焊接机器人编程与操作毛刺

2018-08-23 22:50:03来源：贤集网 赵媛

我国焊接机器人的应用主要集中在汽车、摩托车、工程机械、铁路机车等几个主要行业。汽车是焊接机器人的最大用户，也是最早用户。早在70年代末，上海电焊机厂与上海电动工具研究所，合作研制的直角坐标机械手，成功地应用于上海牌轿车底盘的焊接。一汽是我国最早引进焊接机器人的企业，1984年起先后从KUKA公司引进了3台点焊机器人，用于当时“红旗牌”轿车的车身焊接和“解放牌”车身顶盖的焊接。1986年成功将焊接机器人应用于前围总成的焊接，并于1988年开发了机器人车身总焊线?。80年代末和90年代初，德国大众公司分别与上海和一汽成立合资汽车厂生产轿车，虽然是国外的二手设备，但其焊接自动化程度与装备水平，让我们认识到了与国外的巨大差距。对于焊接机器人，大家是否想要了解更多呢？下面贤集网小编来为大家介绍焊接机器人编程与操作、焊接机器人的最新技术。一起来看看吧！

焊接机器人编程与操作

一、编程技巧

1、选择合理的焊接顺序，以减小焊接变形、焊枪行走路径长度来制定焊接顺序。

2、焊枪空间过渡要求移动轨迹较短、平滑、安全。

3、优化焊接参数，为了获得最佳的焊接参数，制作工作试件进行焊接试验和工艺评定。

4、采用合理的变位机位置、焊枪姿态、焊枪相对接头的位置。工件在变位机上固定之后，若焊缝不是理想的位置与角度，就要求编程时不断调整变位机，使得焊接的焊缝按照焊接顺序逐次达到水平位置。同时，要不断调整机器人各轴位置，合理地确定焊枪相对接头的位置、角度与焊丝伸出长度。工件的位置确定之后，焊枪相对接头的位置必须通过编程者的双眼观察，难度较大。这就要求编程者善于总结积累经验。

5、及时插入清枪程序，编写一定长度的焊接程序后，应及时插入清枪程序，可以防止焊接飞溅堵塞焊接喷嘴和导电嘴，保证焊枪的清洁，提高喷嘴的寿命，确保可靠引弧、减少焊接飞溅。

6、编制程序一般不能一步到位，要在机器人焊接过程中不断检验和修改程序，调整焊接参数及焊枪姿态等，才会形成一个好程序。

二、操作方法

1、打开控制柜上的电源开关在“ON”状态。

2、将运作模式调到“TEACH”→“示教模式下”。

3、进入程序编辑状态：

①先在主菜单上选择［程序］一览并打开；

②在［程序］的主菜单中选择［新建程序］；

③显示新建程序画面后按［选择］键；

④显示字符画面后输入程序名现以“TEST”为新建；

⑤把光标移到字母“T”、“E”“S”、“T”上按［选择］键选中各个字母；

⑥按［回车］键进行登录；

⑦把光标移到“执行”上并确认后，程序“TEST”被登录，并且屏幕画面上显示该程序的初始状态“NOP”、“END”。

4、编辑机器人要走的轨迹（以机器人焊接直线焊缝为例）；把机器人移动到离安全位置，周边环境便于作业的位置，输入程序（001）。

①握住安全电源开关，接通伺服电源机器人进入可动作状态；

②用轴操作键将机器人移动到开始位置（开始位置设置作业准备位置）；

③按［插补方式］键，把插补方式定为关节插补，输入缓冲显示行中显示关节插补命令，?MOVJ“→”“MOVJ，，VJ=0.78”；

④光标放在“00000”处，按［选择］键；

⑤把光标移动到右边的速度“VJ=**”上，按［转换］键+光标“上下”键，设定再现速度，若设定速度为50%时，则画面显示“→MOVJVJ=50%”，也可以把光标移到右边的速度，?VJ=***‘上按［选择］键后，可以直接在画面上输入要设定的速度，然后按［回车键确认。

⑥按［回车］键，输入程序点（即行号0001）。

焊接机器人的最新技术

1、TCP（tool?center?point工具中心点）自动校零技术

焊接机器人的工具中心点就是焊枪的焊丝的端点，因此TCP的零位精度直接影响着焊接质量的稳定性。但在实际生产中不可避免会发生焊枪与夹具之间的碰撞等不可预见性因素导致TCP位置偏离。通常的做法是利用手动进行机器人TCP校零，但一般全过程需要30min才能完成，影响生产效率。TCP自动校零是用在机器人焊接中的一项新技术，它的硬件设施是由一梯形固定支座和一组激光传感器组成。当焊枪以不同姿态经过TCP支座时，激光传感器都将记录下的数据传递到CPU与最初设定值进行比较与计算。当TCP发生偏离时，机器人会自动运行校零程序，自动对每根轴的角度进行调整，并在最少的时间内恢复TCP零位。

2、双丝焊接技术

①近年来由于我国汽车、集装箱、机车车辆、工程机械等行业的高速发展，对高速焊和高熔敷效率焊接的需求越来越多。双丝焊是近年来发展起来的一种高速高效焊接方法，焊接薄板时可以显著提高焊接速度，达到3～6m/min，焊接厚板时可以提高熔敷效率。除了高速高效外，双丝焊接还有其他的工艺特点：在熔敷效率增加时保持较低的热输入，热影响区小，焊接变形小，焊接气孔率低等。

②由于焊接速度非常高，特别适合采用机器人焊接，因此可以说机器人的应用也推动了这一先进焊接技术的发展。目前双丝焊主要有两种方式：一种是Twin?arc法，另一种为Tandem法。焊接设备的基本组成类似，都是由两个焊接电源、两个送丝机和一个共用的送双丝的电缆。为了防止同相位的两个电弧的相互干扰，常采用脉冲MIG/脉冲MAG焊法，并保持两个电弧轮流交替燃烧。这样一来，就要求一个协同控制器保证两个电源的输出电流波形相位相差180°。当焊接参数设置到最佳时，脉冲电弧能得到无短路、几乎无飞溅的过渡过程，真正做到“1个脉冲过渡1个熔滴”，每个熔滴的大小几乎完全相同，其大小是由电弧功率来决定。?Twin?arc法的主要生产厂家有德国的SKS、Benzel和Nimark公司，美国的Miller公司。

③Tandem法的主要厂家有德国的Cloos、奥地利Fronius和美国Lincoln公司。据德国Cloos公司介绍，采用Tandem法焊接2～3mm薄板时，焊接速度可达6m/min，焊接8mm以上厚板时，熔敷效率可达24kg/h。

3、激光/电弧复合焊接技术

①激光/电弧复合焊接技术是激光焊接与气体保护焊的联合，两种焊接热源同时作用于一个焊接熔池。该技术的研究最早出现在20世纪70年代末，但由于激光器的昂贵价格，限制了其在工业中的应用。随着激光器和电弧焊设备性能的提高，以及激光器价格的不断降低，同时为了满足生产的迫切需求，激光/电弧复合焊接技术近年来成为焊接领域最重要的研究课题之一。

②激光/电弧复合焊接技术有多种形式的组合，有激光/TIG、激光/MAG和激光/MAG等。

③激光/电弧复合焊接技术之所以受到青睐是由于其兼各热源之长而补各自之短，具有1?1>2或更多的“协同效应”。与激光焊接相比，对装配间隙的要求降低，因而降低了焊前工件制备成本；另外由于有填充焊丝消除了激光焊接时存在的固有缺陷，焊缝更加致密。与电弧焊相比提高了电弧的稳定性和功率密度，提高了焊接速度和焊缝熔深，热影响区变小，降低了工件的变形，消除了起弧时的熔化不良缺陷。在这点上特别适合铝及其合金的焊接。

④激光/电弧复合焊接技术是对激光焊接的重大发展，焊接同样板厚的材料可降低激光功率一半左右，因此大大降低了企业的投资成本，该技术的发展对推动激光焊接的普及将起重要的作用。

4、伺服焊钳技术的汽车装焊工艺中的应用

伺服机器人焊钳，就是利用伺服电机替代压缩空气做为动力源的一种新型焊钳。它具有以下优点：

①提高车身的表面质量?伺服焊钳由于采用的是伺服电机，电极的动作速度在接触到工件前，可由高速准确地调整到低速，这样，就可以形成电极对工件的软接触，减轻电极冲击所造成的压痕，从而也减轻了后序车身表面修磨处理量，提高了车身质量。而且，应用伺服控制技术可以对焊接参数进行数字化控制管理，可以保证提供出最适焊接参数数据，保证焊接质量。

②改善作业环境?由于电极对工件的是软接触，可以减轻冲击噪声，也不会出现使用气动焊钳时所造成的排气噪音。改善了现场的作业环境。

③高生产效率?伺服焊钳的加压开放动作由机器人来自动控制。与气动焊钳相比，伺服焊钳的动作路径可以控制到最短化，缩短生产节拍，提高生产效率。

上述是贤集网小编为大家介绍的焊接机器人编程与操作、焊接机器人的最新技术。目前在我国应用的机器人主要分日系、欧系和国产三种。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的COMAU及奥地利的IGM公司。国产机器人主要是沈阳新松机器人公司产品。目前在我国应用的工业机器人中，国产机器人的数量不足100台，特别是近两年新安装的机器人焊接系统中已经看不到中国机器人的身影，虽然我国已经具有自主知识产权的焊接机器人系列产品，但却不能批量生产，形成规模，有以下几个主要原因：首先，国内机器人价格没有优势；其次，我国焊接装备水平与国外还存在很大差距，这一点也间接影响了国内机器人的发展。国外工业机器人是个非常成熟的工业产品，经历了30多年的发展历程，而且在实际生产中不断地完善和提高，而我国则处于一种单件小批量的生产状态。

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