工業(yè)機(jī)器人綜合實(shí)訓(xùn) 課件 項(xiàng)目9 工業(yè)機(jī)器人焊接工作

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目9工業(yè)機(jī)器人焊接工作任務(wù)一準(zhǔn)備焊接機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人焊接工作站構(gòu)成01焊機(jī)操作流程02焊機(jī)控制面板操作03安裝方法0401工業(yè)機(jī)器人焊接工作站構(gòu)成工業(yè)機(jī)器人焊接工作站構(gòu)成工業(yè)機(jī)器人焊接廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)，根據(jù)不同的應(yīng)用情況，機(jī)器人的法蘭盤上可安裝數(shù)字焊槍、普通焊槍。本項(xiàng)目焊接系統(tǒng)主要采用PulseMIG-350焊機(jī)、送絲機(jī)、焊槍和工業(yè)液體CO2，選擇普通焊槍作為焊接單元，工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)則是選用ABB1410機(jī)器人和ABBIRC5機(jī)器人控制器。（a）焊機(jī)（b）焊接平臺圖9-2焊接工作站結(jié)構(gòu)工業(yè)機(jī)器人焊接工作站構(gòu)成表9-1配件名稱1.工業(yè)機(jī)器人焊接工作站的結(jié)構(gòu)焊接平臺各個(gè)部件有ABB1410工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)，PulseMIG-350機(jī)器人專用焊接電源（圖9-2（a））以及配件（圖9-2（b）），具體配件名稱如表9-1所示。序號配件名稱A專用送絲機(jī)B機(jī)器人焊槍、清槍系統(tǒng)、剪絲機(jī)構(gòu)C煙霧凈化系統(tǒng)D負(fù)極接線E絲盤支架和導(dǎo)絲管工業(yè)機(jī)器人焊接工作站構(gòu)成表9-2焊機(jī)規(guī)格2.焊機(jī)圖9-2（a）是工作站采用的氣保焊機(jī)PulseMIG-350，其規(guī)格如表9-2所示。其特點(diǎn)是具有脈沖和恒壓兩種輸出特性，脈沖特性可以實(shí)現(xiàn)半自動高性能焊接碳鋼、不銹鋼及銅合金的焊接，恒壓特性可實(shí)現(xiàn)碳鋼和不銹鋼純CO2氣體和混合氣體保護(hù)焊。焊接過程幾乎無飛濺，熔附率高，焊縫質(zhì)量高，碳鋼和不銹鋼實(shí)芯焊絲即可達(dá)到藥芯焊絲的效果，無需清渣打磨。型號PulseMIG-350II額定輸入電壓/頻率三相380V±10%50Hz額定輸入容量(KVA)13額定輸入電流(A)20額定輸出電壓(V)31.5額定負(fù)載持續(xù)率(%)60輸出空載電壓(V)106輸出電流范圍(A)25~350輸出電壓范圍(V)10~40送絲類型推絲/推拉絲氣體流量(L/min)15~20焊槍冷卻方式水冷/氣冷外殼防護(hù)等級IP21S絕緣等級H外型尺寸LxWxH(mm)600′298′549重量(Kg)45工業(yè)機(jī)器人焊接工作站構(gòu)成表9-3焊機(jī)面板接口含義焊機(jī)PulseMIG-350前后面板接口如圖9-7所示，各接口含義如表9-2所示。圖9-7焊機(jī)面板序號接口含義1外設(shè)控制插座X32焊機(jī)輸出插座（-）3程序升級下載口X44送絲機(jī)控制插座X75輸入電纜6空氣開關(guān)7保險(xiǎn)絲管8焊機(jī)輸出插座（＋）9加熱電源插座X5工業(yè)機(jī)器人焊接工作站構(gòu)成焊機(jī)的控制面板用于焊機(jī)的功能選擇和部分參數(shù)設(shè)定?？刂泼姘灏〝?shù)字顯示窗口、調(diào)節(jié)旋鈕、按鍵、發(fā)光二極管指示燈。如圖9-9所示。圖9-9焊機(jī)控制面板工業(yè)機(jī)器人焊接工作站構(gòu)成表9-5焊機(jī)控制面板按鈕和指示燈序號含義作用1調(diào)節(jié)旋鈕該調(diào)節(jié)旋鈕上方指示燈亮?xí)r，可以用此旋鈕調(diào)節(jié)對應(yīng)項(xiàng)目的參數(shù)2參數(shù)選擇鍵F2可選擇進(jìn)行操作的參數(shù)項(xiàng)目：弧長修正、焊接電壓、作業(yè)號n03參數(shù)選擇鍵F1可選擇進(jìn)行操作的參數(shù)項(xiàng)目：送絲速度、焊接電流、電弧力/電弧挺度4調(diào)用鍵調(diào)用已存儲的參數(shù)5存儲鍵進(jìn)入設(shè)置菜單或存儲參數(shù)6焊絲直徑選擇鍵選擇所用焊絲直徑7焊絲材料選擇鍵選擇焊接所要采用的焊絲材料及保護(hù)氣體8焊槍操作模式鍵選擇焊槍操作模式。（1）兩步操作模式（常規(guī)操作模式）（2）四步操作模式（自鎖模式）（3）特殊四步操作模式（起、收弧規(guī)范可調(diào)模式）（4）點(diǎn)焊操作模式9焊接方式選擇鍵P-MIG脈沖焊接或MIG一元化直流焊接10F2鍵選中指示燈11作業(yè)號n0指示燈按作業(yè)號調(diào)取預(yù)先存儲的作業(yè)參數(shù)12焊接速度指示燈指示燈亮?xí)r，右顯示屏顯示預(yù)置焊接速度(cm/min）13焊接電壓指示燈指示燈亮?xí)r，右顯示屏顯示預(yù)置或?qū)嶋H焊接電壓14弧長修正指示燈指示燈亮?xí)r，右顯示屏顯示修正弧長值?！￠L變短；0標(biāo)準(zhǔn)弧長；＋弧長變長15機(jī)內(nèi)溫度指示燈16電弧力/電弧挺度MIG/MAG脈沖焊接時(shí)，調(diào)節(jié)電弧力?！娀×p??；0標(biāo)準(zhǔn)電弧力；＋電弧力增大MIG/MAG一元化直流焊接時(shí)，改變短路過渡時(shí)的電弧挺度。—電弧硬而穩(wěn)定；0中等電?。唬娀∪岷?，飛濺小17送絲速度指示燈指示燈亮?xí)r，左顯示屏顯示送絲速度，單位M/min18焊接電流指示燈指示燈亮?xí)r，左顯示屏顯示預(yù)置或?qū)嶋H焊接電流19母材厚度指示燈指示燈亮?xí)r，左顯示屏顯示預(yù)置母材厚度20焊角指示燈指示燈亮?xí)r，左顯示屏顯示焊角尺寸“a”21F1鍵選中指示燈22調(diào)用作業(yè)模式工作指示燈23隱含參數(shù)菜單指示燈，進(jìn)入隱含參數(shù)菜單調(diào)節(jié)時(shí)指示燈亮。進(jìn)入隱含參數(shù)菜單調(diào)節(jié)時(shí)指示燈亮02焊機(jī)操作流程焊機(jī)操作流程1.焊接方法選擇操作焊機(jī)操作面板，按圖9-9中的按鍵9的進(jìn)行焊接方法選擇，與之相對應(yīng)的指示燈亮。其中P-MIG表示脈沖焊接；MIG表示一元化直流焊接；STICK表示手工焊；TIG表示鎢極氬弧焊；CAC-A表示碳弧氣刨。圖9-9焊機(jī)控制面板焊機(jī)操作流程2.工作模式選擇操作焊機(jī)操作面板，按圖9-9中的按鍵8進(jìn)行工作模式的選擇，與之相對應(yīng)的指示燈亮。圖9-9焊機(jī)控制面板焊機(jī)操作流程010203（1）兩步工作模式，時(shí)序圖如圖9-3所示。（2）四步工作模式，時(shí)序圖如圖9-4所示。圖9-3兩步工作模式時(shí)序圖圖9-4四步工作模式時(shí)序圖（3）特殊四步工作模式，時(shí)序圖如圖9-5所示。圖9-5特殊四步工作模式時(shí)序圖（4）點(diǎn)焊工作模式，時(shí)序圖如圖9-6所示。圖9-6點(diǎn)焊工作模式時(shí)序圖3.保護(hù)氣體及焊接材料選擇操作焊機(jī)操作面板，按圖9-9中的按鍵7進(jìn)行保護(hù)氣體及焊接材料的選擇，與之相對應(yīng)的指示燈亮。4.焊絲直徑選擇操作焊機(jī)操作面板，按圖9-9中的按鍵6進(jìn)行焊絲直徑的選擇，與之相對應(yīng)的指示燈亮。注意：根據(jù)要求完成以上選擇，設(shè)置通過送絲機(jī)上電流調(diào)節(jié)旋鈕預(yù)置所需的電流值，并將送絲機(jī)上電壓調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到標(biāo)準(zhǔn)位置后可進(jìn)行焊接，最后根據(jù)實(shí)際焊接弧長微調(diào)電壓旋鈕，使電弧處在脈沖聲音中稍微夾雜短路的聲音，可達(dá)到良好的焊接效果。焊機(jī)操作流程03焊機(jī)控制面板操作焊機(jī)控制面板操作1.進(jìn)出隱含參數(shù)菜單及參數(shù)項(xiàng)調(diào)節(jié)方法操作焊機(jī)操作面板，同時(shí)按下圖9-9中的按鍵存儲鍵5和焊絲直徑選擇鍵6并松開，隱含參數(shù)菜單指示燈23亮表示已進(jìn)入隱含參數(shù)菜單調(diào)節(jié)模式。再次按下存儲鍵5退出隱含參數(shù)菜單調(diào)節(jié)模式，隱含參數(shù)菜單指示燈23滅。用焊絲直徑選擇鍵6選擇要修改的項(xiàng)目。用調(diào)節(jié)旋鈕1調(diào)節(jié)要修改的參數(shù)值。其中P05、P06項(xiàng)可用F2鍵切換至顯示電流百分?jǐn)?shù)、弧長偏移量，并可用調(diào)節(jié)旋鈕1修改對應(yīng)參數(shù)值。如圖9-8所示。圖9-8進(jìn)出隱含參數(shù)菜單及參數(shù)項(xiàng)調(diào)節(jié)流程圖焊機(jī)控制面板操作2.可修改項(xiàng)目及對應(yīng)的參數(shù)項(xiàng)目用途設(shè)定范圍出廠設(shè)置P01回?zé)龝r(shí)間0.01-2.00s0.08sP02慢送絲速度1.0-21.0M/min3.6M/minP03提前送氣時(shí)間0.1-10.0s0.20sP04滯后停氣時(shí)間0.1-10.0s1.0sP05初期規(guī)范1-200％135％P06收弧規(guī)范1-200％50％P07過渡時(shí)間0.1-10.0s2.0sP08點(diǎn)焊時(shí)間0.5-5.0s3.0sP09近控有無OFF/ONOFFP10水冷選擇OFF/ONONP11雙脈沖頻率0.5-5.0HzOFFP12強(qiáng)脈沖群弧長修正-5.0-+5.02.0P13雙脈沖速度偏移量0-2m2mP14強(qiáng)脈沖群占空比10-90%50%P15脈沖模式OFF/UIOFFP16風(fēng)機(jī)控制時(shí)間5-15min15minP17起弧時(shí)間0～10SOFFP18收弧時(shí)間0～10SOFFP30點(diǎn)動送絲速度1.0-21.0M/min3M/min表9-4可修改項(xiàng)目及對應(yīng)的參數(shù)04安裝方法安裝方法1.將弧焊機(jī)電源輸入電纜與三相380V連接，連接時(shí)注意安全。2.將送絲機(jī)安裝到機(jī)器人本體。3.將弧焊機(jī)電源與送絲機(jī)連接：送絲機(jī)線內(nèi)包含氣管一根，帶有七芯插頭的控制電纜一根，以及帶有快速插頭的焊接電纜一根；送絲機(jī)線一端連接到焊機(jī)，另一端連接送絲機(jī)。4.機(jī)器人與焊機(jī)的連接方式用數(shù)字若機(jī)器人配置的是數(shù)字接口，焊機(jī)則需要通過Devicenet與機(jī)器人通信。5.將焊槍正確的安裝到機(jī)器人，安裝完畢后要檢查焊槍的安裝是否正確，確保安裝無誤。6.全部安裝完成后，再檢查一遍，如正極引出線快速插頭一端是否連接可靠，確保在開始焊接前安裝無誤。第一步第二步第三步第四步第五步第六步感謝您的聆聽工業(yè)機(jī)器人技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目9工業(yè)機(jī)器人焊接工作

任務(wù)二

焊接機(jī)器人程序的編寫常用弧焊參數(shù)01常用弧焊指令02基本焊接信號定義03編寫焊接程序04焊接機(jī)器人日常維護(hù)0401常用弧焊參數(shù)常用弧焊參數(shù)1.弧焊參數(shù)弧焊參數(shù)的數(shù)據(jù)類型是Seamdata，該參數(shù)是定義起弧和收弧時(shí)的焊接參數(shù)，在本任務(wù)的程序中該參數(shù)名稱定義為Seam1。（1）Purge_time：焊接開始時(shí)，清理焊接槍管中空氣時(shí)間，即預(yù)充氣時(shí)間（2）Preflow_time：保護(hù)氣的預(yù)送氣時(shí)間（3）Bback_time：收弧時(shí)焊絲的回?zé)浚?）Postflow_time：收弧時(shí)為防止焊縫氧化保護(hù)氣體的送氣時(shí)間2.焊接參數(shù)弧焊參數(shù)的數(shù)據(jù)類型是Welddata，該參數(shù)是定義焊接參數(shù),在本任務(wù)的程序中該參數(shù)名稱定義為Weld1。（1）Weld_speed：機(jī)器人的焊接速度，單位是mm/s（2）Weld_voltage：定義焊接電壓，單位是V（3）Weld_wirefeed：焊接時(shí)送絲系統(tǒng)的送絲速度，單位是m/min常用弧焊參數(shù)常用弧焊參數(shù)3.擺弧參數(shù)擺弧參數(shù)的數(shù)據(jù)類型是Weavedata，該參數(shù)定義擺動焊接時(shí)的擺動參數(shù)，在本任務(wù)的程序中該參數(shù)名稱定義為weave1。（1）Weave_shape：定義焊槍擺動形狀0表示無擺??；1表示擺弧是平面鋸齒型；2表示擺弧是空間V字型；3表示擺弧是空間三角形型；4表示擺弧是圓周運(yùn)動型（2）Weave_type：定義機(jī)器人擺動模式0表示機(jī)器人所有的軸均參與擺?。?表示僅手腕（即第5、6軸）參與擺?。?表示僅第1、2、3軸參與擺弧；3表示僅4、5、6軸參與擺弧。（3）Weave_length：表示一個(gè)周期機(jī)器人工具坐標(biāo)系向前移動的距離（4）Weave_width：擺動的寬度（5）Weave_height：空間擺動的高度02常用弧焊指令常用弧焊指令A(yù)BB工業(yè)機(jī)器人焊接工作站，機(jī)器人選項(xiàng)中必須包含弧焊軟件包，以便有相應(yīng)的焊接設(shè)置、焊接生產(chǎn)畫面和焊接說明。任何焊接程序都必須以ArcLStart或ArcCStart開始。任何焊接過程都必須以以ArcLEnd或ArcCEnd結(jié)束。常用弧焊指令BA1.直線焊接起弧移動指令A(yù)rcLStart該指令是用于直線焊縫的焊縫開始，工具中心點(diǎn)線性移動到指定目標(biāo)位置，整個(gè)焊接過程通過參數(shù)監(jiān)控和控制。以下語句為例介紹該指令的用法。ArcLStartP1,V50,Seam1,Weld1,Fine,Tool1;其中Seam1是起弧收弧的參數(shù)，Weld1是焊接參數(shù)任何直線焊接程序都必須以ArcLStart開始，通常我們運(yùn)用ArcLStart作為起始語句。2.直線焊接結(jié)束（收?。┮苿又噶預(yù)rcLEnd該指令是用于直線焊縫的焊縫結(jié)束，工具中心點(diǎn)線性移動到指定目標(biāo)位置，整個(gè)焊接過程通過參數(shù)監(jiān)控和控制。任何線性焊接程序都必須以ArcLEnd作為終止語句。例如：ArcLEndP2,V50,Seam1,Weld1,Fine,Tool1常用弧焊指令3.直線焊接移動指令該指令是弧焊機(jī)器用于直線焊縫的焊接，工具中心點(diǎn)線性移動到指定目標(biāo)位置，焊接過程通過參數(shù)控制。線性焊接中間點(diǎn)用ArcL語句；焊接過程中不同的語句可以使用不同的焊接參數(shù)（seamdata和weldata）。例如：ArcLP20,V50,Seam1,Weld1\weave:=weave1,Fine,Tool1;具體給出一個(gè)焊接程序樣例如下：PROCYL()MoveJP0，V1000，fine，tool1;ArcLStartP1,v100,seam1,weld1\weave:=weave1,fine,Tool1;ArcLP2,v100,seam1,weld1\weave:=weave1,z10,Tool1;ArcLEndP3,v100,seam1,weld1,fine,Tool1;MoveJP4，V1000，fine，tool1；ENDPROC常用弧焊指令焊接機(jī)器人的焊槍所走的軌跡如圖9-12所示。對于圓弧焊縫的焊接指令分別是圓弧焊接開始移動指令A(yù)crCStart，焊接結(jié)束（收弧）移動指令A(yù)rcCEnd，圓弧焊接移動指令A(yù)rcC，用法與直線焊接指令類似。圖9-12弧焊過程軌跡MoveJP0ArcLStartP1ArcLP2ArcLEndP3MoveJP403基本焊接信號定義基本焊接信號定義DSQC651板主要提供8個(gè)數(shù)字量輸入，8個(gè)數(shù)字量輸出和兩個(gè)模擬量輸出信號的處理。模塊接口如圖9-11所示。具體I/O配置見表9-9。圖圖9-11DSQC651通訊板卡I/O名稱I/O說明I/O類型及地址AOVV焊接電壓控制信號AO1,0-15AOII焊接電流控制信號AO2,16-31DOQH起弧信號DO1,0DOSS送絲信號DO2,1DOBH打開保護(hù)氣信號DO3,2DIJC起弧檢測信號DI1,0步驟二：編寫焊接程序圖表9-9I/O分配表04編寫焊接程序編寫焊接程序焊接機(jī)器人的例程如下所示：MODULEModule1CONSTrobtargetp10:=[[943.61,0.00,1152.50],[0.5,-1.19121E-08,0.866025,-6.87746E-09],[0,0,-1,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]];CONSTrobtargetp20:=[[927.01,17.92,922.16],[0.45506,-0.00112772,0.890444,0.00537358],[0,-1,0,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]];CONSTrobtargetp30:=[[1192.16,23.26,845.48],[0.455057,-0.00153641,0.890444,0.00558244],[0,-1,0,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]];TASKPERSseamdataseam1:=[0,0,[0,0,0,0,0,0,0,0,0],0,0,0,0,0,[0,0,0,0,0,0,0,0,0],0,0,[0,0,0,0,0,0,0,0,0],0,0,[0,0,0,0,0,0,0,0,0],0];TASKPERSwelddataweld1:=[10,0,[0,0,3,0,0,2,0,0,0],[0,0,0,0,0,0,0,0,0]];CONSTrobtargetp40:=[[1192.16,23.26,845.48],[0.455057,-0.00153641,0.890444,0.00558244],[0,-1,0,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]];CONSTrobtargetp50:=[[1106.28,23.26,845.48],[0.455057,-0.00153642,0.890444,0.00558241],[0,-1,0,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]];CONSTrobtargetp60:=[[1056.68,23.26,845.48],[0.455057,-0.00153642,0.890444,0.00558241],[0,-1,0,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]];編寫焊接程序CONSTrobtargetp50:=[[1106.28,23.26,845.48],[0.455057,-0.00153642,0.890444,0.00558241],[0,-1,0,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]];CONSTrobtargetp60:=[[1056.68,23.26,845.48],[0.455057,-0.00153642,0.890444,0.00558241],[0,-1,0,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]];CONSTrobtargetp70:=[[1060.57,15.44,1152.84],[0.455056,-0.00153642,0.890444,0.00558231],[0,-1,0,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]];CONSTrobtargetp80:=[[864.06,35.84,1365.84],[0.711039,-0.00694494,0.702886,0.018086],[0,-1,0,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]];CONSTrobtargetp90:=[[679.63,-534.78,1365.84],[0.673203,0.237191,0.661693,-0.229568],[-1,-1,0,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]];CONSTrobtargetp100:=[[37.47,-868.41,1273.24],[0.496767,0.635213,0.545209,-0.229071],[-1,0,-1,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]];PROCmain()MoveJp10,v200,z50,tool1;MoveLp20,v200,z50,tool1;MoveLp30,v200,z50,tool1;ArcLStartp40,v10,seam1,weld1,fine,tool1;ArcLp50,v10,seam1,weld1,fine,tool1;ArcLEndp60,v1000,seam1,weld1,fine,t