《工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程》課件-任務(wù)5.3.3 焊接機(jī)器人工程素養(yǎng)

焊接機(jī)器人工程素養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程3421課堂導(dǎo)入新知學(xué)習(xí)訓(xùn)練鞏固評(píng)價(jià)總結(jié)知識(shí)目標(biāo)1.熟悉機(jī)器人熔化極氣保焊的關(guān)鍵要點(diǎn)；2.了解ABB機(jī)器人焊接故障案例；3.了解一般弧焊產(chǎn)品加工缺陷。技能目標(biāo)1.能夠正確實(shí)施機(jī)器人熔化極氣保焊；2.能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)焊接產(chǎn)品缺陷進(jìn)行分析解決處理問(wèn)題。重點(diǎn)難點(diǎn)1.熟悉機(jī)器人熔化極氣保焊；2.了解一般弧焊產(chǎn)品加工缺陷；1.焊接故障案例分析；2.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)焊接產(chǎn)品缺陷進(jìn)行分析解決處理問(wèn)題。ACDB工業(yè)機(jī)器人弧焊應(yīng)用機(jī)器人熔化極氣保焊焊接故障案例分析焊接機(jī)器人工藝焊接產(chǎn)品缺陷解決措施機(jī)器人熔化極氣保焊實(shí)施的關(guān)建點(diǎn)焊槍目標(biāo)角一般地，使用前進(jìn)法焊接時(shí)，行進(jìn)角度較大時(shí)，熔融金屬被吹向電弧的前方，熔深較淺，飛減較大。使用后退法焊接時(shí)，熔融金屬被吹向電弧的后方，直接與母材產(chǎn)生電弧，熔深較深，焊縫余高易形成。在開(kāi)坡口、易產(chǎn)生熔融金屬被吹向前方的場(chǎng)合采用后退法焊接。機(jī)器人熔化極氣保焊實(shí)施的關(guān)建點(diǎn)機(jī)器人熔化極氣保焊實(shí)施的關(guān)建點(diǎn)焊槍目標(biāo)位置是指為了達(dá)到焊絲的尖端點(diǎn)在焊縫上的所指向的位置。焊絲直徑與適用電流間的關(guān)系。焊絲種類(lèi)焊絲直徑（mm）適用的電流范圍（A）實(shí)芯焊絲0.640-900.850-1200.960-1501.070-1801.280-3501.6300-500藥芯焊絲1.280-3501.6200-450機(jī)器人熔化極氣保焊實(shí)施的關(guān)建點(diǎn)機(jī)器人熔化極氣保焊實(shí)施的關(guān)建點(diǎn)焊接電流與焊接電壓，這兩個(gè)參數(shù)是焊接規(guī)范的主要參數(shù)，它們之間的匹配性直接影響著電弧的穩(wěn)定性，從而也就影響著焊接質(zhì)量。電弧熱能不僅熔化母材，還要熔化焊絲，還有熱能損耗。J=I2Rt焊接電流越高、焊接電壓越高、焊接速度越慢（焊接持續(xù)

時(shí)間越長(zhǎng)），焊接過(guò)程的熱輸入量就越高，如何使用這些參數(shù)，就必須首先了解所要焊接的對(duì)象。焊絲干伸長(zhǎng)是指從焊槍導(dǎo)電嘴的前端到焊絲尖端的長(zhǎng)度。機(jī)器人熔化極氣保焊實(shí)施的關(guān)建點(diǎn)焊槍噴嘴的直徑的選擇要與焊接電流及焊接電壓相匹配。保護(hù)氣流量應(yīng)隨接頭形狀及焊接電流來(lái)調(diào)整增減，一般情況下按：【合適的氣體流量（L/min)=焊絲直徑（mm）+0-5】進(jìn)行調(diào)整。機(jī)器人熔化極氣保焊實(shí)施的關(guān)建點(diǎn)焊接保護(hù)氣的特性:二氧化碳?xì)怏w（CO2）在電弧電壓升高時(shí)，電狐的吹力增大，易使熔滴顆粒變大，從而產(chǎn)生較大的飛濺。但是提高熱輸入量可得到寬、深的焊縫。氬氣（Ar)由于電離的潛能小，又易電離，可以保證起弧并維持其穩(wěn)定性。并且，非活性氣體可避免氧化物的產(chǎn)生，可以得到優(yōu)良機(jī)械性能的焊縫。但是在高電流密度下，電孤易集中，得到窄深的焊縫。氦氣（He)作為添加氣體使用。電離的潛能、熱傳導(dǎo)性都比較大，可以取得高的熱輸入量，并改善熔合效果，可實(shí)現(xiàn)高速度焊接。另外，與氬氣相比，電弧較寬，可得到平整的焊縫。氧氣（02）少量添加可提高電孤的穩(wěn)定性。電磁收縮的作用使得焊絲前端的熔滴呈小顆粒過(guò)渡。同時(shí)降低熔池金屬的表面張力，改善熔池的潤(rùn)濕性，從而得到比較美觀的焊縫。氫氣（H2)的熱傳導(dǎo)性好，少量加入可提高熱輸入量，改善熔合效果，提高焊接速度。機(jī)器人熔化極氣保焊實(shí)施的關(guān)建點(diǎn)通過(guò)以下檢查方法實(shí)踐可以排除此故障：1、檢查弧焊檢測(cè)數(shù)字輸入信號(hào)DiArcEst是否設(shè)置正確。（在系統(tǒng)配置信號(hào)界面進(jìn)行檢查此信號(hào)是否正確設(shè)置，主要是信號(hào)分配的正確性等）ABB機(jī)器人焊接故障案例分析進(jìn)入設(shè)置界面進(jìn)行檢查地址分配是否關(guān)聯(lián)正確（信號(hào)板是否正確設(shè)置）ABB機(jī)器人焊接故障案例分析通過(guò)以上故障還存在的需要手動(dòng)強(qiáng)制觸發(fā)弧焊輸出信號(hào)DO01WeldOn（如下圖），觀察與驗(yàn)證弧焊輸入信號(hào)是否有反饋。ABB機(jī)器人焊接故障案例分析如果觸發(fā)有反饋，說(shuō)明此處正常。（如下圖進(jìn)行觸發(fā)測(cè)試驗(yàn)證）ABB機(jī)器人焊接故障案例分析如果上面這些仍然沒(méi)有解決故障，進(jìn)行檢查主程序中子程序焊接指令的用法是否正確（如下圖，一般程序中起弧和焊接結(jié)束需要將程序段拐彎半徑設(shè)置為FINE，沒(méi)有設(shè)置的進(jìn)行設(shè)置進(jìn)行驗(yàn)證）ABB機(jī)器人焊接故障案例分析經(jīng)過(guò)上面的故障排除依然還有報(bào)警RobotWareArcError，進(jìn)行如下操作（在系統(tǒng)配置界面進(jìn)入PROC界面進(jìn)行設(shè)置）ABB機(jī)器人焊接故障案例分析找到并點(diǎn)擊進(jìn)入弧焊設(shè)備屬性ArcEquipmentPropertiesABB機(jī)器人焊接故障案例分析繼續(xù)點(diǎn)擊ABB機(jī)器人焊接故障案例分析進(jìn)入如下界面ABB機(jī)器人焊接故障案例分析下拉查看IgnitionTimeout(起弧超時(shí)響應(yīng)時(shí)間)ABB機(jī)器人焊接故障案例分析默認(rèn)時(shí)間一般為0.9，修改為2-3秒。然后進(jìn)行驗(yàn)證，故障解除！ABB機(jī)器人焊接故障案例分析結(jié)論：說(shuō)明此類(lèi)問(wèn)題主要是起弧響應(yīng)時(shí)間過(guò)短，未能及時(shí)反饋而出現(xiàn)的故障，可以通過(guò)修正設(shè)備系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。同時(shí)也說(shuō)明控制系統(tǒng)存在的缺陷，ABB控制器計(jì)算機(jī)在處理速度上仍然需要進(jìn)行提升，盡管當(dāng)前ABB計(jì)算機(jī)（主與軸計(jì)算機(jī)）進(jìn)行主從分級(jí)算法，但是這些工業(yè)計(jì)算機(jī)集群在MPI環(huán)境中并行實(shí)現(xiàn)時(shí)，仍然存在滯后響應(yīng)等問(wèn)題，合理調(diào)配各數(shù)據(jù)流節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力尤為重要，并行處理效率依然無(wú)法滿足多環(huán)境應(yīng)用。ABB機(jī)器人焊接故障案例分析一般焊接機(jī)器人的工藝過(guò)程及相關(guān)問(wèn)題制造焊接機(jī)器人焊接結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，需要考慮備料，裝配、點(diǎn)固焊預(yù)熱、焊接、焊后熱處理、檢驗(yàn)等工序，也有一些需要注意的硬件和材料事宜。一、備料備料工序包括鋼材的矯正、劃線與號(hào)料、下料、邊緣加工、制孔等。（1）矯正。由于鋼材在軋制過(guò)程中加熱和冷卻不均勻，或由于裝運(yùn)、存放不當(dāng)?shù)仍颍沟娩摬谋砻嬗胁黄秸?，彎曲，扭曲等缺陷。如果這些缺陷超出允許范圍，必須矯正。（2）劃線與號(hào)料。要制造一個(gè)零件，首先需要把加工零件按圖紙尺寸，用作圖方法畫(huà)到鋼材上，這種工作叫劃數(shù)線。劃線是生產(chǎn)中較為復(fù)雜而又細(xì)致的工作。它要保證零件具有正確的尺寸和形狀，做到鋼材合理使用。當(dāng)遇到有曲面的零件時(shí)，還需進(jìn)行展開(kāi)。直接在鋼板上逐一劃線，浪費(fèi)工時(shí)，因此僅在單件生產(chǎn)或重復(fù)次數(shù)不多時(shí)采用。若生產(chǎn)量較大或成批生產(chǎn)，則應(yīng)制出樣板，用樣板在鋼板上劃線。用樣板在鋼板上劃線叫號(hào)料。一般焊接機(jī)器人的工藝過(guò)程及相關(guān)問(wèn)題制造新產(chǎn)品時(shí)，劃線前為了檢查圖紙尺寸是否正確，并以此來(lái)確定某些零件下料尺寸等，就須進(jìn)行放樣。就是用1：1的比例，把構(gòu)件原樣畫(huà)下來(lái)，以檢查圖紙的正確性。（3）鋼材的下料。下料就是將鋼材上所畫(huà)的輪廓線切割下來(lái)，一般有機(jī)械切割和火焰切割兩種方法。（4）邊緣加工。準(zhǔn)備焊縫的坡口，可用氣割、碳弧氣創(chuàng)或刨床刨削。（5）滾板和彎管。在鍋爐，船舶和化工容器制造中，須將很多鋼板和鋼管卷成圓形或彎曲成一定形狀。鋼材在常溫下彎曲叫冷彎，加熱后彎曲叫熱彎。當(dāng)彎曲半徑大時(shí)，可冷彎，若彎曲半徑小時(shí)，應(yīng)熱彎。一般焊接機(jī)器人的工藝過(guò)程及相關(guān)問(wèn)題二、裝配，點(diǎn)固焊，預(yù)熱，焊接，焊后熱處理一個(gè)焊接構(gòu)件產(chǎn)品有許多焊縫，而焊縫（尤其是主要焊縫）質(zhì)量的優(yōu)劣，直接決定產(chǎn)品質(zhì)量好壞。若要獲得高質(zhì)量的焊縫，除了正確選擇焊接材料，工藝方法、工藝規(guī)范外采用何種施焊方式也很重要。生產(chǎn)實(shí)踐說(shuō)明，平焊（尤其是船形焊）焊縫的質(zhì)量最易保證，缺陷少。而仰焊、立焊等，既不易操作，又難保證質(zhì)量。這就需要利用胎夾具，把要焊接的地方，在施焊時(shí)調(diào)整到平焊位置，以保證焊縫質(zhì)量。同時(shí)，利用夾具，對(duì)焊件進(jìn)行定位和夾緊，可以減小變形。利用轉(zhuǎn)胎就可以減小翻轉(zhuǎn)工作的輔助時(shí)間，也可以保證施焊過(guò)程的穩(wěn)定性，這對(duì)于保證焊縫質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)裝配、焊接的機(jī)械化和自動(dòng)化都有利。構(gòu)件在組裝好后應(yīng)加以點(diǎn)固，還應(yīng)根據(jù)具體情況確定是否需要預(yù)熱。焊接完后還要考慮是否要進(jìn)行焊后熱處理。一般焊接機(jī)器人的工藝過(guò)程及相關(guān)問(wèn)題三、焊接接頭的質(zhì)量檢驗(yàn)焊接質(zhì)量檢驗(yàn)，在焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品中占有很重要的地位。它可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中的缺陷，找出缺陷產(chǎn)生的原因，從而在材料，焊接工藝等方面采取相應(yīng)措施，減小廢品率，保證出廠產(chǎn)品的質(zhì)量。直最示定公器路。焊接產(chǎn)品的檢驗(yàn)，除了用肉眼直接觀察外，還有磁性探傷法，熒光檢驗(yàn)法，超聲波探傷法，以及X射線和γ射線探傷法。這些探傷法是互相補(bǔ)充的。每一種探傷法都并非萬(wàn)能。用肉眼觀察只能發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品表面的一些嚴(yán)重缺陷，如咬邊，焊瘤，表面氣孔等。磁性探傷適用于薄壁件或焊縫表面裂縫的檢驗(yàn)，也能檢驗(yàn)出一定深度和大小的未焊透。但難于發(fā)現(xiàn)氣孔、夾渣以及隱藏在深處的缺陷。一般焊接機(jī)器人的工藝過(guò)程及相關(guān)問(wèn)題

X射線探傷法對(duì)焊縫厚度小于30毫米的工件，顯示缺陷的靈敏度較高。射線的穿透能力比X射線大，用γ射線探傷法能檢驗(yàn)300毫米厚的鋼板，但用它來(lái)檢驗(yàn)厚度小于50毫米以下的鋼板則靈敏度較低。X射線最高靈敏度為1%，γ射線最高靈敏度為2%。但缺陷厚度小于工件厚度的1.5%時(shí)，不管其缺陷面積有多大，X和γ射線檢驗(yàn)都無(wú)法發(fā)現(xiàn)。超聲波探傷法適用于厚度大于40毫米的工件的探傷，它比X射線和γ射線檢驗(yàn)的靈敏度要高。但超聲波探傷辨別缺陷性質(zhì)的能力較差，而且要求被檢驗(yàn)的工件表面光潔、平滑。用超聲波對(duì)重要產(chǎn)品的缺陷性質(zhì)判斷不清時(shí)，應(yīng)配合采用X射線或γ射線拍片加以校對(duì)。

熒光探傷法用來(lái)檢驗(yàn)非磁性材料——不銹鋼、銅、鋁及其合金的各種表面缺陷。此法也可用來(lái)檢查焊縫的致密性。檢驗(yàn)時(shí)把零件浸在煤油和礦物油的混合液中數(shù)分鐘，然后取出干燥，使混合液