工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)課件6.4 機(jī)器人弧焊編程與調(diào)試

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目六

工業(yè)機(jī)器人弧焊應(yīng)用

》0102弧焊指令機(jī)器應(yīng)用平板堆焊焊接與編程6.4機(jī)器人弧焊編程與調(diào)試

03040506焊機(jī)及送絲機(jī)構(gòu)焊槍及清槍裝置保護(hù)氣體設(shè)備設(shè)備安裝位置知識(shí)目標(biāo)掌握機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令及其應(yīng)用掌握弧焊機(jī)器人平板堆焊焊縫的焊接與編程技術(shù)通過示教器能編輯弧焊指令通過直線及圓弧焊接指令會(huì)編輯平面堆焊的焊接程序，并會(huì)按要求運(yùn)行所編程序，焊接的焊縫符合工藝要求1弧焊指令機(jī)器應(yīng)用6.4機(jī)器人弧焊編程與調(diào)試

一、弧焊指令機(jī)器應(yīng)用弧焊機(jī)器人的應(yīng)用范圍非常廣泛，在通用機(jī)械、汽車行業(yè)、金屬結(jié)構(gòu)、航空航天、機(jī)車車輛及造船行業(yè)都有應(yīng)用。當(dāng)前應(yīng)用的弧焊機(jī)器人可適應(yīng)多品種中小批量生產(chǎn)，并配有焊縫自動(dòng)跟蹤和熔池控制等功能，可對(duì)環(huán)境的變化進(jìn)行一定范圍的適應(yīng)性調(diào)整。一、弧焊指令機(jī)器應(yīng)用弧焊機(jī)器人系統(tǒng)是包含焊接裝置的機(jī)器人焊接工作站，一般由機(jī)器人本體、控制系統(tǒng)、變位機(jī)、焊接系統(tǒng)、及安全防護(hù)設(shè)備組成，如圖所示。典型的弧焊機(jī)器人系統(tǒng)組成1.弧焊機(jī)器人系統(tǒng)一、弧焊指令機(jī)器應(yīng)用弧焊指令的基本功能與普通“Move”指令一樣，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)及定位另外還包括三個(gè)焊接參數(shù)：sm(seam)，wd(weld)，Wv(weave)。2.弧焊指令（１）ArcL（直線焊接，LinearWelding）直線弧焊指令，類似于MoveL，包含如下３個(gè)選項(xiàng)：1）ArcLStart：開始焊接。2）ArcLEnd：焊接結(jié)束。3）ArcL：焊接中間點(diǎn)。（2）ArcC（圓弧焊接CircularWelding）圓弧弧焊指令，類似于MoveC，包括３個(gè)選項(xiàng)：1）ArcCStart：開始焊接。2）ArcCEnd：焊接結(jié)束。3）ArcC:焊接中間點(diǎn)。一、弧焊指令機(jī)器應(yīng)用（3）Seam1（弧焊參數(shù)Seamdata）弧焊參數(shù)的一種，定義起弧和收弧時(shí)的焊接參數(shù)，含義見表4-1。表4-1定義焊接時(shí)起弧和收弧的焊接參數(shù)2.弧焊指令弧焊參數(shù)(指令)指令定義的參數(shù)Purge_time保護(hù)氣管路的預(yù)充氣時(shí)間Preflow_time保護(hù)氣的預(yù)吹氣時(shí)間Bback_time收弧時(shí)焊絲的回?zé)縋ostflow_time收弧時(shí)為防止焊縫氧化保護(hù)氣體的吹氣時(shí)間一、弧焊指令機(jī)器應(yīng)用（4）Weld1(弧焊參數(shù)Welddata)弧焊參數(shù)的一種，定義焊接參數(shù),含義見表4-2。表4-2定義焊縫的焊接參數(shù)弧焊參數(shù)(指令)指令定義的參數(shù)Weld_speed焊縫的焊接速度，單位是mm/sWeld_voltage定義焊縫的焊接電壓，單位是VWeld_wirefeed焊接時(shí)送絲系統(tǒng)的送絲速度，單位是m/min弧焊參數(shù)(指令)指令定義的參數(shù)2.弧焊指令一、弧焊指令機(jī)器應(yīng)用弧焊參數(shù)(指令)指令定義的參數(shù)Weave_shape焊槍擺動(dòng)類型0無(wú)擺動(dòng)1平面鋸齒型擺動(dòng)2空間V字型擺動(dòng)3空間三角形型擺動(dòng)Weave_type機(jī)器人擺動(dòng)方式0機(jī)器人所有的軸均參與擺動(dòng)1僅手腕參與擺動(dòng)Weave_length擺動(dòng)一個(gè)周期的長(zhǎng)度Weave_width擺動(dòng)一個(gè)周期的寬度Weave_height空間擺動(dòng)一個(gè)周期的高度（5）Weave1(弧焊參數(shù)Weavedata)弧焊參數(shù)的一種，定義擺動(dòng)參數(shù)，含義見表4-3。表4-3定義擺動(dòng)焊時(shí)的擺動(dòng)參數(shù)2.弧焊指令一、弧焊指令機(jī)器應(yīng)用（6）\On：可選參數(shù)，令焊接系統(tǒng)在該語(yǔ)句的目標(biāo)點(diǎn)到達(dá)之前，依照seam參數(shù)中的定義，預(yù)先啟動(dòng)保護(hù)氣體，同時(shí)將焊接參數(shù)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，送往焊機(jī)。（7）\Off：可選參數(shù)，令焊接系統(tǒng)在該語(yǔ)句的目標(biāo)點(diǎn)到達(dá)之時(shí)，依照seam參數(shù)中的定義，結(jié)束焊接過程。2.弧焊指令一、弧焊指令機(jī)器應(yīng)用（1）.編寫弧焊程序語(yǔ)句1）操縱機(jī)器人定位到所需位置。2）切換到編程窗口，IPL1：Motion&Process。3.弧焊指令的應(yīng)用3）選擇ArcL或ArcC，出現(xiàn)如圖4-2所示的編輯窗口。確認(rèn)后指令將被直接插入程序，指令中的焊接參數(shù)仍然保持上一次編程時(shí)的設(shè)定。圖4-2弧焊指令編輯窗口一、弧焊指令機(jī)器應(yīng)用4）修改焊接參數(shù)，例如seam1。選中該參數(shù)并按“Enter”鍵，出現(xiàn)如圖4-3所示的窗口，剛才被選中的參數(shù)前有一個(gè)“？”，窗口的下半部分列出了所有可選的該類型的參數(shù)。選中需要的參數(shù)或新建一個(gè)，按“Enter”鍵后即完成對(duì)該參數(shù)的替換。按Next功能鍵可令“？”移動(dòng)到下一個(gè)參數(shù)。最后按“OK”功能鍵確認(rèn)。3.弧焊指令的應(yīng)用圖4-3焊接參數(shù)修改窗口一、弧焊指令機(jī)器應(yīng)用（2）.典型焊接語(yǔ)句示例ArcL\0nP1,V100,Seam1,Weld1,Weave1,fine,Gun1通常，程序中顯示的是參數(shù)的簡(jiǎn)化形式，如sm1、wd1及wv等。3.弧焊指令的應(yīng)用句中：ArcL\0n直線移動(dòng)焊槍（電弧），預(yù)先啟動(dòng)保護(hù)氣。P1目標(biāo)點(diǎn)的位置，同普通的Move指令。v100單步（FWD）運(yùn)行時(shí)，焊槍的速度，在焊接過程中為Weld_speed所取代。Finezonedata，同普通的Move指令，但焊接指令中一般均用fine。gun1：tooldata，同普通的Move指令，定義工具坐標(biāo)系參數(shù)，一般不用修改。一、弧焊指令機(jī)器應(yīng)用（3）.典型焊縫程序示例機(jī)器人運(yùn)行軌跡與焊縫示意圖如圖4-4所示，機(jī)器人從起始點(diǎn)P10運(yùn)行到點(diǎn)P20，并從此處起弧開始焊接，焊接到P80熄弧，停止焊接，但機(jī)器人繼續(xù)運(yùn)行到P90，停止移動(dòng)。圖4-4機(jī)器人運(yùn)行軌跡與焊縫示意圖3.弧焊指令的應(yīng)用一、弧焊指令機(jī)器應(yīng)用程序如下：MoveJP10，V100，z10，torch；ArcL\OnP20，V100，sm1，wd1，wv1，fine，torch；ArcCP30，P40，V100，sm1，wd1，wv1，z10，torch；ArcLP50，V100，sm1，wd1，wv1，z10，torch；ArcCP60，P70，V100，sm1，wd2，wv1，z10，torch；ArcL\OffP80，V100，sm1，wd2，wv1，fine，torch；MoveJP90，V100，z10，torch。3.弧焊指令的應(yīng)用2平板堆焊焊接與編程6.4機(jī)器人弧焊編程與調(diào)試

二、平板堆焊焊接與編程使用機(jī)器人焊接專用指令，設(shè)置合適的焊接參數(shù)，實(shí)現(xiàn)平板堆焊焊接過程。任務(wù)要求用CO2焊在低碳鋼表面平敷堆焊不同寬度的焊縫，練習(xí)各種焊接參數(shù)的選擇。二、平板堆焊焊接與編程１．CO2焊工藝特點(diǎn)CO2焊工藝一般包括短路過渡和細(xì)滴過渡兩種。1.CO2焊工藝及焊前準(zhǔn)備短路過渡工藝采用細(xì)焊絲、小電流和低電壓。焊接時(shí)，熔滴細(xì)小而過渡頻率高，飛濺小，焊縫成形美觀。短路過渡工藝主要用于焊接薄板及全位置焊接。細(xì)滴過渡工藝采用較粗的焊絲，焊接電流較大，電弧電壓也較高。焊接時(shí)，電弧是連續(xù)的，焊絲熔化后以細(xì)滴形式進(jìn)行過渡，電弧穿透力強(qiáng)，母材熔深大。細(xì)滴過渡工藝適合于中厚板焊件的焊接。二、平板堆焊焊接與編程

CO2焊的焊接參數(shù)包括焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、保護(hù)氣流量及焊絲伸出長(zhǎng)度等。如果采用細(xì)滴過渡工藝進(jìn)行焊接，電弧電壓必須選取在34～45V的范圍內(nèi)，焊接電流則根據(jù)焊絲直徑來(lái)選擇，對(duì)于不同直徑的焊絲，實(shí)現(xiàn)細(xì)滴過渡的焊接電流下限是不同的，見表4-4。表4-4細(xì)滴過渡的電流下限及電壓范圍焊絲直徑/mm電流下限/A電弧電壓/V1.230034～451.64002.05004.07501.CO2焊工藝及焊前準(zhǔn)備二、平板堆焊焊接與編程焊絲直徑/mm電流下限/A電弧電壓/V焊接速度/(m/h)保護(hù)氣流量/(L/min)1.230034～4540～6025～502．焊前準(zhǔn)備工件材料：低碳鋼工件尺寸（mm）：300×400×10CO2氣體純度：99.5%以上焊接參數(shù)：見表4-5。表4-5平板堆焊焊接參數(shù)1.CO2焊工藝及焊前準(zhǔn)備二、平板堆焊焊接與編程ABB弧焊機(jī)器人系統(tǒng)帶外部軸（變位機(jī)）和卡具。（1）工件安裝與卡緊使用平板焊接卡具，將工件安放在卡具上，卡緊。（2）新建程序打開程序編輯器，新建程序2.編程與焊接（3）確定引弧點(diǎn)手動(dòng)操縱焊接機(jī)器人，使焊絲對(duì)準(zhǔn)工件上引弧點(diǎn)，選擇ArcL\On。二、平板堆焊焊接與編程（4）修改焊接參數(shù)按表4-5選擇和修改各項(xiàng)焊接參數(shù)。（5）確定熄弧點(diǎn)手動(dòng)操縱焊接機(jī)器人定位到工件上熄弧位置，選擇ArcL\Off。2.編程與焊接（6）焊槍回原位或規(guī)定位置手動(dòng)操縱焊接機(jī)器人使焊槍回到原始位置或者規(guī)定位置。（7）運(yùn)行程序先空載運(yùn)行所編程序，再進(jìn)行焊接。二、平板堆焊焊接與編程（1）．Processblocking禁止在空載運(yùn)行或調(diào)試焊接程序時(shí)，需要使用禁止焊接功能；或者禁止其他功能，如禁止焊槍擺動(dòng)等。

3.手動(dòng)調(diào)節(jié)方法是：選擇“Arcweld”，進(jìn)入“Blocking”窗口，如圖4-5所示；在窗口的下半部分列出了可被禁止的功能，用光標(biāo)選中即可。選“Block”功能鍵以禁止該功能，按“Cancel”/功能鍵恢復(fù)，按OK功能鍵確認(rèn)。圖4-5二、平板堆焊焊接與編程（2）．Manualwirefeed手動(dòng)送絲在確定引弧位置時(shí)，常常要使焊絲有合適的伸出長(zhǎng)度并與工件輕輕接觸，故需要使用手動(dòng)送絲功能。3.手動(dòng)調(diào)節(jié)方法如下：選擇“Arcweld”進(jìn)入“Manualwirefeed”窗口，如圖4-6所示。按住“Fwd”功能鍵，焊絲會(huì)以50mm/s的速度送出；松開“Fwd”功能鍵，送絲即停止。按“OK”功能鍵確認(rèn)關(guān)閉窗口。圖4-６二、平板堆焊焊接與編程3．Manualgason/off手動(dòng)控制保護(hù)氣保護(hù)氣的流量對(duì)焊接質(zhì)量有重要影響，焊接時(shí)的保護(hù)氣流量必須在焊前準(zhǔn)備過程中調(diào)節(jié)好。3.手動(dòng)調(diào)節(jié)方法是：選擇“Arcweld”進(jìn)入Gason/off窗口，如圖4-7所示。按住“Gason”功能鍵，保護(hù)氣氣路的電磁氣閥被打開，焊槍中有保護(hù)氣送出；松開“Gason”功能鍵，氣路被切斷，終止送氣。按“OK”功能鍵確認(rèn)并關(guān)閉該窗口二、平板堆焊焊接與編程1)選擇合理的焊接順序，以減小焊接變形，縮短焊槍行走路徑長(zhǎng)度。2)焊槍過渡時(shí)，應(yīng)使其移動(dòng)軌跡較短、平滑、安全。3)優(yōu)化焊接參數(shù)。為了獲得最佳的焊接參數(shù)，應(yīng)制作工藝試板進(jìn)行焊接試驗(yàn)和工藝評(píng)定4)合理確定變位機(jī)位置和焊槍姿態(tài)。工件在變位機(jī)上夾緊之后，若焊縫不是理想的位置與角度，就要求編程時(shí)不斷調(diào)整變位機(jī)，使焊縫按照焊接順序逐次達(dá)到水平位置。同時(shí)，要不斷調(diào)整機(jī)器人各軸，合理地確定焊槍姿態(tài)和焊絲伸出長(zhǎng)度。5)及時(shí)插入清槍程序。編寫一定長(zhǎng)度的焊接程序后，應(yīng)及時(shí)插入清槍程序，可以防止焊接飛濺堵塞焊接噴嘴，保證焊槍清潔，提高噴嘴的壽命，確保可靠引弧。6)編制程序一般不能一步到位，要在機(jī)器人焊接過程中不斷檢驗(yàn)和修改程序，調(diào)整焊接參數(shù)及焊槍姿態(tài)等。3

焊絲及送絲機(jī)構(gòu)6.4機(jī)器人弧焊編程與調(diào)試

電焊原理其實(shí)就是：由我們常用的220V電壓或者380V的工業(yè)用電通過電焊機(jī)里的減壓器降低了電壓，增強(qiáng)了電流，利用電能產(chǎn)生的巨大熱量融化鋼鐵，焊條的融入使鋼鐵之間的融合性更高，電焊條的外層的藥皮起了非常大的作用。三、焊絲及送絲機(jī)構(gòu)三、焊絲及送絲機(jī)構(gòu)適合材料:碳鋼/不銹鋼/合金鋼/鋁合金焊接波型:CV/Pulse/RapidArc/

PowerMode/PulseonPulse電流范圍:5-425A,300A/100%,350A/60%波型控制技術(shù)：WaveControlTechnologyTM通訊方式：ArcLink?逆變技術(shù)：Inverter（60kHz)全數(shù)字焊機(jī):TotalDigital輸入電源:380V/50Hz/3Phase/PE1.焊機(jī)的技術(shù)參數(shù)三、焊絲及送絲機(jī)構(gòu)適合材料:碳鋼/不銹鋼/合金鋼/鋁合金焊接波型:CV/Pulse/PowerMode/RapidArc/PulseonPulse/TandemMIG電流范圍:20-880A,650A/100%,880A/60%波型控制技術(shù)：WaveControlTechnologyTM通訊方式：ArcLink?逆變技術(shù)：Inverter(60kHz)全數(shù)字焊機(jī):TotalDigital輸入電源:380V/50Hz/3Phase/PE1.焊機(jī)的技術(shù)參數(shù)三、焊絲及送絲機(jī)構(gòu)自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)：由機(jī)器人控制送絲機(jī)構(gòu)，使焊絲伸出縮回，完成焊接動(dòng)作。2.自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)三、焊絲及送絲機(jī)構(gòu)自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)的技術(shù)參數(shù)：適合焊絲:實(shí)芯/藥芯/鋁焊絲速度反饋裝置，閉環(huán)精確控制。四輪驅(qū)動(dòng)，更換焊絲不需工具通訊方式：ArcLink?輸入：40VDC送絲速度范圍:50-800IPM(1.3-20.3m/min)70-1200IPM(2.0-30.5m/min)實(shí)芯焊絲范圍:.025-3/32in(0.6-2.4mm).025-1/16in(0.6-1.6mm)藥芯焊絲范圍：.035-.120in.(0.9-3.0mm).035-5/64in(0.9-2.0mm)2.自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)4

焊槍及清槍裝置6.4機(jī)器人弧焊編程與調(diào)試

四、焊槍及清槍裝置

焊絲通過焊槍與工件接觸，產(chǎn)生電火花融化金屬，融化的金屬完成工件的焊接；清槍裝置將焊槍上的金屬焊渣清理干凈，保證焊接的質(zhì)量。四、焊槍及清槍裝置焊槍的組成：焊槍一般由槍頸、導(dǎo)電嘴安裝基體、導(dǎo)電嘴、保護(hù)氣分流環(huán)、噴嘴組成。1.焊槍的組成四、焊槍及清槍裝置焊槍的實(shí)物圖如圖所示：1.焊槍的組成四、焊槍及清槍裝置焊槍的技術(shù)參數(shù)：焊絲:碳鋼/不銹鋼，實(shí)芯/藥芯,0.8-1.6mm電流:500A/100%/CO2,350A/100%/Ar混合氣焊槍角度：22o，45o,180o1.焊槍的組成四、焊槍及清槍裝置清槍裝置一般由電磁閥、伸縮氣缸、旋轉(zhuǎn)刀頭、以及剪絲機(jī)