隨著近年來工業機器人的成本越來越低，很多企業開始大量使用焊接機器人進行焊接，在焊接機器人解決焊工勞動強度、提升焊接效率等方面起到很好作用的情況下，焊接機器人也會再工作中出現一定的問題，需要現場的工程師解決問題，可見工程師對企業多么的重要。下面以HXD1機車構架側梁cloos機器人焊接問題為例進行講解。

　　HXD1機車構架是該機車的關鍵部件，其側梁的主縫焊接采用了克魯斯CLOOS機械手進行。一段時間后發現，側梁在機械手焊接時焊縫存在尺寸過大、易焊偏、咬邊等質量問題。下面進行分析，并調整工藝措施，解決了該問題。

　　1. 現狀調查

　　構架側梁機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量問題。2015年下半年，構架CLOOS機械手焊接后的焊縫連續出現焊接跑偏現象，甚至焊至工件外，如圖1、圖2所示。
                                    

　　2. 原因分析

　　（1）設備原因  對構架CLOOS機械手設備進行檢查，對比產品說明書及相關CLOOS設備，克魯斯焊機維修存在以下問題。

　　首先，設備缺少穩壓裝置：CLOOS機械手采用的是電弧跟蹤模式，對電壓的穩定性要求較高，機械手與車間其他設備共用一條入口電，尤其是在正常工作日時間內，車間焊接等設備大量啟用后，造成機械手設備接入電壓極不穩定，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：機械手1位焊機或進行雙絲焊接的過程中，由于送絲裝置固定螺母缺失（見圖3），兩個送絲輪運行軌跡不一致，導致焊絲送絲不穩定，體現在焊接過程中，1位焊機所控制的電弧忽長忽短，飄忽不定，影響焊接質量。
                                                       

　　最后，筒裝焊絲保護罩：為提高生產效率，降低工人換絲勞動強度，機械手焊接設備一般采用筒裝焊絲進行焊接，但筒裝焊絲由于使用時間較長，為避免焊絲與空氣長期接觸，灰塵進入及銹蝕，從而影響產品焊接質量，因此需要筒裝焊絲保護罩對焊絲進行保護，并且在CLOOS設備的筒裝焊絲保護罩上設有輔助送絲裝置，對穩定送絲有極大的效果。克魯斯焊機維修,由于現場缺失筒裝焊絲保護罩導致焊絲存在銹蝕，影響焊接質量。

　　（2）物料原因

　　首先，構架側梁梁體組裝過程中，大量使用磁力吊組裝，尤其是在組裝側梁上、下蓋板過程中，板料易磁化，在焊接過程中產生磁偏吹現象及影響電弧跟蹤效果，從而影響產品焊接質量，在打底層焊接時尤為明顯。

　　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。焊絲表面狀態不良除了會產生大量飛濺及氣孔外還會發生爆絲，爆絲能在短時間內影響電弧的穩定性，連續的爆絲會導致焊接的異常停止或焊偏。

　　最后，由于側梁上、下蓋板采用的是點折成形，無法與側梁立板達到完美匹配，所以在局部區域內間隙無法保證，間隙過大除了在打底層焊接時容易產生焊接擊穿外，還增大了焊縫的填充量，而機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，部分程序起弧點偏差。在程序編程中起弧點應盡量接近起弧位置，在現場發現部分程序偏離實際起弧點過多，造成焊接完成后起弧點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備第10軸（工作平臺）角度變化，從而導致焊槍角度不合理，焊接過程中容易形成咬邊和焊后焊接尺寸過大。

　　第三，焊槍姿態不合理。所選擇的焊槍姿態應有利于焊接過程中的擺幅正常，避免焊槍擺幅時槍頭與工件的不正常碰撞，從而導致焊接中止。

　　當錯誤的焊槍姿態影響擺幅到一定程度時，焊槍不再進行擺幅，它只會沿著板邊一直運行，這時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，從而導致焊偏，如圖2所示。

　　第四，蓋面層參數不當。在蓋面層焊接過程中，機械手第10軸偏重船形焊形態，導致大部分焊縫焊后余高過高。

　　3. 工藝改進措施

　　（1）設備方面

　　首先，增加穩壓裝置，保證機械手設備接入電壓穩定，不被其他設備干擾。

　　其次，對1位焊機的送絲裝置補齊固定螺母，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行調節。

　　其次，增加筒裝焊絲保護罩，避免焊絲銹蝕。要求對新開封的筒裝焊絲在使用前進行表面質量檢查，對不合格的焊絲及時更換。

　　最后，針對側梁上蓋板及下蓋板點折成形后引起的局部間隙超標問題，在側梁梁體組裝完成后，對側梁梁體進行測量檢查，間隙超標的區域采用人工進行打底焊，防止焊接機械手打底時擊穿，保證機械手焊接填充量不變。

　　（3）完善焊接程序

　　對焊接程序進行優化，重新定義焊接起弧點，調整焊槍角度及焊槍姿態。在蓋面層焊接過程中，調整設備第10軸和焊接參數對焊后焊腳尺寸進行控制。

　　4. 結語

　　通過對HXD1型機車側梁機械手焊接質量問題原因的分析，提出工藝改進措施，并在后續側梁中試焊，焊后側梁成形梁良好，焊縫飽滿，滿足設計及工藝質量要求。證明進行的工藝措施切實有效。