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1、項目項目4 弧焊機弧焊機器人與焊接編程器人與焊接編程【學習目標】知識目標知識目標1 掌握機器人運動指令及其應用；2掌握弧焊機器人平板堆焊焊縫的焊接與編程技術；3理解兩臺機器人之間的通訊關系（I/O信號）及應用；技能目標技能目標1通過示教器能編輯弧焊指令。2通過直線及圓弧焊接指令會編輯平面堆焊的焊接程序，并會按要求運行所編程序，焊接的焊縫符合工藝要求。【工作任務】任務1 弧焊指令機器應用任務2 平板堆焊焊接與編程任務任務1 弧焊機器人系統及指令弧焊機器人系統及指令弧焊機器人的應用范圍非常廣泛，在通用機械、汽車行業、金屬結構、航空航天、機車車輛及造船行業都有應用。當前應用的弧焊機器人可適應多品種中
2、小批量生產，并配有焊縫自動跟蹤和熔池控制等功能，可對環境的變化進行一定范圍的適應性調整?！局R準備知識準備】一、弧焊機器人系統一、弧焊機器人系統弧焊機器人系統是包含焊接裝置的機器人焊接工作站,一般由機器人本體、控制系統、變位機、焊接系統、及安全防護設備組成，如圖4-1所示。圖圖4-1 典型的弧焊機器人系統組成典型的弧焊機器人系統組成二、弧焊指令二、弧焊指令弧焊指令的基本功能與普通“Move”指令一樣，可實現運動及定位另外還包括三個焊接參數：sm(seam)，wd(weld)，Wv(weave)。（）（）ArcL（直線焊接，Linear Welding）直線弧焊指令，類似于MoveL，包含如下個
3、選項：1）ArcLStart：開始焊接。2）ArcLEnd：焊接結束。3）ArcL：焊接中間點。（2 2）ArcC（圓弧焊接Circular Welding）圓弧弧焊指令，類似于MoveC，包括個選項：1）ArcCStart：開始焊接。2）ArcCEnd：焊接結束。3）ArcC:焊接中間點?；『竻?指令)指令定義的參數Purge_time保護氣管路的預充氣時間Preflow_time保護氣的預吹氣時間Bback_time收弧時焊絲的回燒量Postflow_time收弧時為防止焊縫氧化保護氣體的吹氣時間（3 3）Seam1（弧焊參數Seamdata）弧焊參數的一種，定義起弧和收弧時的焊接參數，
4、含義見表4-1。表表4-1 定義焊接時起弧和收弧的焊接參數定義焊接時起弧和收弧的焊接參數弧弧焊焊參數參數(指令指令)指令定指令定義義的參數的參數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焊接時送絲系統的送絲速度，單位是m/min（4）Weld1(弧焊參數 Welddata)弧焊參數的一種，定義焊接參數,含義見表4-2。表表4-2 定義焊縫的焊接參數定義焊縫的焊接參數弧焊參數(指令)指令定義的參數Weave_shape焊槍擺動類型0無擺動1平面鋸齒型擺動2空間V字型擺動3空間三角形型擺動Weave_type機器
5、人擺動方式0機器人所有的軸均參與擺動1僅手腕參與擺動Weave_length擺動一個周期的長度Weave_width擺動一個周期的寬度Weave_height空間擺動一個周期的高度（5）Weave1(弧焊參數 Weavedata)弧焊參數的一種，定義擺動參數，含義見表4-3。表表4-3 定義擺動焊時的擺動參數定義擺動焊時的擺動參數（6）On：可選參數，令焊接系統在該語句的目標點到達之前，依照seam參數中的定義，預先啟動保護氣體，同時將焊接參數進行數模轉換，送往焊機。（7）Off：可選參數，令焊接系統在該語句的目標點到達之時，依照seam參數中的定義，結束焊接過程。三、弧焊指令的應用三、弧焊指
6、令的應用1編寫弧焊程序語句1）操縱機器人定位到所需位置。2）切換到編程窗口，IPL1：Motion&Process。3）選擇ArcL或ArcC，出現如圖4-2所示的編輯窗口。確認后指令將被直接插入程序，指令中的焊接參數仍然保持上一次編程時的設定。圖圖4-2 弧焊指令編輯窗口弧焊指令編輯窗口4）修改焊接參數，例如 seam1。選中該參數并按“Enter”鍵，出現如圖4-3所示的窗口，剛才被選中的參數前有一個“？”，窗口的下半部分列出了所有可選的該類型的參數。選中需要的參數或新建一個，按“Enter”鍵后即完成對該參數的替換。按Next功能鍵可令“？”移動到下一個參數。最后按“OK”功能鍵確認。圖
7、圖4-3 焊接參數修改窗口焊接參數修改窗口2典型焊接語句示例典型焊接語句示例ArcL0n P1,V100,Seam1,Weld1,Weave1,fine,Gun1通常，程序中顯示的是參數的簡化形式，如sm1、wd1及wv等。句中：句中：ArcL0n 直線移動焊槍（電弧），預先啟動保護氣。P1 目標點的位置，同普通的Move指令。v100 單步（FWD）運行時，焊槍的速度，在焊接過程中為Weld_speed所取代。Fine zonedata，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，定義工具坐標系參數，一般不用修改。3典型焊縫程序示例典
8、型焊縫程序示例機器人運行軌跡與焊縫示意圖如圖4-4所示，機器人從起始點P10運行到點P20，并從此處起弧開始焊接，焊接到P80熄弧，停止焊接，但機器人繼續運行到P90，停止移動。圖圖4-4 機器人運行軌跡與焊縫示意圖機器人運行軌跡與焊縫示意圖 程序如下：MoveJ P10，V100，z10，torch；ArcLOn P20，V100，sm1，wd1，wv1，fine，torch；ArcC P30，P40，V100，sm1，wd1，wv1，z10，torch；ArcL P50，V100，sm1，wd1，wv1，z10，torch；ArcC P60，P70，V100，sm1，wd2，wv1，z10
9、，torch；ArcLOff P80，V100，sm1，wd2，wv1，fine，torch；MoveJ P90，V100，z10，torch。任務任務2 平板堆焊焊接與編程平板堆焊焊接與編程使用機器人焊接專用指令，設置合適的焊接參數，實現平板堆焊焊接過程。任務要求用CO2焊在低碳鋼表面平敷堆焊不同寬度的焊縫，練習各種焊接參數的選擇。【知識準備】一、一、CO2焊工藝及焊前準備焊工藝及焊前準備1CO2焊工藝特點焊工藝特點CO2焊工藝一般包括短路過渡和細滴過渡兩種。焊工藝一般包括短路過渡和細滴過渡兩種。短路過渡工藝采用細焊絲、小電流和低電壓。焊接時，熔滴細小而過渡頻率高，飛濺小，焊縫成形美觀。短路
10、過渡工藝主要用于焊接薄板及全位置焊接。細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，電弧是連續的，焊絲熔化后以細滴形式進行過渡，電弧穿透力強，母材熔深大。細滴過渡工藝適合于中厚板焊件的焊接。CO2焊的焊接參數包括焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、保護氣流量及焊絲伸出長度等。如果采用細滴過渡工藝進行焊接，電弧電壓必須選取在3445V的范圍內，焊接電流則根據焊絲直徑來選擇，對于不同直徑的焊絲，實現細滴過渡的焊接電流下限是不同的，見表4-4。焊絲直徑/mm電流下限/A電弧電壓/V1.230034451.64002.05004.0750表表4-4 細滴過渡的電流下限及電壓范圍
11、細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/V焊接速度/(m/h)保護氣流量/(L/min)1.23003445406025502焊前準備焊前準備工件材料：低碳鋼工件尺寸（mm）：30040010CO2氣體純度：99.5%以上焊接參數：見表4-5。表表4-5 平板堆焊焊接參數平板堆焊焊接參數二、編程與焊接二、編程與焊接ABB弧焊機器人系統帶外部軸（變位機）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3）確定引弧點手動操縱焊接機器人，使焊絲對準工件上引弧點，選擇ArcLOn。4）修改焊接參數 按表4-5選擇和修改各
12、項焊接參數。5）確定熄弧點手動操縱焊接機器人定位到工件上熄弧位置，選擇ArcLOff。6）焊槍回原位或規定位置手動操縱焊接機器人使焊槍回到原始位置或者規定位置。7）運行程序先空載運行所編程序，再進行焊接。三、手動調節三、手動調節1 1Process blocking Process blocking 禁止禁止在空載運行或調試焊接程序時，需要使用禁止焊接功能；或者禁止其他功能，如禁止焊槍擺動等。方法是：選擇“Arcweld”，進入“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，用光標選中即可。選“Block”功能鍵以禁止該功能，按“Cancel”/功能鍵恢復，按
13、OK功能鍵確認。圖圖4-5 禁止功能選擇禁止功能選擇2Manual wirefeed 手動送絲手動送絲在確定引弧位置時，常常要使焊絲有合適的伸出長度并與工件輕輕接觸，故需要使用手動送絲功能。方法如下：選擇“Arcweld”進入“Manual wirefeed”窗口，如圖4-6所示。按住“Fwd”功能鍵，焊絲會以50mm/s的速度送出；松開“Fwd”功能鍵，送絲即停止。按“OK”功能鍵確認關閉窗口。圖圖4-6 手動送絲手動送絲3Manual gas on/off 手動控制保護氣手動控制保護氣 保護氣的流量對焊接質量有重要影響，焊接時的保護氣流量必須在焊前準備過程中調節好。方法是：選擇“Arcwe
14、ld”進入Gas on/off窗口，如圖4-7所示。按住“Gas on”功能鍵，保護氣氣路的電磁氣閥被打開，焊槍中有保護氣送出；松開“Gas on”功能鍵，氣路被切斷，終止送氣。按“OK”功能鍵確認并關閉該窗口圖圖4-7 手動控制保護氣手動控制保護氣小貼士 焊接編程技巧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度。2)焊槍過渡時，應使其移動軌跡較短、平滑、安全。3)優化焊接參數。為了獲得最佳的焊接參數，應制作工藝試板進行焊接試驗和工藝評定4)合理確定變位機位置和焊槍姿態。工件在變位機上夾緊之后，若焊縫不是理想的位置與角度，就要求編程時不斷調整變位機，使焊縫按照焊接順序逐次達到水平位置。同時，要不斷調整機器人各軸，合理地確定焊槍姿態和焊絲伸出長度。5)及時插入清槍程序。編寫一定長度的焊接程序后，應及時插入清槍程序，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?？煽恳 ?)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，調整焊接參數及焊槍姿態等?！舅伎寂c練習】1思考弧焊機器人和搬運機器人的異同有哪些？2常用的弧焊指令有哪些？3編程中常用的焊接參數都有哪些？4 舉例說明典型焊接語句中的各參數的含義及調節方法。5弧焊機器人焊接系統包括哪幾部分？有哪些特殊要求？6如何使用常用的手動控制功能？
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