隨著近年來工業(yè)機(jī)器人的成本越來越低，很多企業(yè)開始大量使用焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接，在焊接機(jī)器人解決焊工勞動強(qiáng)度、提升焊接效率等方面起到很好作用的情況下，焊接機(jī)器人也會再工作中出現(xiàn)一定的問題，需要現(xiàn)場的工程師解決問題，可見工程師對企業(yè)多么的重要。下面以HXD1機(jī)車構(gòu)架側(cè)梁cloos機(jī)器人焊接問題為例進(jìn)行講解。

　　HXD1機(jī)車構(gòu)架是該機(jī)車的關(guān)鍵部件，其側(cè)梁的主縫焊接采用了克魯斯CLOOS機(jī)械手進(jìn)行。一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，側(cè)梁在機(jī)械手焊接時(shí)焊縫存在尺寸過大、易焊偏、咬邊等質(zhì)量問題。下面進(jìn)行分析，并調(diào)整工藝措施，解決了該問題。

　　1. 現(xiàn)狀調(diào)查

　　構(gòu)架側(cè)梁機(jī)械手焊接長期以來普遍存在焊腳尺寸過大、余高過高以及焊接咬邊等慣性質(zhì)量問題。2015年下半年，構(gòu)架CLOOS機(jī)械手焊接后的焊縫連續(xù)出現(xiàn)焊接跑偏現(xiàn)象，甚至焊至工件外，如圖1、圖2所示。
                                    

　　2. 原因分析

　�。�1）設(shè)備原因  對構(gòu)架CLOOS機(jī)械手設(shè)備進(jìn)行檢查，對比產(chǎn)品說明書及相關(guān)CLOOS設(shè)備，克魯斯焊機(jī)維修存在以下問題。

　　首先，設(shè)備缺少穩(wěn)壓裝置：CLOOS機(jī)械手采用的是電弧跟蹤模式，對電壓的穩(wěn)定性要求較高，機(jī)械手與車間其他設(shè)備共用一條入口電，尤其是在正常工作日時(shí)間內(nèi)，車間焊接等設(shè)備大量啟用后，造成機(jī)械手設(shè)備接入電壓極不穩(wěn)定，極大影響了CLOOS電弧的有效跟蹤。

　　其次，送絲裝置固定螺母缺失：機(jī)械手1位焊機(jī)或進(jìn)行雙絲焊接的過程中，由于送絲裝置固定螺母缺失（見圖3），兩個(gè)送絲輪運(yùn)行軌跡不一致，導(dǎo)致焊絲送絲不穩(wěn)定，體現(xiàn)在焊接過程中，1位焊機(jī)所控制的電弧忽長忽短，飄忽不定，影響焊接質(zhì)量。
                                                       

　　最后，筒裝焊絲保護(hù)罩：為提高生產(chǎn)效率，降低工人換絲勞動強(qiáng)度，機(jī)械手焊接設(shè)備一般采用筒裝焊絲進(jìn)行焊接，但筒裝焊絲由于使用時(shí)間較長，為避免焊絲與空氣長期接觸，灰塵進(jìn)入及銹蝕，從而影響產(chǎn)品焊接質(zhì)量，因此需要筒裝焊絲保護(hù)罩對焊絲進(jìn)行保護(hù)，并且在CLOOS設(shè)備的筒裝焊絲保護(hù)罩上設(shè)有輔助送絲裝置，對穩(wěn)定送絲有極大的效果。克魯斯焊機(jī)維修,由于現(xiàn)場缺失筒裝焊絲保護(hù)罩導(dǎo)致焊絲存在銹蝕，影響焊接質(zhì)量。

　　（2）物料原因

　　首先，構(gòu)架側(cè)梁梁體組裝過程中，大量使用磁力吊組裝，尤其是在組裝側(cè)梁上、下蓋板過程中，板料易磁化，在焊接過程中產(chǎn)生磁偏吹現(xiàn)象及影響電弧跟蹤效果，從而影響產(chǎn)品焊接質(zhì)量，在打底層焊接時(shí)尤為明顯。

　　其次，筒裝焊絲表面銹蝕問題，重新開封的兩筒新焊絲表面也有輕微銹蝕。焊絲表面狀態(tài)不良除了會產(chǎn)生大量飛濺及氣孔外還會發(fā)生爆絲，爆絲能在短時(shí)間內(nèi)影響電弧的穩(wěn)定性，連續(xù)的爆絲會導(dǎo)致焊接的異常停止或焊偏。

　　最后，由于側(cè)梁上、下蓋板采用的是點(diǎn)折成形，無法與側(cè)梁立板達(dá)到完美匹配，所以在局部區(qū)域內(nèi)間隙無法保證，間隙過大除了在打底層焊接時(shí)容易產(chǎn)生焊接擊穿外，還增大了焊縫的填充量，而機(jī)械手焊接其填充總量是恒定的，造成焊后焊縫未填滿。

　�。�3）工藝原因

　　第一，部分程序起弧點(diǎn)偏差。在程序編程中起弧點(diǎn)應(yīng)盡量接近起弧位置，在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)部分程序偏離實(shí)際起弧點(diǎn)過多，造成焊接完成后起弧點(diǎn)及接頭位置焊縫基本偏離正常焊道。

　　第二，焊槍角度不合理。部分程序在編程過程中未注意設(shè)備第10軸（工作平臺）角度變化，從而導(dǎo)致焊槍角度不合理，焊接過程中容易形成咬邊和焊后焊接尺寸過大。

　　第三，焊槍姿態(tài)不合理。所選擇的焊槍姿態(tài)應(yīng)有利于焊接過程中的擺幅正常，避免焊槍擺幅時(shí)槍頭與工件的不正常碰撞，從而導(dǎo)致焊接中止。

　　當(dāng)錯誤的焊槍姿態(tài)影響擺幅到一定程度時(shí)，焊槍不再進(jìn)行擺幅，它只會沿著板邊一直運(yùn)行，這時(shí)信號處理中心將對焊縫重新定義，將原本的坡口焊接變化為T型角焊縫，從而導(dǎo)致焊偏，如圖2所示。

　　第四，蓋面層參數(shù)不當(dāng)。在蓋面層焊接過程中，機(jī)械手第10軸偏重船形焊形態(tài)，導(dǎo)致大部分焊縫焊后余高過高。

　　3. 工藝改進(jìn)措施

　�。�1）設(shè)備方面

　　首先，增加穩(wěn)壓裝置，保證機(jī)械手設(shè)備接入電壓穩(wěn)定，不被其他設(shè)備干擾。

　　其次，對1位焊機(jī)的送絲裝置補(bǔ)齊固定螺母，如圖4所示。
                                               

　�。�2）解決鋼板磁化問題

　　首先，增大焊接電流電壓和放慢焊接速度均有利于克服板料磁化引起的磁偏吹和電弧跟蹤不良。由于HXD1側(cè)梁立板采用的是無鈍邊坡口，過大的電流可能會造成焊接擊穿，我們只對打底層的焊接速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

　　其次，增加筒裝焊絲保護(hù)罩，避免焊絲銹蝕。要求對新開封的筒裝焊絲在使用前進(jìn)行表面質(zhì)量檢查，對不合格的焊絲及時(shí)更換。

　　最后，針對側(cè)梁上蓋板及下蓋板點(diǎn)折成形后引起的局部間隙超標(biāo)問題，在側(cè)梁梁體組裝完成后，對側(cè)梁梁體進(jìn)行測量檢查，間隙超標(biāo)的區(qū)域采用人工進(jìn)行打底焊，防止焊接機(jī)械手打底時(shí)擊穿，保證機(jī)械手焊接填充量不變。

　�。�3）完善焊接程序

　　對焊接程序進(jìn)行優(yōu)化，重新定義焊接起弧點(diǎn)，調(diào)整焊槍角度及焊槍姿態(tài)。在蓋面層焊接過程中，調(diào)整設(shè)備第10軸和焊接參數(shù)對焊后焊腳尺寸進(jìn)行控制。

　　4. 結(jié)語

　　通過對HXD1型機(jī)車側(cè)梁機(jī)械手焊接質(zhì)量問題原因的分析，提出工藝改進(jìn)措施，并在后續(xù)側(cè)梁中試焊，焊后側(cè)梁成形梁良好，焊縫飽滿，滿足設(shè)計(jì)及工藝質(zhì)量要求。證明進(jìn)行的工藝措施切實(shí)有效。