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如何确定并排除机器人焊接故障
发布时间:2013-08-21     作者:By Lloyd Steed, Tregaskiss
摘要:和您分享五个常见问题的判断及解决方案。

    懂得如何快速有效地排除故障,在 任何焊接操作中都很关键。这对 于机器人自动焊接系统而言尤为 重要,因为其工作过程中的任何故障都可能 导致严重的后果。用户投资机器人焊接系统 正是为了满足速度、精度和可重复性等高要 求,任何停机时间都将为焊接系统的工作质 量与生产效率带来负面影响,并导致成本的 提高。
        当机器人焊接系统出现问题时,对近期 可能发生改变的任何参数进行确认是非常重要 的。从以下几个问题入手可能有益于解决故障。
        • 最近是否有焊接操作员对焊接机器人进 行重新编程?
        • 焊接机器人最近是否在长时间停机之后 重启过?
        • 焊接机器人的焊枪和焊料是否有变化?
        在很多情况下,只需要对机器人焊接系统 进行简单的修复就可以恢复运行。为了尽快解 决问题,可以先对照以下几种可能出现的原因 和解决方法,从而让机器人焊接系统迅速恢复 工作。
        问题1 :送丝不良
        原因:有两个主要原因会导致机器人焊接 系统的送丝不良:首先,有可能是由于内部有 积累的碎屑有待清理;其次,有可能是送丝装 置运行不正常,尤其是驱动辊等装置;除此之 外,电缆的缠绕有时也可能导致送丝性能的大幅下降。无论是以上哪种原因,通常都 会导致同样的结果,即出现不良的电弧 和焊接质量。
        应对措施:要解决和预防这类故障, 要确保在例行维护中时常更换衬垫,这 样做有助于避免内部碎屑的堆积,不管 是对焊丝还是对车间环境而言。
        使用具有喷气净化功能的惰性气体 保护焊枪,也非常有助于消除碎屑。这 个功能支持在焊接机器人周期的计划停 机时间内,向衬垫吹送气体。这样的停 机既可以是在修钻也可以是在清洗期间, 也可以是在更换零件期间。如果没有配 备喷气净化功能,焊接操作员也可以手 动向衬垫吹送压缩空气以达到清理的目 的。
        如果焊接操作员怀疑是驱动辊的问 题导致的送丝不良,有两种可供选择的 方法来判断情况。首先,可以目测检查 传动辊的磨损迹象,随着时间的推移, 这些组件可能会因为磨损而无法正常导 引焊丝。此外,操作员也可以进行一种“两 指”测试法:松开驱动辊,抓住焊接丝, 并拖拽焊接丝穿过焊枪。如果焊丝通过 焊枪非常顺畅,那么送丝不良就很有可 能是驱动辊导致的。在上面这两种情况 下,更换驱动辊都是必要的。
        最后,还要查找线缆在哪些地方有 纠缠扭结的现场,这些也会导致送丝出 现问题。放松和拉直这些电缆是非常有 必要的。
        问题2: 焊接偏差或错位
        原因:焊点的偏差或错位,一定会 令希望采用机器人焊接系统提高焊接精 度的用户感到事与愿违。通常来说,导 致这一状况出现的原因是工具中心点 (TCP) 出了问题。
        对于机器人焊接系 统来说, 工具中心 点就是焊枪的中心 点。一般而言, 工 具中心店发生错位 通常是由于碰撞导 致焊枪的枪颈发生 弯曲而产生的。
        有时, 工件装 配和加固时产生的 位置差也会导致焊 接的偏差或错位。         应对措施:要 纠正工具中心点的 偏差, 尤其是碰撞 导致的偏差, 需要 焊接操作人员将焊 枪枪颈调整回适当 的角度。对这样的 任务, 颈部检查夹 具和对齐工具将会 是非常实用的。同 样需要重点检查的 是焊枪的枪颈是否 安装正常, 如果枪 颈没有被完全固定 好, 可能会过量伸 出, 并导致工具中 心点出现问题。应 该适当规划对工具中心点的检查,用 来验证枪颈是否处于合适的位置,以 避免后续出现问题。
        通过一定的方法,可以辨别焊点 错位是由工具中心点的偏差引起的, 还是由于夹具和工件的位移而导致的。
        首先,移动机器人的焊枪枪颈,利用 MECHANICALSOLUTIONS 机械解决方案 拥有一个正常工作的铰刀可以延长耗材 的使用寿命,这一设备发生任何问题时, 都应检查铰刀的位置是否正常,且是否 能够正常供应防飞溅喷剂。
        机器人程序进行工具中心点的检查,确 保一切正常就位。如果检查结果正常, 那么原因很可能是由位移而导致的。 确保夹具和机器人基座都位于安全 而固定的状态,它们的任何移动都可能 导致焊点的偏差,同时还要检查工件的 位移,并作出相应的调整。
        问题3: 性能和过早失效
        原因:可怜的性能或过早失效的耗 材包括喷嘴、接触技巧, 保持头( 或柔 光镜), 内衬可以由一系列问题, 包括飞 溅或碎片形成, 松散连接, 或不适当的衬 垫安装。
        应对措施:在焊接程序的间歇时间 里,目测检查焊料是否出现了飞溅或碎 屑堆积的现象。如果发生了其中的任何 一种情况,都应该更换焊料。如果喷嘴 清洗出现问题产生了碎屑的堆积,就要 检查这一设备是否正常工作,以及检查 焊接操作员在程序中设定的清洗频率是 否符合实际应用中的要求。有可能需要 在整个焊接程序周期中,增加清洗以及 焊接防飞溅喷剂应用的频率。
        接下来,需要检查并确认焊料的所 有接触是否紧密,松动的接触将使电阻 值增大,并导致产生额外的热量,这会 使其寿命缩短,并呈现出不良的性能。
        焊接接触端产生的问题,尤其是复 燃的问题也同样并不少见。这通常是由 于衬垫被剪切得太短而导致的。焊接操 作员应该按照供应商提供的说明来修剪 和安装衬垫,如果有可能的话,使用衬 垫测量设备来确定正确的尺寸。也可以 将弹簧支撑模块与前载式衬垫配合使用, 从而在焊接操作员将衬垫修剪成不正确 的尺寸时,尽量避免问题的发生。
        这些弹簧支撑的模块被安置在动 力扣上并向其提供压力,从而在焊接 操作员在进行焊接任务的时候,衬垫 误差在不超过1 英寸之内的情况下都 可以得到补偿。
        问题4 :电缆过早故障
        原因:电缆过 早发生故障,无论 是在穿臂式机器人 焊接系统(线缆需 穿过机器人手臂) 还是在一个标准的 机器人焊接系统中 都有可能发生。既可能是由于不正确 的编程而导致机器人过于剧烈运动, 而引起线缆问题,也可能因为使用电 缆的长度不正确而导致出现故障。
        应对措施:为防止电缆过早出现 故障,应该确保机器人不要运动得太 过快速或突然。由不恰当编程导致的 剧烈运动可能会导致电缆受损或与机 器人及其配件发生摩擦,在某些情况 下,这还会使线缆挂住或勾住其他设 施,导致严重磨损和损坏。以上这些 原因都可能导致电缆过早发生故障。
        另外,应该保证使用的电缆对机 器人而言既不过长也不过短。如果线 缆过长,可能会发生扭结或是受到机 器人手臂的挤压;而如果线缆过短, 就会在机器人正常运动的时候受到局 限,导致更严重的磨损。如果你怀疑 正在使用的电缆长度并不恰当,应该 向可靠的机器人焊枪制造商、经销商 或是机器人集成商寻求帮助。
        问题5 :喷嘴清理站工作异常
        对焊接机器人来说,喷嘴清理站是 最常见的附加外部设备,正如它的名称 所展示的那样,它的职责是在生产间歇 的时候,对喷嘴(以及其他前端耗材) 进行清理。铰刀与机器人焊枪喷嘴的位 置、防飞溅喷剂的 覆盖范围不到位, 以及刀具变钝, 这 三种因素都可能导 致这一问题的发生。
        应对措施:如 果铰刀看上去没有 在完成它的工作, 应该检查焊枪的位置是否精确地垂直于 铰刀的切削端。喷嘴位置的错位有可能 导致清洗不完全或形成过度飞溅。
        在铰刀上通常搭配了一个喷淋器, 用来使喷嘴覆盖上防飞溅喷剂。可以检 查一下这个喷淋器是否满载,喷嘴位置 是否正确,以及喷嘴是否已经由防飞溅 喷剂正确覆盖。喷嘴内外应该处于微微 湿润的状态,并从喷嘴底部起覆盖到约 四分之三英寸的位置。对喷嘴位置进行 调整,以确保达到这样的状态。最后, 确定刀片处于恰当的位置,并且是锋利 的。
        请记住,花一些时间了解如何解决 焊接机器人系统的常见问题,会带来不 小的益处,比如免于忍受损失不菲的停 机时间,并保持系统的良好状态。