焊接機(jī)器人編程與維護(hù)（初級(jí)） 課件 項(xiàng)目二 焊接機(jī)器人系統(tǒng)選型配置

項(xiàng)目二焊接機(jī)器人系統(tǒng)選型配置CONTENTS1任務(wù)2.1機(jī)器人焊接工藝分析2任務(wù)2.2焊接機(jī)器人系統(tǒng)選型證書(shū)技能要求焊接機(jī)器人編程與維護(hù)職業(yè)技能等級(jí)要求（初級(jí)）2.1.1能根據(jù)焊接任務(wù)，分析影響機(jī)器人焊接的主要因素2.1.2能根據(jù)焊接位置、坡口及接頭形式，選用適合機(jī)器人焊接的工藝方法2.1.3能根據(jù)焊接位置、坡口及接頭形式，調(diào)整焊槍角度及焊絲干伸長(zhǎng)2.1.4能根據(jù)焊接位置、坡口及接頭形式，選配機(jī)器人焊接相關(guān)功能2.1.5能根據(jù)焊接缺陷類(lèi)型，分析產(chǎn)生原因及預(yù)防措施2.2.1能根據(jù)自動(dòng)焊組成要素，熟知焊接機(jī)器人基本組成2.2.2能根據(jù)設(shè)備說(shuō)明書(shū)，熟知焊接機(jī)器人主要技術(shù)指標(biāo)含義2.2.3能根據(jù)設(shè)備說(shuō)明書(shū)，熟知焊接電源主要技術(shù)指標(biāo)含義2.2.4能根據(jù)焊接要求，熟知周邊設(shè)備與防護(hù)裝置2.3.1能根據(jù)焊接工藝和技術(shù)指標(biāo)，選擇焊接機(jī)器人2.3.2能根據(jù)焊接工藝和技術(shù)指標(biāo)，選擇焊槍電源及焊槍2.3.3能根據(jù)焊接工藝和技術(shù)指標(biāo)，選配周邊設(shè)備2.3.4能根據(jù)機(jī)器人焊接安全規(guī)范，選配安全防護(hù)裝置項(xiàng)目目標(biāo)熟知常用的焊接方法和焊接坡口形式。熟知影響機(jī)器人焊接質(zhì)量的主要因素。熟知常見(jiàn)的焊接缺陷及產(chǎn)生的原因。熟知焊接機(jī)器人系統(tǒng)基本組成及組成設(shè)備的主要技術(shù)指標(biāo)。能根據(jù)焊接任務(wù)要求，選擇合適的焊接工藝方法。能根據(jù)焊接任務(wù)要求，選配焊接機(jī)器人系統(tǒng)。能根據(jù)焊接任務(wù)要求，選配周邊設(shè)備。能根據(jù)安全操作規(guī)范，選配安全防護(hù)裝置。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)學(xué)習(xí)導(dǎo)圖機(jī)器人焊接工藝分析任務(wù)2.1任務(wù)描述在制訂機(jī)器人焊接工藝前，首先要對(duì)被焊工件和焊材有著充分的了解，根據(jù)焊件的技術(shù)要求，通過(guò)工藝分析，運(yùn)用機(jī)器人焊接工藝知識(shí)來(lái)擬定機(jī)器人的焊接方案，并充分考慮焊接順序、關(guān)鍵點(diǎn)的處理、焊槍角度及機(jī)器人的姿態(tài)等問(wèn)題。本任務(wù)以挖掘機(jī)動(dòng)臂機(jī)器人焊接為例，進(jìn)行焊接工藝分析。知識(shí)準(zhǔn)備2.1.1常用機(jī)器人焊接工業(yè)方法知識(shí)準(zhǔn)備根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需要，在焊件的待焊部位加工成一定幾何形狀和尺寸的溝槽，稱(chēng)為坡口。根據(jù)板厚不同，對(duì)接焊縫的焊接邊緣可分為卷邊、平對(duì)或加工成V形、X形、K形和U形等坡口。2.1.2常見(jiàn)焊接位置、焊接坡口及焊接接頭形式知識(shí)準(zhǔn)備焊接過(guò)程中在焊接接頭中產(chǎn)生的金屬不連續(xù)、不致密或連接不良的現(xiàn)象，稱(chēng)為焊接缺陷。焊接過(guò)程中產(chǎn)生的焊接缺陷可通過(guò)調(diào)整焊接工藝參數(shù)和焊接順序，規(guī)范機(jī)器人編程等措施進(jìn)行預(yù)防和改進(jìn)。2.1.3焊接缺陷知識(shí)準(zhǔn)備在操作焊接設(shè)備（系統(tǒng)）進(jìn)行手工焊接和自動(dòng)焊接時(shí)會(huì)受到各種條件的影響和制約。2.1.4影響機(jī)器人焊接的主要因素知識(shí)準(zhǔn)備焊接方向是指操作者或機(jī)器人焊接時(shí)采用由右向左焊接還是由左向右焊接。稱(chēng)為左向焊法，焊槍噴嘴與焊接方向呈鈍角（>90°）稱(chēng)為右向焊法，焊槍噴嘴與焊接方向呈銳角（<90°）焊接角度是焊槍與母材之間在焊接時(shí)形成的角度2.1.5焊接角度、焊接方向、焊接位置與焊縫成形知識(shí)準(zhǔn)備對(duì)接焊縫焊接方向與焊接角度對(duì)焊縫成形的影響角焊縫焊接方向與焊接角度對(duì)焊縫成形的影響知識(shí)準(zhǔn)備影響焊縫成形質(zhì)量的操作因素有：焊件傾斜角度、焊槍行走角度、角焊縫焊槍行走角度、焊絲干伸長(zhǎng)度、焊絲指向位置、焊接規(guī)范等。焊件傾斜角度對(duì)焊縫成形的影響（箭頭表示熔接方向）焊槍行走角度對(duì)焊縫成形的影響知識(shí)準(zhǔn)備角焊縫焊槍行走角度對(duì)焊縫成形的影響焊絲干伸長(zhǎng)度對(duì)焊縫成形的影響知識(shí)準(zhǔn)備焊絲指向位置對(duì)焊縫成形的影響焊接規(guī)范對(duì)焊縫成形的影響知識(shí)準(zhǔn)備2.1.6機(jī)器人與焊接工藝功能知識(shí)準(zhǔn)備擺焊作業(yè)

是一種焊槍在沿焊縫方向前進(jìn)的同時(shí)，進(jìn)行橫向、有規(guī)律擺動(dòng)的焊接工藝。采用擺焊不僅能增加焊縫寬度，提高焊接強(qiáng)度，而且還能改善根部透度和結(jié)晶性能。因此，擺焊在金屬材料角焊以及中、厚板坡口寬的焊接作業(yè)時(shí)廣泛應(yīng)用。知識(shí)準(zhǔn)備機(jī)器人在進(jìn)行擺焊作業(yè)時(shí)需設(shè)定擺焊坐標(biāo)系、擺焊方向、擺焊操作角、擺焊隆起量等參數(shù)。a）擺焊坐標(biāo)系b）擺焊方向c）擺焊操作角d）擺焊中央隆起量e）擺焊角度f(wàn)）擺焊圓半徑任務(wù)實(shí)施實(shí)施前準(zhǔn)備挖掘機(jī)動(dòng)臂技術(shù)圖樣、動(dòng)臂數(shù)模等基礎(chǔ)資料、動(dòng)臂焊件實(shí)物。為方便實(shí)操學(xué)習(xí)，挖掘機(jī)動(dòng)臂按1：50比例縮小。任務(wù)實(shí)施實(shí)施步驟實(shí)施步驟工藝分析工藝確定1.材質(zhì)分析動(dòng)臂結(jié)構(gòu)件材料為Q345D及35鋼焊接工藝方法為熔化極惰性氣體保護(hù)焊焊絲為ER50-6（φ1.2mm）2.焊件尺寸誤差分析由于焊件重復(fù)定位精度遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足±0.5mm，為保證焊接質(zhì)量，需采用輔助功能。采用擺焊功能、接觸式焊縫尋位功能、電弧跟蹤功能3.定位焊縫分析自動(dòng)焊接前需在工裝上進(jìn)行定位和固定，以保證焊接尺寸要求定位焊縫長(zhǎng)度（L）：20mm≤

L≤350mm焊縫間距（d）：150mm≤

d≤300mm4.焊接坡口分析焊接相同部位焊縫，焊接參數(shù)和焊縫填充量均一致。在實(shí)際焊接過(guò)程中，下料件尺寸及拼焊存在累計(jì)誤差對(duì)接焊縫坡口根部間隙保證在3～6mm，編程則以坡口根部問(wèn)隙4.5mm為基準(zhǔn)5.焊接變形及預(yù)防措施焊接時(shí)，由于局部高溫加熱導(dǎo)致在動(dòng)臂內(nèi)部產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形采用機(jī)器人擺焊功能及合理編排焊接順序焊接機(jī)器人系統(tǒng)選型任務(wù)2.2任務(wù)描述以挖掘機(jī)動(dòng)臂為例，根據(jù)中、厚板部件的焊接特點(diǎn)以及動(dòng)臂產(chǎn)品的尺寸要求和焊接要求，對(duì)焊接機(jī)器人系統(tǒng)配置、示教編程和焊接作業(yè)對(duì)中、厚板焊接機(jī)器人系統(tǒng)提出如下要求。選用的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)半徑、重復(fù)定位精度應(yīng)覆蓋動(dòng)臂的焊接范圍，達(dá)到自動(dòng)焊接要求選用的焊接機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)具備解決“示教量大，示教修改頻繁”問(wèn)題的性能，需要有減輕作業(yè)者負(fù)擔(dān)的操作性和應(yīng)答性選用的焊接機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)能適應(yīng)工件的裝配誤差、安裝夾具、變位器的誤差等因素選用的焊接機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)能滿(mǎn)足多層多道焊要求知識(shí)準(zhǔn)備焊接機(jī)器人系統(tǒng)主要由焊接機(jī)器人、焊接電源和焊槍組成，根據(jù)焊接任務(wù)不同搭載不同的周邊設(shè)備和安全防護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)各種有色金屬的機(jī)器人焊接嗎，可降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高產(chǎn)品質(zhì)量。焊接機(jī)器人——主要完成焊接產(chǎn)品的焊接軌跡生成焊接電源和焊槍——主要完成產(chǎn)品的接焊知識(shí)準(zhǔn)備主要技術(shù)指標(biāo)焊接機(jī)器人主要技術(shù)指標(biāo)——機(jī)構(gòu)形式、控制軸數(shù)、手腕部最大負(fù)載、可達(dá)半徑（活動(dòng)半徑）、重復(fù)定位精度、最大運(yùn)動(dòng)速度、最大動(dòng)作范圍和安裝方式焊接電源主要技術(shù)指標(biāo)——焊機(jī)類(lèi)別、應(yīng)用范圍、工藝特性、額定焊接電流、額定負(fù)載持續(xù)率、與機(jī)器人的通信方式焊槍主要技術(shù)指標(biāo)——焊槍類(lèi)別、冷卻方式、專(zhuān)有功能、焊槍額定電流、焊槍暫載率、槍頸彎曲角度、焊接電流接口形式任務(wù)實(shí)施挖掘機(jī)動(dòng)臂焊接機(jī)器人系統(tǒng)選型步驟實(shí)施步驟分析焊接任務(wù)要求結(jié)論1.焊接機(jī)器人選型①由于動(dòng)臂焊縫形式和焊縫位置多樣，焊縫偏離較遠(yuǎn)，所以選擇6軸機(jī)器人，臂展為1400mm的焊接機(jī)器人即可滿(mǎn)足要求②機(jī)器人手腕負(fù)載一般為焊槍、線(xiàn)纜、冷卻水管、氣管、送絲機(jī)及其他附件，因此負(fù)載一般為3-12kg③根據(jù)任務(wù)要求，采用外部軸協(xié)調(diào)變位機(jī)根據(jù)產(chǎn)品要求和機(jī)器人制造商產(chǎn)品說(shuō)明，本項(xiàng)目選用FANUCM-10iD/12焊接機(jī)器人2.焊接電源選型此次動(dòng)臂焊接采用焊接工藝方法為MIG，故選擇MIG焊機(jī)MIG500焊接電源3.焊槍選型焊槍的類(lèi)別根據(jù)焊機(jī)配置MIG焊槍。由于動(dòng)臂板比較厚，焊接時(shí)輸出的焊接電流大，冷卻方式應(yīng)選擇水冷HK5004.焊