T-04-O-F-任務(wù)四機(jī)器人焊接的應(yīng)用

1、任務(wù)四 典型焊接案例的應(yīng)用【任務(wù)導(dǎo)讀】弧焊工作站在工作過程中，需要根據(jù)給定的焊接對象，選擇系統(tǒng)的各個參數(shù)，如焊接電源的基本參數(shù)、焊接電壓、焊接電流、焊接速度和氣體流量等，只有選取合適的參數(shù)，并配合機(jī)器人編程操作才能獲得更好的焊接質(zhì)量?！鞠嚓P(guān)知識】 一、 弧焊參數(shù)的選擇與設(shè)定1. 弧焊參數(shù)的選擇實際中，焊接的種類和焊接的方式很多，應(yīng)根據(jù)工件的材料、尺寸、搭接方式等來確定，通過參考選定材料的焊接條件表選取合理的焊接條件，然后對機(jī)器人系統(tǒng)及焊機(jī)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。在預(yù)選電壓、電流、焊接速度、氣體流量等參數(shù)后對工件進(jìn)行試焊接，根據(jù)焊縫的質(zhì)量對參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，通過不斷的實踐來指導(dǎo)焊接質(zhì)量完全符合技術(shù)條件所

2、規(guī)定的要求。（1）薄板焊接通常情況下薄板焊接方式有水平角焊、立向上焊和立向下焊等，其焊接方向如圖4-38所示。 b.立向上焊 圖4-38 薄板焊接方式選擇現(xiàn)以薄板焊接中的水平角焊為例，介紹弧焊參數(shù)的選擇。取兩塊完全對稱的薄鋼板，鋼板的尺寸如圖4-39所示，將鋼板以水平角接的方式焊接在一起。材質(zhì)為20號鋼。圖4-39 焊接工件尺寸圖（單位：mm）根據(jù)表4-12所示的低碳鋼角接焊接工藝參考，選擇工藝參數(shù)。板厚為2mm，焊絲直徑1.0mm，焊接電流11520V，焊接速度5060cm/min，氣體流量1015L/min。表4-12 低碳鋼角接焊接工藝參數(shù)表板厚/mm焊絲直徑/mm焊接電流/A焊接電壓/

3、V焊接速度/(cm/min)氣體流量/（L/min）7080171850601015859018195060101510011018506010151201301920405010201151252050601015150170212245501520200250242645601020180200232440451520200250242645501520622025025273545152027030028316070152082703002831556015202603002632253515203003302526303515201226030026322535152030033025

4、26303515201634035027283540152019360370272830351520（2）管和薄板焊接圖4-40 薄板與管的焊接工件尺寸圖（單位：mm）板與管的焊接方式與薄板之間的焊接方式一樣，同樣也采用水平角焊方式，因此只需知道工件的厚度即可，如圖4-40所示。圖示中將圓管焊接在鋼板上直徑為60mm孔的位置，因此工件的厚度主要考慮薄板的厚度。根據(jù)上表4-12所示，板厚與上述薄板之間焊接相同，故焊接的基本參數(shù)也保持一致。2. 焊機(jī)參數(shù)設(shè)置在焊接時，使用的焊機(jī)電源是FANUC ARC Mate系列通用的逆變焊接電源CV350-R，該焊接電源是林肯電氣為FANUC機(jī)器人設(shè)計的經(jīng)濟(jì)實

5、用型焊接電源。其基本參數(shù)如表4-13所示。表4-13 CV350-R基本參數(shù)適用材料焊接波形電流范圍通訊方式逆變技術(shù)輸入電源碳鋼CV60350AArc LinkInverter(30kHz) 380V 3由參數(shù)表可知，焊接電源主要用于低碳鋼的焊接，通過Arc Link直接與FANUC機(jī)器人進(jìn)行通訊，再配合FANUC弧焊機(jī)器人專用的LR ARC TOOL軟件，使得焊機(jī)的基本參數(shù)直接登錄到弧焊機(jī)器人中。因此無需在焊機(jī)中設(shè)置參數(shù)，只需在機(jī)器人示教盒上直接選擇焊機(jī)的廠家和焊機(jī)電源的形式即可，具體的焊接條件參數(shù)設(shè)置可參見本項目任務(wù)二中的電弧焊接設(shè)定。如上所述，只需對示教盒上的ARC TOOL軟件畫面進(jìn)行

6、設(shè)置，如圖4-41所示，畫面中各參數(shù)的含義見表4-14。圖4-41 設(shè)定ARC TOOL軟件畫面表4-14 軟件畫面各參數(shù)含義設(shè)定項目說明備注F號碼軟件畫面序列號，多種焊機(jī)時可對其進(jìn)行設(shè)定焊接設(shè)定可以將送絲速度單位、焊接速度單位自動更改為各國標(biāo)準(zhǔn)的單位單位更改后自動運算送絲速度單位設(shè)定送絲速度的單位設(shè)定后自動調(diào)用焊接速度單位設(shè)定焊接速度的單位設(shè)定后自動調(diào)用焊接速度一旦設(shè)定，則“WELD_SPEED”默認(rèn)為該值直接數(shù)值鍵入制造業(yè)者焊機(jī)電源生產(chǎn)廠家選擇形式選擇焊接電源的形式電源廠家不同會有差別多程序多程序執(zhí)行時的有效/無效選擇只有林肯焊機(jī)才能選擇焊接條件號碼可以設(shè)定電弧焊接條件畫面中能夠使用的焊接

7、條件號碼的個數(shù)默認(rèn)設(shè)置為32焊接裝置號碼給焊機(jī)編號多焊機(jī)作業(yè)時可設(shè)置圖4-42 焊機(jī)電源廠家選擇畫面圖4-43 焊接電源形式的選擇畫面在圖4-41中，將光標(biāo)下移至6“制造業(yè)者”，按下F4“選擇”，進(jìn)入畫面4-42選擇焊機(jī)電源7“Lincoln Electric”（林肯電源）。將光標(biāo)下移至7“形式”，按下F4“選擇”，進(jìn)入圖4-43焊接電源形式選擇畫面（此畫面根據(jù)選擇電源的廠家不同有差異），一般選擇2“Power Wave+ENet”。上述操作設(shè)置完畢后，按下示教盒上“FCTN”功能鍵，從菜單中選擇1“冷開機(jī)（Coldstart）”，結(jié)束整個焊機(jī)電源選擇。如果在6“制造業(yè)者”中找尋不到焊機(jī)電源廠

8、家信息，可在畫面4-42中選擇4“General Purpose（通用模式）”，并在7“形式”中選擇與焊機(jī)電源相符合的焊接控制方式。 3. 機(jī)器人焊接條件設(shè)置根據(jù)選定的參數(shù)，初設(shè)焊接電流為115A，電壓為20V。此處選擇由焊接命令直接設(shè)定：Arc Start WP0,20V ,115A,0.0,0.5S；焊接速度為50cm/min，引弧時間0.5S，再引弧有效。二、機(jī)器人示教1. 焊接前準(zhǔn)備表4-15 焊前準(zhǔn)備序號項目內(nèi)容1焊絲的安裝將適合焊接的焊絲正確安裝入送絲機(jī)構(gòu)，確保焊絲的直徑與所使用的送絲輪的直徑保持一致2焊槍的確認(rèn)檢查導(dǎo)電嘴是否與焊絲直徑相一致3配電柜的斷路器閉合先確認(rèn)變壓器電源是否

9、正確，檢查無誤后閉合斷路器4焊接電源的接通合上焊接電源，背面的冷卻扇開始運轉(zhuǎn)。5送絲機(jī)的設(shè)定對送絲電動機(jī)的種類進(jìn)行設(shè)定，采用機(jī)械伺服驅(qū)動（4輪：Auto Drive 100）送絲電動機(jī)設(shè)定不正確，將不能按照指定的送絲速度送絲，其結(jié)果難以保證焊接質(zhì)量6機(jī)器人側(cè)的設(shè)定對焊機(jī)電源和焊接參數(shù)進(jìn)行設(shè)定7示教盒顯示值的確認(rèn)確認(rèn)示教盒上電壓、電流、線速（送絲速度）的設(shè)定值及焊接方法的設(shè)定8點動送絲機(jī)器人發(fā)出點動送絲命令（SHIFT+WIRE+），送出焊絲一直到其從焊槍前端伸出9調(diào)整保護(hù)氣的流量1） 在焊接系統(tǒng)畫面選擇氣體噴出有效，并選擇氣體噴出時間，一般設(shè)置為5S，5S后自動停止送出氣體2） 打開氣瓶上的閥

10、門，注意觀察流量計，一般流量控制在1025L/min較適宜，焊接電流越大，所需保護(hù)氣體流量也應(yīng)當(dāng)越大在對機(jī)器人進(jìn)行示教焊接之前，需要對焊接系統(tǒng)各部分及參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，具體內(nèi)容如表4-15所示。2. 程序點示教（1）薄板焊接示教按照弧焊要求對機(jī)器人進(jìn)行編程示教，程序點的示意位置如圖4-44所示。圖4-44 薄板焊接程序點示教步驟示教后的程序如圖4-45所示。圖4-45 薄板焊接程序（2）管和板焊接示教按照弧焊的要求，對機(jī)器人進(jìn)行示教，程序點的示意位置如圖4-46所示。圖4-46 管板焊接程序點示教步驟示教后的程序如圖4-47所示。圖4-47 管板焊接程序【任務(wù)實施】任務(wù)書4-4姓名任務(wù)名稱典型焊接案例的應(yīng)用指導(dǎo)教師項目主管計劃用時同組人員日期實施地點自動化機(jī)械實訓(xùn)室任務(wù)內(nèi)容（1）完成薄板焊接，要求選取系統(tǒng)參數(shù)并進(jìn)行設(shè)定，對機(jī)器人進(jìn)行示教，完成焊接任務(wù)，具體尺寸參數(shù)見圖4-39。（2）完成管板焊接，對機(jī)器人進(jìn)行示教編程，完成焊接任務(wù)，棘突尺寸參數(shù)見圖4-40?？己隧椖磕芨鶕?jù)焊接要求正確選擇焊接參數(shù)能根據(jù)焊接要求設(shè)定焊接電源參數(shù)能根據(jù)焊接要求設(shè)定機(jī)器人參數(shù)能對簡單工件焊接進(jìn)行示教，完成焊接任務(wù)能根據(jù)焊接的效果對焊接參數(shù)進(jìn)行調(diào)整資料工具設(shè)備工業(yè)機(jī)器人安全操作規(guī)程常用工具工業(yè)機(jī)器人弧焊工作站工業(yè)機(jī)器人編程手冊工業(yè)機(jī)器人弧焊工作站說明書任務(wù)