引言 

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

為了提高焊接質量的穩定性。提高生產效率，改善工人的勞動條件和降低勞動強度，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、牽引梁的焊接生產。 

1 IGM焊接機器人系統簡介 

    IGM焊接機器人系統由機器人本體、控制系統、變位機、示教器、遠程控制盒、跟蹤系統、焊接系統和應用軟件等組成。 
    
    控制系統采用奔騰CPU及全數字式信號通訊，能夠控制機器人6軸、三維龍門機架x ，y，z 軸及變位機軸，能擴展2個外部軸。機器人本體采用6軸肘節式結構。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。跟蹤系統采用接觸式噴嘴傳感器、電弧傳感器、ELS激光傳感器三種跟蹤方式，可實現對V形、單V型、角焊縫、塞焊縫等多種形式焊縫的跟蹤。焊接系統采用Fronius TPS5000全數字化控制的逆變焊接電源。另外，系統還配置有高效的焊接煙塵吸收凈化裝置和自動清槍、剪絲、噴防飛濺油裝置。 
    
2 在機車車體制造中的應用 

    2．1 單軸變位機機器人系統應用于枕梁焊接 

    枕梁焊接采用單軸頭尾架式變位機。枕梁由上、下蓋板、立板和隔板等組焊成箱形結構，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。 

    2．2 雙軸變位機機器人系統應用于牽引梁焊接 

    牽引梁焊接采用2臺雙軸框架式變位機系統。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，由于空問較小，機械手的擺放自由度小，編程時問長，對編程技能要求較高。 

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，焊接過程中出現的焊接缺陷一般有焊偏、咬邊、氣孔等幾種，具體分析如下： 
    
    （1）出現焊偏可能為焊接的位置不正確或焊槍尋找時出現問題。這時，要考慮TCP（焊槍中心點位置）是否準確，并加以調整。如果頻繁出現這種情況就要檢查一下機器人各軸的零位置，重新校零予以修正。 
    
    （2）出現咬邊可能為焊接參數選擇不當、焊槍角度或焊槍位置不對，可適當調整功率的大小來改變焊接參數，調整焊槍的姿態以及焊槍與工件的相對位置。 
    
    （3）出現氣孔可能為氣體保護差、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。 
    
    （4）飛濺過多可能為焊接參數選擇不當、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，調節氣體配比儀來調整混合氣體比例，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，編程時在工作步中添加埋弧坑功能，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遇到一些故障，常見的有以下幾種： 
    
    （1）發生撞槍。可能是由于工件組裝發生偏差或焊槍的TCP不準確，可檢查裝配情況或修正焊槍TCP。 
    
    （2）出現電弧故障，不能引弧。可能是由于焊絲沒有接觸到工件或工藝參數太小，可手動送絲，調整焊槍與焊縫的距離，或者適當調節工藝參數。 
    
    （3）保護氣監控報警。冷卻水或保護氣供給存有故障，檢查冷卻水或保護氣管路。