷嘴的寿命,确保可靠引弧、减少焊接飞溅。

6)编制程序一般不能一步到位,要在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。

六、焊丝对焊接机器人系统焊接过程中的影响

机器人根据需要可选用桶装或盘装焊丝。为了减少更换焊丝的频率,机器人应选用桶装焊丝,但由于采用桶装焊丝,送丝软管很长,阻力大,对焊丝的挺度等质量要求较高。当采用镀铜质量稍差的焊丝时,焊丝表面的镀铜因摩擦脱落会造成导管内容积减小,高速送丝时阻力加大,焊丝不能平滑送出,产生抖动,使电弧不稳,影响焊缝质量。严重时,出现卡死现象,使机器人停机,故要及时清理焊丝导管。

七、企业内部规范管理对设备使用好坏的影响

严格控制机器人操作工的规范及操作流程,焊接过程加强维护,可以减少易耗件如喷嘴、导电嘴等的平均每天使用数量。另外,对机器人系统进行定期点检维护,可以有效提高元器件的使用寿命。

高素质的管理人员、技术人员和操作人员是机器人充分发挥效率的必要条件。一个企业焊接机器人使用的好坏,很大程度在于人,因此要保证有一支稳定的工作队伍真的很重要。

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