電力機車車體底架的牽引梁、枕梁作為機車的關鍵部件找蝗，其焊接質量好壞直接影響著機車運行的安全岖佛。

      為了提高焊接質量的穩(wěn)定性。提高生產效率渊输，改善工人的勞動條件和降低勞動強度用虚，株洲電力機車有限公司引進了奧地利IGM焊接機器人，用于枕梁奸误、牽引梁的焊接生產粤蝎。

    1  IGM焊接機器人系統(tǒng)簡介

    IGM焊接機器人系統(tǒng)由機器人本體真仲、控制系統(tǒng)、變位機初澎、示教器秸应、遠程控制盒、跟蹤系統(tǒng)碑宴、焊接系統(tǒng)和應用軟件等組成软啼。

    控制系統(tǒng)采用奔騰CPU及全數(shù)字式信號通訊，能夠控制機器人6軸延柠、三維龍門機架x祸挪，y，z軸及變位機軸贞间，能擴展2個外部軸贿条。機器人本體采用6軸肘節(jié)式結構。作為人機交換界面的示教器和遠程控制盒用來進行機器人控制增热。跟蹤系統(tǒng)采用接觸式噴嘴傳感器整以、電弧傳感器、ELS激光傳感器三種跟蹤方式嗤矾，可實現(xiàn)對V形擅很、單V型、角焊縫肪尾、塞焊縫等多種形式焊縫的跟蹤鹅甚。焊接系統(tǒng)采用FroniusTPS5000全數(shù)字化控制的逆變焊接電源。另外催蓄，系統(tǒng)還配置有高效的焊接煙塵吸收凈化裝置和自動清槍夸截、剪絲、噴防飛濺油裝置乱来。

    2  在機車車體制造中的應用

    2．1單軸變位機機器人系統(tǒng)應用于枕梁焊接

    枕梁焊接采用單軸頭尾架式變位機儒淌。枕梁由上、下蓋板荡担、立板和隔板等組焊成箱形結構品客，組裝完畢后對兩側4條焊縫、上下表面直焊縫進行船形焊接准瘪。

    2．2雙軸變位機機器人系統(tǒng)應用于牽引梁焊接

    牽引梁焊接采用2臺雙軸框架式變位機系統(tǒng)粟翔。牽引梁是一個復雜的多箱體結構，組裝完畢后進行機器人焊接讼载，由于空問較小轿秧，機械手的擺放自由度小，編程時問長咨堤，對編程技能要求較高菇篡。

    3焊接機器人應用中存在的問題和解決措施

    3.1焊接缺陷分析及處理

    機器人焊接采用的是富氬混合氣體保護焊漩符，焊接過程中出現(xiàn)的焊接缺陷一般有焊偏、咬邊驱还、氣孔等幾種嗜暴，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。這時议蟆，要考慮TCP(焊槍中心點位置)是否準確闷沥，并加以調整。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咪鲜，重新校零予以修正。

    (2)出現(xiàn)咬邊可能為焊接參數(shù)選擇不當撞鹉、焊槍角度或焊槍位置不對疟丙，可適當調整功率的大小來改變焊接參數(shù)，調整焊槍的姿態(tài)以及焊槍與工件的相對位置藻礁。

    (3)出現(xiàn)氣孔可能為氣體保護差聋遮、工件的底漆太厚或者保護氣不夠干燥，進行相應的調整就可以處理庆率。

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

    (5)焊縫結尾處冷卻后形成一弧坑骨惫，編程時在工作步中添加埋弧坑功能钱挺，可以將其填滿。3．2機器人故障分析與處理

    在焊接過程中機器人系統(tǒng)遇到一些故障蜀勃，常見的有以下幾種：

    (1)發(fā)生撞槍辣沧。可能是由于工件組裝發(fā)生偏差或焊槍的TCP不準確驼鳞，可檢查裝配情況或修正焊槍TCP哀铡。

    (2)出現(xiàn)電弧故障，不能引弧臼婆∈阊鳎可能是由于焊絲沒有接觸到工件或工藝參數(shù)太小，可手動送絲颁褂，調整焊槍與焊縫的距離评汰，或者適當調節(jié)工藝參數(shù)。

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

    4  焊接機器人應用經驗

  4.1  工件質量

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

    應用焊接機器人應嚴格控制零件的制備質量糜值，提高焊件裝配精度。零件表面質量坯墨、坡口尺寸和裝配精度將影響焊縫跟蹤效果寂汇。可以從以下幾方面來提高零件制備質量和焊件裝配精度捣染。

    (1)編制焊接機器人專用的焊接工藝免姻，對零件尺寸、焊縫坡口豌泊、裝配尺寸進行嚴格的工藝規(guī)定们灵。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以內怔于，焊縫出現(xiàn)氣孔和咬邊等焊接缺陷機率可大幅度降低禀蜒。

    (2)采用精度較高的裝配工裝以提高焊件的裝配精度。

    (3)焊縫應清洗干凈姚详，無油污槐猪、鐵銹、焊渣腮稚、割渣等雜物许食，允許有可焊性底漆。否則挽饺，將影響引弧成功率鞠哥。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卖氨，避免因定位焊殘留的渣殼或氣孔会烙，從而避免電弧的不穩(wěn)甚至飛濺的產生。

    4.2  焊絲的要求

    機器人根據需要可選用桶裝或盤裝焊絲筒捺。為了減少更換焊絲的頻率柏腻，機器人應選用桶裝焊絲，但由于采用桶裝焊絲系吭，送絲軟管很長五嫂，阻力大，對焊絲的挺度等質量要求較高肯尺。當采用鍍銅質量稍差的焊絲時沃缘，焊絲表面的鍍銅因摩擦脫落會造成導管內容積減小，高速送絲時阻力加大则吟，焊絲不能平滑送出槐臀，產生抖動锄蹂，使電弧不穩(wěn)，影響焊縫質量水慨。嚴重時得糜，出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，使機器人停機现熔，故要及時清理焊絲導管服骚。

    4.3  編程技巧

    (1)選擇合理的焊接順序。以減小焊接變形展霸、焊槍行走路徑長度來制定焊接順序蝎蛤。

    (2)焊槍空間過渡要求移動軌跡較短、平滑莺肌、安全挪吱。

    (3)優(yōu)化焊接參數(shù)。為了獲得最佳的焊接參數(shù)艾维，制作工作試件進行焊接試驗和工藝評定谭迄。

    (4)合理的變位機位置杉朝、焊槍姿態(tài)赠戏、焊槍相對接頭的位置。工件在變位機上固定之后羹圣，若焊縫不是理想的位置與角度安粤，就要求編程時不斷調整變位機，使得焊接的焊縫按照焊接順序逐次達到水平位置拼岳，同時枝誊，要不斷調整機器人各軸位置，合理地確定焊槍相對接頭的位置惜纸、角度與焊絲伸出長度叶撒。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耐版，難度較大祠够。這就要求編程者善于總結積累經驗。

     (5)及時插入清槍程序粪牲。編寫一定長度的焊接程序后古瓤，應及時插入清槍程序，可以防止焊接飛濺堵塞焊接噴嘴和導電嘴腺阳，保證焊槍的清潔落君，提高噴嘴的壽命，確蓖ひ可靠引弧绎速、減少焊接飛濺皮获。

    (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塘袍，調整焊接參數(shù)及焊槍姿態(tài)等兔升，才會形成一個好程序。

    4.4  運行成本及管理

    進口機器人配件價格較高绑接，應努力從各方面降低運用成本胃余。潤滑油可以在國內尋找性能、效用相同的低價替代品柑汇。焊接過程加強維護没撒，提高易耗件如噴嘴、導電嘴等的使用壽命豫狸。另外胆叁，對機器人系統(tǒng)進行預防性的維護，可以有效提高元器件的使用壽命赂裁。

    高素質的管理人員轻迹、技術人員和操作人員是機器人充分發(fā)揮效率的必要條件。一個企業(yè)焊接機器人使用的好壞烛许，很大程度在于人祭昏，因此要保證有一支穩(wěn)定的工作隊伍。

    5  結束語

    焊接機器人在電力機車車體牽引梁强挫、枕梁制造中的應用岔霸，大大提高了產品的焊接質量穩(wěn)定性以及生產效率。焊接機器人應用是一個復雜的俯渤、綜合的過程呆细，對焊件的設計結構、焊接工藝八匠、零部件質量絮爷、焊件的裝配質量等各方面提出了新的、更嚴格的要求梨树。同時坑夯，相關工作人員的穩(wěn)定性也影響著機器人應用的好壞，應當在長期的應用中不斷積累經驗劝萤，以最大程度發(fā)揮機器人效益渊涝。

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