焊接作為工業(yè)“裁縫”，是工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的加工手段，但由于焊接煙塵、弧光、金屬飛濺的存在，焊接的工作環(huán)境又非常惡劣，導(dǎo)致焊接領(lǐng)域缺工現(xiàn)象十分嚴重，尤其是缺乏高質(zhì)量的焊工，而焊接質(zhì)量又直接決定著產(chǎn)品質(zhì)量。因此，焊接機器人以其高一致性、高效率和節(jié)省成本在汽車、摩托車、金屬加工和工程機械等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。從世界范圍來看，工業(yè)機器人用于焊接領(lǐng)域已占到總數(shù)的50%以上。本文針對焊接機器人焊接缺陷進行分析，并提供相應(yīng)地處理方法，希望促進焊接機器人在各行業(yè)的應(yīng)用。

機器人焊接采用的是富氬混合氣體保護焊，焊接過程中出現(xiàn)的焊接缺陷一般有焊偏、咬邊、氣孔等幾種，具體分析如下：

(1)出現(xiàn)焊偏可能為焊接的位置不正確或焊槍尋找時出現(xiàn)問題。這時，要考慮TCP(焊槍中心點位置)是否準確，并加以調(diào)整。如果頻繁出現(xiàn)這種情況就要檢查一下機器人各軸的零位置，重新校零予以修正。

(2)出現(xiàn)咬邊可能為焊接參數(shù)選擇不當、焊槍角度或焊槍位置不對，可適當調(diào)整功率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)出現(xiàn)氣孔可能為氣體保護差、工件的底漆太厚或者保護氣不夠干燥，進行相應(yīng)的調(diào)整就可以處理。

(4)飛濺過多可能為焊接參數(shù)選擇不當、氣體組分原因或焊絲外伸長度太長，可適當調(diào)整功率的大小來改變焊接參數(shù)，調(diào)節(jié)氣體配比儀來調(diào)整混合氣體比例，調(diào)整焊槍與工件的相對位置。

(5)焊縫結(jié)尾處冷卻后形成一弧坑，編程時在工作步中添加埋弧坑功能，可以將其填滿。

焊接機器人常見故障及解決方法

(1)發(fā)生撞槍?？赡苁怯捎诠ぜM裝發(fā)生偏差或焊槍的TCP不準確，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沒有接觸到工件或工藝參數(shù)太小，可手動送絲，調(diào)整焊槍與焊縫的距離，或者適當調(diào)節(jié)工藝參數(shù)。

(3)保護氣監(jiān)控報警。冷卻水或保護氣供給存有故障，檢查冷卻水或保護氣管路。

如何保障工件質(zhì)量

作為示教一再現(xiàn)式機器人，要求工件的裝配質(zhì)量和精度必須有較好的一致性。

應(yīng)用焊接機器人應(yīng)嚴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?？梢詮囊韵聨追矫鎭硖岣吡慵苽滟|(zhì)量和焊件裝配精度。

(1)編制焊接機器人專用的焊接工藝，對零件尺寸、焊縫坡口、裝配尺寸進行嚴格的工藝規(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焊，同時對點焊部位進行打磨，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。

焊接機器人對焊絲的要求

機器人根據(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，阻力大，對焊絲的挺度等質(zhì)量要求較高。當采用鍍銅質(zhì)量稍差的焊絲時，焊絲表面的鍍銅因摩擦脫落會造成導(dǎo)管內(nèi)容積減小，高速送絲時阻力加大，焊絲不能平滑送出，產(chǎn)生抖動，使電弧不穩(wěn)，影響焊縫質(zhì)量。嚴重時，出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，使機器人停機，故要及時清理焊絲導(dǎo)管。

編程技巧總結(jié)

(1)選擇合理的焊接順序。以減小焊接變形、焊槍行走路徑長度來制定焊接順序。

(2)焊槍空間過渡要求移動軌跡較短、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)，制作工作試件進行焊接試驗和工藝評定。

(4)合理的變位機位置、焊槍姿態(tài)、焊槍相對接頭的位置。工件在變位機上固定之后，若焊縫不是理想的位置與角度，就要求編程時不斷調(diào)整變位機，使得焊接的焊縫按照焊接順序逐次達到水平位置，同時，要不斷調(diào)整機器人各軸位置，合理地確定焊槍相對接頭的位置、角度與焊絲伸出長度。工件的位置確定之后，焊槍相對接頭的位置通過編程者的雙眼觀察，難度較大。這就要求編程者善于總結(jié)積累經(jīng)驗。

(5)及時插入清槍程序。編寫一定長度的焊接程序后，應(yīng)及時插入清槍程序，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　p少焊接飛濺。

(6)編制程序一般不能一步到位，要在機器人焊接過程中不斷檢驗和修改程序，調(diào)整焊接參數(shù)及焊槍姿態(tài)等，才會形成一個好程序。

運行成本及管理分析

進口機器人配件價格較高，應(yīng)努力從各方面降低運用成本。潤滑油可以在國內(nèi)尋找性能、效用相同的低價替代品。焊接過程加強維護，提高易耗件如噴嘴、導(dǎo)電嘴等的使用壽命。另外，對機器人系統(tǒng)進行預(yù)防性的維護，可以有效提高元器件的使用壽命。

審核編輯：湯梓紅