焊工（中級(jí)） 課件項(xiàng)目7 機(jī)器人弧焊

焊工（中級(jí)）項(xiàng)目7機(jī)器人弧焊7.1

機(jī)器人弧焊系統(tǒng)示教編程7.1.1機(jī)器人簡(jiǎn)介1.機(jī)器人分類（1）按照程序輸入人方式分類弧焊機(jī)器人可分示教再現(xiàn)型弧焊機(jī)器人和智能型弧焊機(jī)器人。1）示教再現(xiàn)型弧焊機(jī)器人。①操作焊炬的多自由度運(yùn)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)。②電弧焊機(jī)。③微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。a.記憶示教程序及焊接參數(shù)。7.1

機(jī)器人弧焊系統(tǒng)示教編程7.1

機(jī)器人弧焊系統(tǒng)示教編程b.按照示教程序再現(xiàn)示教的全部焊接操作。2）智能型弧焊機(jī)器人。①采用比較完備的視覺、聽覺、觸覺傳感裝置，能夠在坡口間隙、裝配精度不很苛刻的條件下完成焊接。②擁有自教（自學(xué)習(xí)）能力，能夠自動(dòng)確定焊縫起點(diǎn)位置、宏觀方位及焊縫的精確軌跡、最佳焊接參數(shù)，因而不再需要上述人工參數(shù)。（2）按用途分類可分為弧焊機(jī)器人和點(diǎn)焊機(jī)器人兩類。1）弧焊機(jī)器人。2）點(diǎn)焊機(jī)器人。（3）按結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系特點(diǎn)分類可分為直角坐標(biāo)系機(jī)器人、圓柱坐標(biāo)系機(jī)器人、球坐標(biāo)系機(jī)器人和全關(guān)節(jié)型機(jī)器人等。1）直角坐標(biāo)系機(jī)器人。7.1

機(jī)器人弧焊系統(tǒng)示教編程2）圓柱坐標(biāo)系機(jī)器人。3）球坐標(biāo)系機(jī)器人。4）全關(guān)節(jié)型機(jī)器人。（4）按受控運(yùn)動(dòng)分類可分為連續(xù)軌跡控制（CP）型焊接機(jī)器人和點(diǎn)位控制（PIP）型焊接機(jī)器人。1）連續(xù)軌跡控制型焊接機(jī)器人。2）點(diǎn)位控制型焊接機(jī)器人。2.工業(yè)機(jī)器人的主要名詞術(shù)語(yǔ)（1）機(jī)械手（Manipulator）也稱次操作機(jī)，具有和手臂相似的功籠，可以在空間抓放物體或進(jìn)行其他操作的機(jī)械裝置。（2）驅(qū)動(dòng)器（Actuator）將電能或流體能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的動(dòng)力裝置。（3）位姿（Pose）工業(yè)機(jī)器人末端操作器在指定坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)。（4）工作空間（WorkingSpace）工業(yè)機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，其腕軸交點(diǎn)在空間的活動(dòng)花圍。7.1

機(jī)器人弧焊系統(tǒng)示教編程（5）機(jī)械原點(diǎn)（MechanicalOrigin）工業(yè)機(jī)器人在機(jī)械坐標(biāo)系中的基準(zhǔn)點(diǎn)。（6）工作原點(diǎn)（WorkingOrigin）工業(yè)機(jī)器人工作空間的基準(zhǔn)點(diǎn)。（7）速度（Velocity）工業(yè)機(jī)器人在額定條件下勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，工具中心點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)所移動(dòng)的距離或者轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。（8）額定負(fù)載（Ratedload）工業(yè)機(jī)器人在限定的操作條件下，其機(jī)械接口能承受的最大負(fù)載（包括末端操作器），用質(zhì)量或者力矩來(lái)表示。（9）重復(fù)位姿精度（PoseRepeatability）工業(yè)機(jī)器人在同一條件下，用同一方法操作時(shí)，重復(fù)n次所測(cè)得的位姿一致程度。（10）軌跡重復(fù)精度（PathRepeatability）工業(yè)機(jī)器人機(jī)械接口中心沿同一條軌跡跟隨n次所測(cè)得的軌跡之間的一致程度。（11）存儲(chǔ)容量（MemoryCapacity）計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)裝置中可以存儲(chǔ)的位置、順序、速度等信息的容量，通常用時(shí)間或者位置點(diǎn)數(shù)來(lái)表示。7.1

機(jī)器人弧焊系統(tǒng)示教編程（12）外部檢測(cè)功能（ExternalMeasuringAbility）工業(yè)機(jī)器人對(duì)外界物體狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)所具備的檢測(cè)能力。（13）內(nèi)部檢測(cè)功能（InternalMeasuringAbility）工業(yè)機(jī)器人對(duì)本身的位置、速度等狀態(tài)的檢測(cè)能力。7.1.2示教器界面介紹7.1

機(jī)器人弧焊系統(tǒng)示教編程7.1

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機(jī)器人弧焊系統(tǒng)示教編程7.1.3示教編程1.弧焊機(jī)器人的校零1）更換電動(dòng)機(jī)、系統(tǒng)零部件之后。2）機(jī)器人發(fā)生撞擊后。3）整個(gè)硬盤系統(tǒng)重新安裝。4）其他可能造成零點(diǎn)丟失的情況等。2.機(jī)器人焊接示教編程3.機(jī)器人異常位置的編程與控制1）進(jìn)入異常焊接位置前，增加過(guò)疲點(diǎn)，過(guò)渡點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)盡量少，并且槍姿可以與進(jìn)入前一點(diǎn)和進(jìn)入后一點(diǎn)的槍姿銜接，且運(yùn)行過(guò)程中，不會(huì)與周圍障礙物干涉。2）進(jìn)入異常位置的空間點(diǎn)與焊接起始點(diǎn)的槍姿變化不應(yīng)過(guò)大，否則在狹小空間內(nèi)容易與周圍障礙物7.1

機(jī)器人弧焊系統(tǒng)示教編程干涉。3）異常位置焊接過(guò)程中的槍姿盡量保持不變，這就需要提前將焊槍移動(dòng)到焊接結(jié)束位置進(jìn)行檢查，防止還沒有完成焊接，就達(dá)到了焊槍的極限位置。4）如果工件所在的變位機(jī)可以與弧焊機(jī)器人實(shí)現(xiàn)同步，就有可能更容易實(shí)現(xiàn)焊接，這也是需要在編程過(guò)程中注意的。4.機(jī)器人焊接工藝制訂5.機(jī)器人的焊接工藝驗(yàn)證6．機(jī)器人焊前工裝準(zhǔn)備7．機(jī)器人跟蹤系統(tǒng)的調(diào)節(jié)1）傳感器基本不占額外的空間，焊槍的可達(dá)性好。2）不受電弧光、磁場(chǎng)、飛濺、煙塵的干擾，工作穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)。7.1

機(jī)器人弧焊系統(tǒng)示教編程3）不存在傳感器和電弧間的距離，且信號(hào)處理也比較簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)性好。4）不需要附加裝置或附加裝置成本低，因而電弧傳感器的價(jià)格低，所以電弧傳感器獲得了廣泛的應(yīng)用，目前是機(jī)器人弧焊中用的最多的傳感器，已經(jīng)成大部分弧焊機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)配置。5）電弧傳感器的缺點(diǎn)是對(duì)薄板件的對(duì)接和搭接接頭很難跟蹤。8.機(jī)器人焊后外觀檢驗(yàn)9.機(jī)器人焊后內(nèi)部檢驗(yàn)10.機(jī)器人外圍設(shè)備的維護(hù)1）弧焊機(jī)器人采用機(jī)器人進(jìn)行焊接，但是僅有一臺(tái)機(jī)器人是不夠的，還必須有相應(yīng)的外圍設(shè)備，才能確保其正常工作。2）機(jī)器人外圍設(shè)備較多，例如線性滑軌（可以增大機(jī)器人的運(yùn)行范圍，加大焊槍可達(dá)范圍）、變位機(jī)（調(diào)節(jié)焊縫位置，有利于將焊縫調(diào)整至最佳焊接位置）、送絲機(jī)、清槍站（提高清槍效率和7.1

機(jī)器人弧焊系統(tǒng)示教編程機(jī)器人焊接效率）等。3）外圍設(shè)備的狀態(tài)，對(duì)于焊接質(zhì)量和效率都會(huì)有較大的影響。4）線性滑軌上不得放有雜物或者踩踏，每班次使用前后都要對(duì)線性滑軌表面進(jìn)行檢查。5）每班次在使用變位機(jī)前要檢查螺栓等連接部件是否存在異常，并且要在無(wú)產(chǎn)品狀態(tài)下試運(yùn)行，工作結(jié)束后，將變位機(jī)恢復(fù)到原位置。6）送絲機(jī)也要每天檢查清理，并定期更換送絲輪，防止因送絲不暢造成焊接質(zhì)量變差。7）清槍站需每天做好檢查清潔工作。7.1

機(jī)器人弧焊系統(tǒng)示教編程11.示教編程（1）單道焊直線編程1）新建程序。2）示教編程。7.1

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機(jī)器人弧焊系統(tǒng)示教編程（2）單道焊焊圓弧、整圓編程創(chuàng)建新的程序，輸入新的程序名PROG2，接近位置和存儲(chǔ)點(diǎn)1，用MEM鍵和P鍵組合，保存空間點(diǎn)1，依此類推將空間點(diǎn)2點(diǎn)保存，空間點(diǎn)3（焊縫起始點(diǎn)）保存，單擊確認(rèn)圖鍵，生成在工作程序里工作部分的程序行。7.1

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機(jī)器人弧焊系統(tǒng)示教編程7.1

機(jī)器人弧焊系統(tǒng)示教編程（3）注意事項(xiàng)1）整圓編程空間最后點(diǎn)必須為整圓命令的起始點(diǎn)，每個(gè)圓必須定義3個(gè)點(diǎn)并重疊定義參數(shù)，點(diǎn)必須均勻分布（大約120°）在整圓上，可以定義圓的最小直徑約為10cm；圓弧編程空間最后點(diǎn)必須力圓弧命令的起始點(diǎn)，每個(gè)圓弧必須定義3個(gè)點(diǎn)，均勻分配每個(gè)點(diǎn)。2）焊槍角度的變化盡可能使用第六軸。3）整圓或圓弧編程的每?jī)牲c(diǎn)之間的角度不得超過(guò)180°。4）選擇合理的焊接順序，以減小焊接變形、焊槍行走路徑長(zhǎng)度，來(lái)制定焊接順序。5）焊槍空間過(guò)渡要求移動(dòng)軌跡短、平滑、安全。6）采用合理的變位機(jī)位置、焊槍姿態(tài)、焊槍相對(duì)接頭的位置。工件在變位機(jī)上固定后，若焊縫不是理想的位置與角度，要求編程時(shí)不斷調(diào)整變位機(jī)，使得焊接的焊縫按照焊接順序逐次達(dá)到水平位置。7）及時(shí)插入清槍程序，編寫一定長(zhǎng)度的焊接程序后，應(yīng)及時(shí)插入清槍程序，可以防止焊接堵塞焊接噴嘴和導(dǎo)電嘴，保證焊槍的清潔，延長(zhǎng)噴嘴的使用壽命，確?？煽恳　p少焊接飛濺。7.1

機(jī)器人弧焊系統(tǒng)示教編程8）編制程序一般不能一步到位，要在機(jī)器人焊接過(guò)程中不斷檢驗(yàn)和修改程序，調(diào)整焊接參數(shù)及焊槍姿態(tài)等。7.2

離線編程7.2.1軟件的安裝1）系統(tǒng)要求：運(yùn)行內(nèi)存8GB及以上，Win7或Win10家庭中文版/教育版。2）安裝時(shí)關(guān)閉殺毒軟件和防火墻。3）安裝和卸載軟件時(shí)，注意把加密狗、U盤等存儲(chǔ)工具拔出。4）安裝軟件時(shí)CLOOSRoboMod、CLOOSRoboPlan、Edi三個(gè)軟件要分別安裝。5）安裝和使用時(shí)，路徑要求為全英文。6）選擇安裝包時(shí)要全選。7）安裝完成，重啟后使用，注意使用時(shí)插上加密狗。7.2.2軟件的使用1.軟件模型格式轉(zhuǎn)換1）打開空白R(shí)oboMod軟件?File?Exportcell…?選擇*.SRC文件?等待轉(zhuǎn)換完成（如圖7-197.2

離線編程所示，過(guò)程中不要有任何操作）?Close（生成新的*.DUMP文件）。7.2

離線編程2）打開空白R(shí)oboPlan軟件?File?Createcell…?選擇*.DUMP文件?等待轉(zhuǎn)換完成（如圖7-20所示，過(guò)程中不要有任何操作）?Close（生成新的*.HSF文件）。7.2

離線編程3）打開空白R(shí)oboPlan軟件?Robots?單擊右鍵?導(dǎo)人工件（見圖7-21）?調(diào)整工件位置（見圖7-22）?測(cè)量工件（見圖7-23）。7.2

離線編程7.2

離線編程2.軟件常用功能介紹（1）新建焊縫路徑Paths?選擇需要做焊接路徑的機(jī)械臂?右擊New?WeldPath（快捷鍵W）?設(shè)置參數(shù)?選擇焊縫（單擊選擇最近端為起點(diǎn)）?Generate?選擇路徑Q全選?勾Reachability（快捷鍵R）?UseAll?雙擊路徑模擬運(yùn)行（見圖7-24）。7.2

離線編程（2）新建焊縫對(duì)話框圖7-25中各個(gè)選項(xiàng)中文解釋如下，可根據(jù)實(shí)際的焊縫形狀選擇對(duì)應(yīng)的焊縫選項(xiàng)。1）Singlepath：?jiǎn)蝹€(gè)焊縫。2）Weldaroundsolid：環(huán)繞焊縫。3）Segments：焊縫段數(shù)。4）Stickout：干伸長(zhǎng)度（16~18mm）。5）Pretile：推角。6）Tilt：傾角（平分角）。7）Gamma：角。8）Deletelast：刪除最新焊縫。9）WeldRotation：以焊接線為軸線旋轉(zhuǎn)90°。10）TCPRotation：焊槍角度（以焊絲軸線）彎曲7.2

離線編程方向（顯示小旗子的方向）旋轉(zhuǎn)180°11）Reset：重置（焊縫錯(cuò)選后重置用）。（3）軸控制對(duì)話框利用軸控制對(duì)話框進(jìn)行坐標(biāo)的調(diào)整，坐標(biāo)調(diào)整時(shí)不能勾選下方的Reachability（自由到達(dá)，快捷鍵為R），下方的Visible意為是否顯示坐標(biāo)系（勾選后顯示坐標(biāo)系）。1）鍵入Value具體數(shù)值，數(shù)值范圍可單擊右下角展開查看。2）單擊箭頭調(diào)整，每次調(diào)整數(shù)值較小。3）單擊進(jìn)度條左右空白位置，每次調(diào)整數(shù)值較大。4）直接拖動(dòng)進(jìn)度條，快速調(diào)整，但數(shù)值不好控制。7.2

離線編程（4）批量修改點(diǎn)離線編程過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)多個(gè)點(diǎn)位的焊槍姿態(tài)需要整體修改的情況，此時(shí)可用批量修改點(diǎn)的功能，具體如圖7-29所示。（5）修改線段屬性選中模型中焊縫線段，單擊Seg前圖標(biāo)，彈出線段屬性對(duì)話框，根據(jù)實(shí)際焊接過(guò)程選擇驅(qū)動(dòng)模式：PTP點(diǎn)到點(diǎn)（GP）、CPlineary焊接（GC）（見圖7-30）。7.2

離線編程（6）新建傳感路徑如圖7-31所示，右擊?New?SensePath（快捷鍵S），在彈出的對(duì)話框中選擇SentePathMod（傳感路徑模式）為OneSenseDirection（單方向傳感）；使用機(jī)器人姿態(tài)，勾選UseRobotOnentation；最后距離全部調(diào)整成40。7.2

離線編程7.2

離線編程（7）模擬動(dòng)畫單擊軟件工具欄中對(duì)應(yīng)圖標(biāo)或者雙擊焊縫，都可以進(jìn)入模擬控制對(duì)話框，單擊對(duì)話框左側(cè)感嘆號(hào)可進(jìn)入設(shè)置，左側(cè)兩項(xiàng)對(duì)應(yīng)各自模擬速度（只是模擬時(shí)速度，和實(shí)際運(yùn)行時(shí)速度沒有關(guān)系），若取消勾選Collision，即使出現(xiàn)干涉也不會(huì)報(bào)警（見圖7-33）。（8）生成點(diǎn)文件如圖7-34所示，單擊對(duì)應(yīng)按鈕，選擇“.pkt/.p..txt/.sand.L”，即可生成點(diǎn)文件。7.2

離線編程1）需要*.CFG格式文件，名稱修改機(jī)械臂名稱：Roboterl、Roboter2。2）CFG文件放到SRC文件夾內(nèi)。3）檢查是否所有點(diǎn)都有軸值和點(diǎn)號(hào)。4）可以選擇所有，也可以單獨(dú)選擇一個(gè)機(jī)械臂，保存所有程序時(shí)1#和2#是單獨(dú)存儲(chǔ)的。5）選擇第二個(gè)點(diǎn)碼和文本可以生成.P/.pkt/.s和文本文件，需要的是，P文件。7.2

離線編程（9）其他一些功能1）平移路徑功能。復(fù)制需要平移的路徑一粘貼焊縫路徑一批量點(diǎn)編輯（測(cè)量需要平移的距離，選擇合適的坐標(biāo)系調(diào)整）一單擊UseNew。使用該功能需要注意以下幾點(diǎn)：①通常使用工件支撐坐標(biāo)系（也可以根據(jù)實(shí)際選擇其他坐標(biāo)系）。②傳感有時(shí)會(huì)出錯(cuò)，注意調(diào)整傳感或重新傳感。③注意調(diào)整后UseNew。2）鏡像路徑功能。①鏡像是以選擇的第一個(gè)點(diǎn)的焊絲尖端為鏡像原點(diǎn)。②焊絲干伸長(zhǎng)默認(rèn)以12mm計(jì)算。③輔助點(diǎn)可以用12mm干伸長(zhǎng)新建焊縫復(fù)制其中一點(diǎn)使用。7.3TCP（工具中心點(diǎn)）調(diào)整7.3TCP（工具中心點(diǎn)）調(diào)整7.3TCP（工具中心點(diǎn)）調(diào)整7.3TCP（工具中心點(diǎn)）調(diào)整7.3TCP（工具中心點(diǎn)）調(diào)整7.4機(jī)器人弧焊設(shè)備1.弧焊系統(tǒng)說(shuō)明2.弧焊機(jī)器人焊設(shè)備組成（1）機(jī)器人操作手機(jī)器人操作手是焊接機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由驅(qū)動(dòng)器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)器人手臂、關(guān)節(jié)以及內(nèi)部傳感器等組成，其結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，完全根據(jù)任務(wù)和需要而定。（2）變位機(jī)變位機(jī)在焊接前和焊接過(guò)程中，通過(guò)夾具裝卡和定位被焊焊件并且把焊件旋轉(zhuǎn)和平移，使其達(dá)到最佳的焊接位置。（3）控制器控制器是整個(gè)焊接機(jī)器人系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，它在焊接過(guò)程中控制機(jī)器人及其外圍設(shè)備的7.4機(jī)器人弧焊設(shè)備運(yùn)行，它由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和一些專用電路組成。（4）焊接系統(tǒng)焊接系統(tǒng)是焊接機(jī)器人完成焊接任務(wù)的核心設(shè)備，主要由焊槍（弧焊機(jī)器人）、焊鉗（點(diǎn)焊機(jī)器人）、焊接控制器以及水、電、氣等輔助設(shè)備組成。（5）焊接傳感器在焊接過(guò)程中傳感器是個(gè)完整的測(cè)量裝置，它把被測(cè)得的非電物理量轉(zhuǎn)換成與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的有用電量（電阻、電容、電感、電壓）并輸出，以滿足信息的傳輸、處理、記錄、顯示及控制等各種要求，焊接傳感器要具有精確度高、靈敏度高、響應(yīng)速度快、體積小、壽命長(zhǎng)、價(jià)格低等特點(diǎn)，最好能實(shí)現(xiàn)多功能和智能化。（6）中央控制計(jì)算機(jī)中央控制計(jì)算機(jī)主要用于在同一層次或者不同層次的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)與傳感器系統(tǒng)相配合，實(shí)現(xiàn)焊接路徑和參數(shù)的離線編程、焊接系統(tǒng)的應(yīng)用及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的管理。（7）焊接夾具用來(lái)定位工件，以及在一定程度上減小焊接產(chǎn)生的變形。1）各程序要按照統(tǒng)一的基準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，減小重復(fù)定位產(chǎn)生的誤差。2）工件的定位要選擇多定位點(diǎn)，制造完成后各個(gè)定位點(diǎn)要進(jìn)行三坐標(biāo)測(cè)量，并確保各個(gè)定位點(diǎn)符合7.4機(jī)器人弧焊設(shè)備產(chǎn)品圖樣設(shè)計(jì)要求。3）焊接夾具多采用自動(dòng)夾緊、松開方式，并具有夾緊、松開到位檢測(cè)。4）夾具設(shè)計(jì)有防誤裝和漏件檢測(cè)。5）夾具設(shè)計(jì)要考慮零件焊接后的熱變形，能夠有效控制工件在焊接過(guò)程中的焊接變形以及焊接的飛濺，并能夠根據(jù)測(cè)定的焊接變形量對(duì)夾具進(jìn)行快速的定量調(diào)節(jié)。6）不同機(jī)種夾具采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的接口，可以實(shí)現(xiàn)夾具的快速更換。7）夾具中的氣動(dòng)、電裝元器件及配管、配線具有良好的防護(hù)，能夠防止焊接飛濺的燒蝕。8）焊接夾具的設(shè)計(jì)要考慮人機(jī)工程學(xué)，要實(shí)現(xiàn)操作簡(jiǎn)單方便，安全可靠。9）夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中要采用仿真軟件進(jìn)行機(jī)器人模擬，要在制造前校核焊槍與夾具的干涉以及焊槍的可達(dá)性。（8）安全設(shè)備主要包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)過(guò)熱自斷電保護(hù)、動(dòng)作超限位自斷電保護(hù)、超速自斷電保護(hù)、機(jī)器人系統(tǒng)工作空間干涉自斷電保護(hù)及人工急停電保護(hù)等，起到防止機(jī)器人傷人或者損壞周邊設(shè)備的7.4機(jī)器人弧焊設(shè)備作用。3.弧焊機(jī)器人分類（1）按焊接方法分類1）氣體保護(hù)電弧焊。2）鎢極氬弧焊。3）等離子電弧焊。（2）按保護(hù)氣體和電極種類分類1）MIG焊（熔化極惰性氣體保護(hù)焊）。2）TIG焊（非熔化極惰性氣體保護(hù)焊）。3）MAG焊（熔化極活性氣體保護(hù)焊）。4.弧焊機(jī)器人系統(tǒng)兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)7.4機(jī)器人弧焊設(shè)備（1）協(xié)調(diào)控制技術(shù)控制多機(jī)器人及變位機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，既能保持焊槍和工件的相對(duì)姿態(tài)以滿足焊接工藝的要求，又能避免焊槍和工件的碰撞，還要控制各機(jī)器人焊接區(qū)域的變形影響。（2）精確焊縫軌跡跟蹤技術(shù)結(jié)合激光傳感器和視覺傳感器離線工作方式的優(yōu)點(diǎn)，采用激光傳感器實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程中的焊縫跟蹤，提升焊接機(jī)器人對(duì)復(fù)雜工件進(jìn)行焊接的柔性和適應(yīng)性，結(jié)合視覺傳感器離線觀察獲得焊縫跟蹤的殘余偏差，基于偏差統(tǒng)計(jì)獲得補(bǔ)償數(shù)據(jù)并進(jìn)行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的修正，在各種工況下都能獲得最佳的焊接質(zhì)量。7.5機(jī)器人弧焊焊接工藝1.機(jī)器人焊接工藝（1）圓周焊1）示教開始位置要從離機(jī)器人較近的位置開始。2）工件的位置和高度不要影響手腕軸的正常旋轉(zhuǎn)。3）一段圓弧，原則上示教3個(gè)點(diǎn)，再多的點(diǎn)就會(huì)引起速度不一致，軌跡不穩(wěn)定。4）根據(jù)姿態(tài)和形狀，部分點(diǎn)可進(jìn)行直線示教。5）圓周焊時(shí)，開始位置用低電流，搭接位置加大電流，從一開始確保熔深。6）保持干伸長(zhǎng)和焊槍角度一定。（2）立向圓周焊1）使用變位機(jī)可得到最合適的焊接姿態(tài)。2）提高焊道美觀度、熔深穩(wěn)定、提高焊接速度。3）變位機(jī)＋協(xié)調(diào)控制軟件，大幅減少示教點(diǎn)、容易示教焊接速度。7.5機(jī)器人弧焊焊接工藝4）即便是焊接槍角度難調(diào)的復(fù)雜工件，也可用最少的示教點(diǎn)實(shí)現(xiàn)焊接。2.機(jī)器人焊接節(jié)拍（1）減少起、收弧時(shí)間（2）設(shè)定提前開始到達(dá)焊接開始點(diǎn)或結(jié)束點(diǎn)之前，開始執(zhí)行一些設(shè)定指令，可以縮短節(jié)拍。（3）平滑度平滑度越高，動(dòng)作越平滑，機(jī)器人軌跡內(nèi)旋越厲害，軌跡越偏離示教點(diǎn)。（4）提前起弧在焊接開始點(diǎn)一般的起弧方式是：到達(dá)焊接開始點(diǎn)后開始送絲，這樣到起弧成功需要一段時(shí)間。（5）提前收弧焊接結(jié)束點(diǎn)一般的收弧方式是：焊絲端部回?zé)幚?，在焊絲端部進(jìn)行粘絲檢測(cè)。7.5機(jī)器人弧焊焊接工藝（6）起弧重試在開始起弧焊接時(shí)，一旦起弧不成功，機(jī)器人將自動(dòng)移動(dòng)一段距離后再次開始起弧，可以節(jié)省焊接節(jié)拍，使整個(gè)焊接過(guò)程更加優(yōu)質(zhì)高效。（7）自動(dòng)解除焊絲粘連在焊接結(jié)束點(diǎn)進(jìn)行粘絲檢測(cè)（是否發(fā)生粘絲），檢測(cè)到粘絲后，自動(dòng)通電，解除粘絲，再次進(jìn)行粘絲檢測(cè)后，進(jìn)入下一點(diǎn)。（8）其他方法刪除多余的示教點(diǎn)；提高焊接速度增大電流、調(diào)整波形、下坡焊接；提高空走速度；刪除起、收弧的延時(shí)時(shí)間；提高慢送絲的速度；修改起弧處理規(guī)范；修改收弧處理規(guī)范；修改和外部設(shè)備的通信時(shí)機(jī)。7.6機(jī)器人弧焊安全技術(shù)操作規(guī)程1.安全規(guī)則及安全管理1）次操作者提供充分的安全教育和操作指導(dǎo)。2）確保操作者提供充足的操作時(shí)間和正確的指導(dǎo)以便其能熟練使用。3）指導(dǎo)操作者穿戴指定的防護(hù)工具。4）注意操作者的健康狀況，不要對(duì)操作者提出無(wú)理要求。5）教育操作者在設(shè)備自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不要進(jìn)入安全護(hù)欄。6）一定不要將機(jī)器人用于規(guī)格書中所指定應(yīng)用范圍之外的其他應(yīng)用。7）建立規(guī)章制度禁止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入機(jī)器人安裝場(chǎng)所，并確保安全制度的實(shí)施。8）操作者要保持機(jī)器人本體、控制柜、夾具及周圍場(chǎng)所的整潔。2.警告標(biāo)簽7.6機(jī)器人弧焊安全技術(shù)操作規(guī)程7.6機(jī)器人弧焊安全技術(shù)操作規(guī)程3.工作場(chǎng)所的安全預(yù)防措施1）保持作業(yè)區(qū)域及設(shè)備的整潔。2）如果地面上有油、水、工具、工件時(shí)，可能絆倒操作者引發(fā)嚴(yán)重事故。3）工具用完后必須放回到機(jī)器人動(dòng)作范圍外的原位置保存。4）機(jī)器人可能與遺忘在夾具上的工具發(fā)生碰撞，造成夾具或機(jī)器人的損壞。5）操作結(jié)束后要打掃機(jī)器人和夾具。4.示教過(guò)程中的安全預(yù)防措施1）在示教模式下，機(jī)器控制點(diǎn)的最大運(yùn)動(dòng)速度限制在15m/min（250mm/s）以內(nèi)。當(dāng)用戶進(jìn)入示教模式后，請(qǐng)確認(rèn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度是否被正確限定。2）緊急情況下，用力按下緊急停止開關(guān)可使機(jī)器人緊急停止。5.操作過(guò)程中的安全預(yù)防措施7.6機(jī)器人弧焊安全技術(shù)操作規(guī)程6.電弧焊接時(shí)的安全預(yù)防措施7.維護(hù)和檢查過(guò)程中的安全預(yù)防措施1）只有接受過(guò)特安全教育的專業(yè)人員才能進(jìn)行機(jī)器人的維護(hù)、檢查作業(yè)。2）請(qǐng)遵守安全規(guī)則，避免出現(xiàn)意外事故或傷害。7.7機(jī)器人弧焊操作技能訓(xùn)練實(shí)例技能訓(xùn)練1低碳鋼板機(jī)器人角接平焊1.焊前準(zhǔn)備（1）試件材質(zhì)Q355鋼。（2）試件尺寸300mm×100mm×12mm，數(shù)量2件。（3）接頭形式T形接頭PB平角焊。（4）焊接要求焊角大小a5。（5）焊接材料H08Mn2SiA，焊絲直徑??1.2mm。（6）保護(hù)氣體CO2或Ar（80%）+CO2（20%）。（7）輔助工具角向打磨機(jī)、平銼、鋼絲刷、錘子、扁鏟、300mm鋼直尺等。2.試件裝配（1）焊前清理7.7機(jī)器人弧焊操作技能訓(xùn)練實(shí)例1）去油瀉。2）去氧化層。（2）試件定位焊為保證焊縫裝配定位焊后不變形，立板與底板不允許有間隙，試件在組對(duì)時(shí)采用300mm的直角尺檢查立板裝配的垂直度，并用直角尺進(jìn)行焊接反變形量的控制，以底板為基準(zhǔn)，立板做1mm的反變形量，以此來(lái)抵消焊接變形。3.機(jī)器人焊接工藝1）生產(chǎn)環(huán)境。2）焊縫區(qū)域及表面處理。3）采用風(fēng)動(dòng)鋼絲輪或砂紙對(duì)焊縫進(jìn)行拋光、打磨，拋光后要求呈亮白色，不允許存在油污等。7.7機(jī)器人弧焊操作技能訓(xùn)練實(shí)例4）對(duì)組裝后的定位焊部位進(jìn)行適當(dāng)?shù)男弈?，要求將定位焊接頭打磨呈緩坡狀。5）焊接時(shí)焊槍角度選擇不正確，容易引起焊縫熔合不良。6）12mmT形角焊縫機(jī)器人焊接參數(shù)見表7-4。7.7機(jī)器人弧焊操作技能訓(xùn)練實(shí)例4.12mmT形角焊縫機(jī)器人焊接（1）試板放在工作平臺(tái)上夾緊將裝配定位焊好的焊接試件放在工作平臺(tái)上，并采用F形夾具將試件夾緊；保證整個(gè)焊接正常順利進(jìn)行，接地線牢固接在試件底板上。（2）焊槍角度焊槍角度的合適與否直接影響到焊縫熔深的好壞及焊縫成形的好壞，將焊槍姿態(tài)調(diào)整到最佳位置可以較好地減少焊縫未熔合、咬邊以及蓋面焊縫不均勻等缺陷，焊槍與立板呈45°夾角，與焊接方向呈70°~75°夾角，試件焊接示意圖如圖7-44所示。7.7機(jī)器人弧焊操作技能訓(xùn)練實(shí)例（3）示教器編程示教器編程示意圖如圖7-45所示。1）新建程序，輸入程序名（如：PROGI）確認(rèn)，自動(dòng)生成程序。2）正確選擇坐標(biāo)系，基本移動(dòng)采用直角坐標(biāo)系，接近或角度移動(dòng)采用絕對(duì)坐標(biāo)系。3）調(diào)整機(jī)器人各軸，調(diào)整為合適的焊槍姿勢(shì)及焊槍角度，生成空步點(diǎn)GP（1，2，3），按鍵保存步點(diǎn)。4）按鍵，即可在程序流程中插入指令，選擇已建好的參數(shù)表。5）生成空步點(diǎn)（2點(diǎn)位置）之后，將焊槍設(shè)置成接近試件起弧點(diǎn)（3點(diǎn)位置），為防止和夾具發(fā)生碰撞，采用低擋慢速，微動(dòng)調(diào)整，精確地靠近工件。7.7機(jī)器人弧焊操作技能訓(xùn)練實(shí)例6）調(diào)整焊絲干伸長(zhǎng)度力10~15mm。7）調(diào)整焊槍角度，將焊槍與平板呈45°夾角，與焊接方向呈70°~75°夾角。8）將焊槍移至焊縫收弧點(diǎn)，調(diào)整好焊槍角度及焊絲干伸長(zhǎng)度，按鍵保存焊接步點(diǎn)（4點(diǎn)位置），調(diào)整好焊槍角度及焊絲干伸長(zhǎng)度。9）將焊槍移開試件至安全區(qū)域，生成空步點(diǎn)GP（5），按鍵保存步點(diǎn)。10）示教編程完成后，對(duì)整個(gè)程序進(jìn)行試運(yùn)行。（4）焊接1）焊前采用直磨機(jī)將接頭處磨成緩坡狀，保證焊接時(shí)引弧及焊縫質(zhì)量良好。2）焊接前檢查試件周邊是否有阻礙物。3）檢查氣體流量，焊絲是否滿足整條焊縫焊接。4）檢查焊機(jī)設(shè)備各儀表是否準(zhǔn)確。5）清理噴嘴焊渣，擰緊導(dǎo)電嘴。7.7機(jī)器人弧焊操作技能訓(xùn)練實(shí)例6）次保證起弧的保護(hù)效果，起弧前先提前放氣10~15。7）焊接從起弧端往收弧端依次進(jìn)行焊接，焊接完成后去除飛濺。（5）焊接試板的檢驗(yàn)1）經(jīng)采用上述焊接工藝措施后，焊縫在外觀檢驗(yàn)中，焊縫成形良好，寬窄一致無(wú)單邊及咬邊現(xiàn)象。2）試塊取樣。3）焊縫內(nèi)部檢驗(yàn)。技能訓(xùn)練2低碳鋼板機(jī)器人對(duì)接平焊1.焊前準(zhǔn)備（1）試件材質(zhì)Q355鋼。（2）試件尺寸300mm×100mm×12mm，數(shù)量2件。（3）坡口形式60°±5°V形坡口，如圖7-46所示。7.7機(jī)器人弧焊操作技能訓(xùn)練實(shí)例（4）焊接要求單面焊雙面成形。（5）焊接材料H08Mn2SiA，焊絲直徑??1.2mm。（6）保護(hù)氣體CO2或Ar（80%）+CO2（20%）。（7）輔助工具角向打磨機(jī)、平銼、鋼絲刷、錘子、扁鏟、300mm鋼直尺、槽鋼等。2.試件裝配（1）焊前清理1）去油污。用清洗液將附著于試件表面的油污去除。7.7機(jī)器人弧焊操作技能訓(xùn)練實(shí)例2）去氧化層。3）銼鈍邊。（2）定位焊及預(yù)置反變形1）定位焊。2）預(yù)置反變形。3）將試件水平放置在導(dǎo)電良好的槽鋼上，坡口面朝上。3.12mm開坡口對(duì)接平焊機(jī)器人焊接工藝1）生產(chǎn)環(huán)境。2）焊縫區(qū)域及表面處理。3）采用風(fēng)動(dòng)鋼絲輪或砂紙對(duì)焊縫進(jìn)行拋光、打磨，拋光后要求呈亮白色，不允許存在油污等。7.7機(jī)器人弧焊操作技能訓(xùn)練實(shí)例4）對(duì)組裝后的定位焊部位進(jìn)行適當(dāng)?shù)男弈?，要求將定位焊接頭打磨呈緩坡狀。5）焊接時(shí)焊槍角度選擇不正確，容易引起焊縫熔合不良。6）焊接參數(shù)見表7-5。7.7機(jī)器人弧焊操作技能訓(xùn)練實(shí)例4.12mm開坡口對(duì)接平焊機(jī)器人焊接（1）試板放在工作平臺(tái)上夾緊將裝配定位焊好的焊接試件放在工作平臺(tái)槽鋼上，并采用F形夾具將試件夾緊；為保證整個(gè)焊接正常順利進(jìn)行，接地線牢固接在試件底板上。（2）將試件間隙小的一端放于機(jī)器人起弧端在離試件起弧端定位焊焊縫約5mm坡口的一側(cè)起弧，然后朝間隙大的一端開始焊接，焊槍角度如圖7-48所示。7.7機(jī)器人弧焊操作技能訓(xùn)練實(shí)例（3）示教器編程1）新建程序，輸入程序名（如：PROGI）確認(rèn)，自動(dòng)生成程序。2）正確選擇坐標(biāo)系，基本移動(dòng)采用直角坐標(biāo)系，接近或角度移動(dòng)采用絕對(duì)坐系。3）調(diào)整機(jī)器人各軸，調(diào)整合適的焊槍姿勢(shì)及焊槍角度，生成空步點(diǎn)GP（1，2，3），按鍵保存步點(diǎn)。4）按鍵，即可在程序流程中插入指令，選擇已建好的參數(shù)表。5）生成空步點(diǎn)（2點(diǎn)位置）之后，將焊槍設(shè)置成接近試件起弧點(diǎn)（3點(diǎn)位置），焊絲尖端對(duì)準(zhǔn)坡口正中間位置，為防止和夾具發(fā)生碰撞，采用低擋慢速，微動(dòng)調(diào)整，精確地靠近工件。6）調(diào)整焊絲干伸長(zhǎng)度10~15mm。7）調(diào)整焊槍角度，將焊槍與板呈90°夾角，與焊接方向呈70°~80°夾角。8）將焊槍移至焊縫收弧點(diǎn)，調(diào)整好焊槍角度及焊絲干伸長(zhǎng)度，按鍵保存焊接步點(diǎn)（4點(diǎn)位置），焊絲尖端對(duì)準(zhǔn)坡口正中間位置，調(diào)整好焊槍角度及焊絲干伸長(zhǎng)度。7.7機(jī)器人弧焊操作技能訓(xùn)練實(shí)例9）將焊槍移開試件至安全區(qū)域，生成空步點(diǎn)GP（5），按鍵保存步點(diǎn)。10）填充層焊縫和蓋面層焊縫按照前面的步驟同樣進(jìn)行，空步點(diǎn)位置相同，焊接點(diǎn)位只需在打底層焊接點(diǎn)位的基礎(chǔ)上，抬高一定高度，保存點(diǎn)位即可，同時(shí)程序流程中插入已建好的焊接層道參數(shù)表。11）示教編程完成后，對(duì)整個(gè)程序進(jìn)行試運(yùn)行。（4）焊接1）焊前采用直磨機(jī)將接頭處磨成緩坡狀，保證焊接時(shí)引弧良好及焊縫質(zhì)量。2）焊接前檢查試件周邊是否有阻礙物。3）檢查氣體流量，焊絲是否滿足整條焊縫焊接。4）檢查焊機(jī)設(shè)備各儀表是否準(zhǔn)確。5）清理噴嘴焊渣，擰緊導(dǎo)電嘴。6）為保證起弧的保護(hù)效果，起弧前先提前放氣10~15s。7）焊接從起弧端往收弧端依次進(jìn)行焊接，焊接完成后去除飛濺。7.7機(jī)器人弧焊操作技能訓(xùn)練實(shí)例（5）焊接試板的檢驗(yàn)1）經(jīng)采用上述焊接工藝措施后，焊縫在外觀檢驗(yàn)中，焊縫成形良好，寬窄一致無(wú)單邊及咬邊現(xiàn)象。2）試塊取樣。3）焊縫內(nèi)部檢驗(yàn)。技能訓(xùn)練3低碳鋼板組合件機(jī)器人焊接1.焊前準(zhǔn)備（1）試件材質(zhì)Q355鋼。（2）試件規(guī)格（見圖7-49）。（3）焊接材料H08Mn2SiA，焊絲直徑??1.2mm。（4）保護(hù)氣體CO2或Ar（80%）+CO2（20%）。7.7機(jī)器人弧焊操作技能訓(xùn)練實(shí)例（5）焊接要求外四周全部平角焊，內(nèi)四周全部平角滿焊，要求焊腳K=6.5。2．焊接工藝分析及措施1）組合件拐角位置很難得到很好的控制，易產(chǎn)生較多的焊接缺陷，主要有咬邊、焊縫單邊、焊腳尺寸不足、焊縫成形不良等。2）拐角位置產(chǎn)生焊接缺陷的主要原因：焊接參數(shù)、焊槍角度、焊絲對(duì)準(zhǔn)位置、焊絲干伸長(zhǎng)、示教編程等。3）工藝難點(diǎn)分析。4）拐角位置咬邊缺陷解決措施。5）焊槍角度對(duì)拐角位置焊縫的影響。①當(dāng)焊槍角度大于55°時(shí)，焊接時(shí)保護(hù)氣體將熔池吹向立板，導(dǎo)致立板吸附的熔池金屬比底板多得多，從而導(dǎo)致焊縫偏向立板，以至底板焊腳尺寸偏??；當(dāng)焊接電流偏大時(shí)，立板處也容易產(chǎn)生咬邊。②當(dāng)焊槍角度小于45°時(shí)，且焊絲對(duì)準(zhǔn)位置不變，焊接過(guò)程熔池集中流向底板，導(dǎo)致焊縫偏向底板，7.7機(jī)器人弧焊操作技能訓(xùn)練實(shí)例且焊縫成形較差，中間焊縫凸起，從而導(dǎo)致立板焊腳尺寸偏小。6）焊絲干伸長(zhǎng)對(duì)焊縫的影響。3.組合件機(jī)器人焊接工藝1）焊前準(zhǔn)備及打磨。①在板料組裝前先對(duì)板料打磨（焊縫區(qū)域20~30mm范圍）或噴丸處理（僅對(duì)板厚大于8mm的大板料），打磨到可見金屬光澤，不允許存在氧化皮和油污等。②對(duì)組裝過(guò)程的定位焊部位進(jìn)行適當(dāng)?shù)男弈?，要求不允許有明顯的突起或堆積。③對(duì)板厚超過(guò)25mm的板料要求預(yù)