,机电一体化专业教学资源库,工业机器人调试,*,*,机电一体化专业教学资源库,*,*,*,*,机电一体化专业教学资源库,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,项目,4,弧焊机器人与焊接编程,项目4 弧焊机器人与焊接编程,【,学习目标,】,知识目标,1,掌握机器人运动指令及其应用；,2,掌握弧焊机器人平板堆焊焊缝的焊接与编程技术；,3,理解两台机器人之间的通讯关系（,I/O,信号）及应用,；,【学习目标】,技能目标,1,通过示教器能编辑弧焊指令。,2,通过直线及圆弧焊接指令会编辑平面堆焊的焊接程序，并会按要求运行所编程序，焊接的焊缝符合工艺要求。,技能目标,【,工作任务,】,任务,1,弧焊指令机器应用,任务,2,平板堆焊焊接与编程,【工作任务】,任务,1,弧焊机器人系统及指令,弧焊机器人的应用范围非常广泛，在通用机械、汽车行业、金属结构、航空航天、机车车辆及造船行业都有应用。当前应用的弧焊机器人可适应多品种中小批量生产，并配有焊缝自动跟踪和熔池控制等功能，可对环境的变化进行一定范围的适应性调整。,任务1 弧焊机器人系统及指令弧焊机器人的应用范围非常广泛,【,知识准备,】,一、弧焊机器人系统,弧焊机器人系统是包含焊接装置的机器人焊接工作站,一般由机器人本体、控制系统、变位机、焊接系统、及安全防护设备组成，如图,4-1,所示。,【知识准备】一、弧焊机器人系统,图,4-1,典型的弧焊机器人系统组成,图4-1 典型的弧焊机器人系统组成,二、弧焊指令,弧焊指令的基本功能与普通“,Move”,指令一样，可实现运动及定位,另外还包括三个焊接参数：,sm(seam),，,wd(weld),，,Wv(weave),。,二、弧焊指令,（）,ArcL,（,直线焊接，,Linear Welding,）,直线弧焊指令，类似于,MoveL,，包含如下个选项：,1,）,ArcLStart,：开始焊接。,2,）,ArcLEnd,：焊接结束。,3,）,ArcL,：焊接中间点。,（）ArcL（直线焊接，Linear Welding）,（,2,）,ArcC,（,圆弧焊接,Circular Welding,）,圆弧弧焊指令，类似于,MoveC,，包括个选项：,1,）,ArcCStart,：开始焊接。,2,）,ArcCEnd,：焊接结束。,3,）,ArcC:,焊接中间点。,（2）ArcC（圆弧焊接Circular Weldi,弧焊参数,(,指令,),指令定义的参数,Purge_time,保护气管路的预充气时间,Preflow_time,保护气的预吹气时间,Bback_time,收弧时焊丝的回烧量,Postflow_time,收弧时为防止焊缝氧化保护气体的吹气时间,（,3,）,Seam1,（,弧焊参数,Seamdata,）,弧焊参数的一种，定义起弧和收弧时的焊接参数，含义见表,4-1,。,表,4-1,定义焊接时起弧和收弧的焊接参数,弧焊参数(指令)指令定义的参数Purge_time保护气管,弧焊参数,(,指令,),指令定义的参数,Weld_speed,焊缝的焊接速度，单位是,mm/s,Weld_voltage,定义焊缝的焊接电压，单位是,V,Weld_wirefeed,焊接时送丝系统的送丝速度，单位是,m/min,（,4,）,Weld1(,弧焊参数,Welddata,),弧焊参数的一种，定义焊接参数,含义见表,4-2,。,表,4-2,定义焊缝的焊接参数,弧焊参数(指令)指令定义的参数Weld_speed焊缝的焊,弧焊参数,(,指令,),指令定义的参数,Weave_shape,焊枪摆动类型,0,无摆动,1,平面锯齿型摆动,2,空间,V,字型摆动,3,空间三角形型摆动,Weave_type,机器人摆动方式,0,机器人所有的轴均参与摆动,1,仅手腕参与摆动,Weave_length,摆动一个周期的长度,Weave_width,摆动一个周期的宽度,Weave_height,空间摆动一个周期的高度,（,5,）,Weave1(,弧焊参数,Weavedata,),弧焊参数的一种，定义摆动参数，含义见表,4-3,。,表,4-3,定义摆动焊时的摆动参数,弧焊参数(指令)指令定义的参数Weave_shape0无摆,（,6,）,On,：,可选参数，令焊接系统在该语句的目标点到达之前，依照,seam,参数中的定义，预先启动保护气体，同时将焊接参数进行数模转换，送往焊机。,（,7,）,Off,：,可选参数，令焊接系统在该语句的目标点到达之时，依照,seam,参数中的定义，结束焊接过程。,（6）On：可选参数，令焊接系统在该语句的目标点到达之,三、弧焊指令的应用,1,编写弧焊程序语句,1,）操纵机器人定位到所需位置。,2,）切换到编程窗口，,IPL1,：,Motion&Process,。,三、弧焊指令的应用,3,）选择,ArcL,或,ArcC,，出现如图,4-2,所示的编辑窗口。确认后指令将被直接插入程序，指令中的焊接参数仍然保持上一次编程时的设定。,3）选择ArcL或ArcC，出现如图4-2所示的编辑窗口。确,图,4-2,弧焊指令编辑窗口,图4-2 弧焊指令编辑窗口,4,）修改焊接参数，例如,seam1,。,选中该参数并按“,Enter”,键，出现如图,4-3,所示的窗口，刚才被选中的参数前有一个“？”，窗口的下半部分列出了所有可选的该类型的参数。选中需要的参数或新建一个，按“,Enter”,键后即完成对该参数的替换。按,Next,功能键可令“？”移动到下一个参数。最后按“,OK”,功能键确认。,4）修改焊接参数，例如 seam1。,图,4-3,焊接参数修改窗口,图4-3 焊接参数修改窗口,2,典型焊接语句示例,ArcL0n P1,V100,Seam1,Weld1,Weave1,fine,Gun1,通常，程序中显示的是参数的简化形式，如,sm1,、,wd1,及,wv,等。,2典型焊接语句示例,句中：,ArcL0n,直线移动焊枪（电弧），预先启动保护气。,P,1,目标点的位置，同普通的,Move,指令。,v,1,00,单步（,FWD,）运行时，焊枪的速度，在焊接过程中为,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,。,gun,1,：,tooldata,，同普通的,Move,指令，定义工具坐标系参数，一般不用修改。,句中：,3,典型焊缝程序示例,机器人运行轨迹与焊缝示意图如图,4-4,所示，机器人从起始点,P,10,运行到点,P,20,，并从此处起弧开始焊接，焊接到,P,80,熄弧，停止焊接，但机器人继续运行到,P,90,，停止移动。,3典型焊缝程序示例,图,4-4,机器人运行轨迹与焊缝示意图,图4-4 机器人运行轨迹与焊缝示意图,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,，,torch,；,ArcLOff P80,，,V100,，,sm1,，,wd2,，,wv1,，,fine,，,torch,；,MoveJ P90,，,V100,，,z10,，,torch,。,程序如下：,任务,2,平板堆焊焊接与编程,使用机器人焊接专用指令，设置合适的焊接参数，实现平板堆焊焊接过程。,任务要求用,CO2,焊在低碳钢表面平敷堆焊不同宽度的焊缝，练习各种焊接参数的选择。,任务2 平板堆焊焊接与编程使用机器人焊接专用指令，设置合适,【,知识准备,】,一、,CO2,焊工艺及焊前准备,1,CO2,焊工艺特点,CO2,焊工艺一般包括短路过渡和细滴过渡两种。,【知识准备】一、CO2焊工艺及焊前准备,短路过渡工艺采用细焊丝、小电流和低电压。焊接时，熔滴细小而过渡频率高，飞溅小，焊缝成形美观。短路过渡工艺主要用于焊接薄板及全位置焊接。,细滴过渡工艺采用较粗的焊丝，焊接电流较大，电弧电压也较高。焊接时，电弧是连续的，焊丝熔化后以细滴形式进行过渡，电弧穿透力强，母材熔深大。细滴过渡工艺适合于中厚板焊件的焊接。,短路过渡工艺采用细焊丝、小电流和低电压。焊接时，熔滴细小而过,CO2,焊的焊接参数包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、保护气流量及焊丝伸出长度等。如果采用细滴过渡工艺进行焊接，电弧电压必须选取在,34,45V,的范围内，焊接电流则根据焊丝直径来选择，对于不同直径的焊丝，实现细滴过渡的焊接电流下限是不同的，见表,4-4,。,表,4-4,细滴过渡的电流下限及电压范围,焊丝直径,/mm,电流下限,/A,电弧电压,/V,1.2,300,3,4,45,1.6,400,2.0,500,4.0,750,CO2焊的焊接参数包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度,焊丝直径,/mm,电流下限,/A,电弧电压,/V,焊接速度,/(m/h),保护气流量,/(L/min),1.2,300,3,4,45,4,0,60,2,5,50,2,焊前准备,工件材料：低碳钢,工件尺寸（,mm,）：,30040010,CO,2,气体纯度：,99.5%,以上,焊接参数：见表,4-5,。,表,4-5,平板堆焊焊接参数,焊丝直径/mm电流下限/A电弧电压/V焊接速度/(m/h)保,二、编程与焊接,ABB,弧焊机器人系统带外部轴（变位机）和卡具。,1,）工件安装与卡紧,使用平板焊接卡具，将工件安放在卡具上，卡紧。,2,）新建程序,打开程序编辑器，新建程序,二、编程与焊接,3,）确定引弧点,手动操纵焊接机器人，使焊丝对准工件上引弧点，选择,ArcLOn,。,4,）修改焊接参数,按表,4-5,选择和修改各项焊接参数。,5,）确定熄弧点,手动操纵焊接机器人定位到工件上熄弧位置，选择,ArcLOff,。,3）确定引弧点,6,）焊枪回原位或规定位置,手动操纵焊接机器人使焊枪回到原始位置或者规定位置。,7,）运行程序,先空载运行所编程序，再进行焊接。,弧焊机器人与编程课件,三、手动调节,1,Process blocking,禁止,在空载运行或调试焊接程序时，需要使用禁止焊接功能；或者禁止其他功能，如禁止焊枪摆动等。,三、手动调节,方法是：,选择“,Arcweld”,，进入“,Blocking”,窗口，如图,4-5,所示；在窗口的下半部分列出了可被禁止的功能，用光标选中即可。,选“,Block”,功能键以禁止该功能，按“,Cancel”/,功能键恢复，按,OK,功能键确认。,方法是：,图,4-5,禁止功能选择,图4-5 禁止功能选择,2,Manual wirefeed,手动送丝,在确定引弧位置时，常常要使焊丝有合适的伸出长度并与工件轻轻接触，故需要使用手动送丝功能。,方法如下：,选择“,Arcweld”,进入“,Manual wirefeed”,窗口，如图,4-6,所示。,按住“,Fwd”,功能键，焊丝会以,50mm/s,的速度送出；松开“,Fwd”,功能键，送丝即停止。按“,OK”,功能键确认关闭窗口。,2Manual wirefeed 手动送丝,图,4-6,手动送丝,图4-6 手动送丝,3,Manual gas on/off,手动控制保护气,保护气的流量对焊接质量有重要影响，焊接时的保护气流量必须在焊前准备过程中调节好。,方法是：,选择“,Arcweld”,进入,Gas on/off,窗口，如图,4-7,所示。,按住“,Gas on”,功能键，保护气气路的电磁气阀被打开，焊枪中有保护气送出；松开“,Gas on”,功能键，气路被切断，终止送气。按“,OK”,功能键确认并关闭该窗口,3Manual gas on/off 手动控制保护气,图,4-