1 焊接機(jī)器人系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)
　　
    該焊接機(jī)器人工作站是由日本的MOTOMANSK—16弧焊機(jī)器人和YASNAC MRCⅡ控制器及相應(yīng)的焊接電源、送絲機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)和預(yù)熱裝置組成，如圖2所示
　　MOTOMANSK—16弧焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)形態(tài)為垂直多關(guān)節(jié)形，具有6個(gè)自由度，重復(fù)定位精度為正負(fù)0.1 mm，每個(gè)軸均采用AC伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，*抓重為6 kg。
　　機(jī)器人上配有焊槍及相應(yīng)的送絲相構(gòu)、水路、氣路，通過(guò)編程器輸入指令，執(zhí)行焊接程序?qū)崿F(xiàn)管接頭的焊接。控制器內(nèi)存容量可以執(zhí)行2 200步動(dòng)作。在示教狀態(tài)下編程，主程序中可加入焊接程序、臺(tái)車(chē)移動(dòng)程序及掐絲、清理噴嘴程序，實(shí)現(xiàn)多個(gè)管接頭的連續(xù)焊接。
　　對(duì)于管壁較厚的合金鋼集箱，焊接過(guò)程中需要對(duì)工件進(jìn)行預(yù)熱和后熱。本系統(tǒng)加熱裝置安裝在機(jī)器人臺(tái)車(chē)上，加熱時(shí)間以及加熱槍移動(dòng)距離均可設(shè)定在主程序中。焊接時(shí)由于是連續(xù)焊接，導(dǎo)電嘴電阻熱很高，焊接時(shí)產(chǎn)生的熱量較大，所以為避免焊槍過(guò)熱，除在系統(tǒng)中采用封閉式的凈化水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，另外還在程序中加入掐絲程序。這樣，一方面防止腐蝕；另一方面也不會(huì)有污物阻塞噴嘴影響送絲及送氣。
　　對(duì)于不同直徑的集箱，可采用自行設(shè)計(jì)的高度可調(diào)的V形架，保證待焊部位所處的高度相同。

    2 示教軌跡的確定
　　
   　焊機(jī)器人是嚴(yán)格按照操作人員編制的示教程序來(lái)完成動(dòng)作軌跡的。通常可根據(jù)管接頭直徑選擇第個(gè)圓周5~8個(gè)示教點(diǎn)，根據(jù)焊縫坡口深度和寬度確定焊道排列方式及焊接層數(shù)，如圖3所示。示教前*進(jìn)行焊槍的定位及基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置，然后通過(guò)編程器完成焊接過(guò)程的示教編程。

    3 焊接參數(shù)的設(shè)定及控制

　　由于管接頭和集箱筒體都是圓形工件，因而在整個(gè)圓周上，坡口的深度和寬度是變化的。為保證焊后熔敷金屬均勻填滿坡口，除分區(qū)段設(shè)置焊接電流、電弧電壓外，還應(yīng)根據(jù)需要對(duì)不同位置的焊接速度分別設(shè)定，如圖3所示。
　　另外，焊接過(guò)程中根據(jù)坡口的形成不同可采用分道焊、擺動(dòng)焊等工藝。當(dāng)進(jìn)行擺動(dòng)焊時(shí)，應(yīng)選擇相應(yīng)的擺焊條件文件，通過(guò)設(shè)置擺焊形態(tài)、擺焊速度、擺焊幅度及頻率等參數(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)焊功能。
　　可通過(guò)焊接輔助條件文件對(duì)引弧、焊接中斷以及熄弧過(guò)程進(jìn)行控制和管理，如圖4所示。
　　在焊接之前，通過(guò)參考點(diǎn)的設(shè)定，使每一次焊接前將用戶坐標(biāo)系重新設(shè)定，焊接程序就可以參考點(diǎn)為中心進(jìn)行平移。機(jī)械手前部的探測(cè)器通過(guò)探測(cè)集箱及管接頭，將其管
座的豎直、水平位置偏差記錄下來(lái)，在焊接系統(tǒng)中加以補(bǔ)正，由于其重復(fù)精度很高，完全可以消除因機(jī)械加工及點(diǎn)焊裝配管接頭帶來(lái)的誤差。同時(shí)由于其再現(xiàn)精度較高，一套
焊接程序，只要所焊集箱直徑、管接頭直徑相同，就可以反復(fù)應(yīng)用同一示教程序，不用重復(fù)示教，因此可以大大提高生產(chǎn)效率。
　　另外，在工件擺放和焊接加熱過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)水平、豎直及撓度方向的偏差，除通過(guò)探測(cè)器的檢查外，還可以在HOSEI程序中進(jìn)行設(shè)定，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)修改，及時(shí)將焊
接時(shí)的偏差加以彌補(bǔ)。

    4 常見(jiàn)缺陷防止措及應(yīng)用舉例
　　
   ?。?）常見(jiàn)缺陷防止措施　在機(jī)器人焊接中，經(jīng)常產(chǎn)生的缺陷主要有氣孔、咬邊、層間未融合及焊偏等。
　　機(jī)器人焊接采用的是Ar+CO2混合氣體保護(hù)焊，Ar氣與CO2氣混合比例是4：1。產(chǎn)生氣孔的主要原因是氣體流量過(guò)大，或氣路不通暢造成氣流量過(guò)小以及氣體含水等。這樣，除在焊接前要仔細(xì)檢查氣體干燥器是否通電，調(diào)整氣體流量外，焊接過(guò)程中也要定時(shí)清理噴嘴，防止飛濺阻塞氣路引起氣孔。
　　示教位置的不當(dāng)也可能導(dǎo)致氣孔、焊偏和未熔合等焊接缺陷的產(chǎn)生，這就需要在實(shí)踐中不斷摸索，積累經(jīng)驗(yàn)，使示教的點(diǎn)更趨近完美。機(jī)械手焊接常見(jiàn)的缺陷和防止措施
見(jiàn)附表。
　?。?）應(yīng)用實(shí)例　2000年底我公司在撫順鍋爐項(xiàng)目的集箱管接頭制造中首次成功地應(yīng)用機(jī)器人進(jìn)行管接頭的焊接。該產(chǎn)品集箱規(guī)格為直徑426 mmX20 mmX9 000 mm;管接頭規(guī)格為直徑89 mmX7 mm，長(zhǎng)度為120 mm；管接頭焊接凈間距為200 mm，每根集箱管接頭平均數(shù)量90個(gè)。整個(gè)焊接過(guò)程穩(wěn)定，焊縫成形美觀。
　　焊后經(jīng)對(duì)產(chǎn)品試樣進(jìn)行宏觀檢查，焊接接頭熔合良好。

     5 結(jié)　語(yǔ)

　　 （1）機(jī)器人焊接的一致性和穩(wěn)定性克服了人為因素帶來(lái)的不足，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
　　 （2）通過(guò)示教軌跡的確定，制定出*的示教程序，滿足了焊角尺寸及焊縫填充的要求，通過(guò)再現(xiàn)誤差的測(cè)量，可以滿足同種規(guī)格集箱和管接頭的焊接。大大提高了生產(chǎn)效率。
　　 （3）通過(guò)分析各種缺陷產(chǎn)生的原因，在實(shí)踐中加以避免和消除，以獲得高質(zhì)量的焊縫。