焊接技術綜合實訓 課件 項目九 機器人焊接結構件

s焊接技術綜合實訓項目九機器人焊接結構件任務一圖紙識讀s目錄01工業(yè)機器人介紹02零件圖的繪制04確定工作任務03工業(yè)機器人的系統組成及應用s01工業(yè)機器人介紹01工業(yè)機器人介紹1.認識工業(yè)機器人工業(yè)機器人是一種在計算機控制下的可編程的自動機器，它具有四個基本特征：（1）具有特定的機械機構，其動作具有類似于人或其他生物的某些器官的功能；（2）具有通用性，可從事多種工作，可靈活改變動作程序；（3）具有不同程度的智能，如記憶、感知、推理、決策、學習等；（4）具有獨立性，完整的機器人系統在工作中可以不依賴于人的干預。工業(yè)機器人的發(fā)展歷史201工業(yè)機器人介紹從功能完善程度上看，工業(yè)機器人的發(fā)展經歷了三個階段，形成了通常所說的三代機器人：（1）第一代示教再現型機器人（TeachingAndPlaybackRobot）。（2）第二代感知型機器人（RobotWithSensors）。（3）第三代智能機器人（IntelligentRobot）。工業(yè)機器人的主流品牌301工業(yè)機器人介紹

目前，國際上的工業(yè)機器人主要分為日系和歐系。

日系中主要有安川（YASGAWA）、歐地希（OTC）、

松下（Panasonic）、發(fā)那科（FANUC）、那智不二越

（NACHI）及川崎（Kawasaki）等公司的產品。歐系中主要

有德國庫卡（KUKA）、克魯斯（CLOOS）、瑞士的ABB、，意大利的柯馬（COMAU）等公司。國內也涌現了一批工業(yè)機器人廠商，這些廠商中既有像沈陽新松這樣的國內機器人技術的引領者，也有像南京埃斯頓、廣州數控這些伺服和數控系統廠商。01工業(yè)機器人介紹4.工業(yè)機器人分類及應用裝配機器人裝配機器人是柔性自動化系統的核心設備，末端執(zhí)行器為適應不同的裝配對象而設計成各種“手爪”。傳感系統用于抓取裝配機器人與環(huán)境和裝配對象之間相互作用的信息。與一般工業(yè)機器人相比，裝配機器人具有精度高、柔順性好、工作范圍小、能與其他系統配套使用等特點，主要應用于各種電器的制造行業(yè)及流水線產品的組裝作業(yè)，具有高效、精確、可不間斷工作的特點。搬運機器人搬運機器人是可以進行自動化搬運作業(yè)的工業(yè)機器人。搬運作業(yè)是指用一種工具握持工件，從一個加工位置移動到另一個加工位置。搬運機器人可以安裝不同的末端執(zhí)行器，以完成各種不同形狀和狀態(tài)的工件搬運工作。一般來說，對搬運機器人的位置定位精度要求不是很高。目前世界上使用的搬運機器人逾10萬臺，被廣泛應用于機床上下料、沖壓機自動化生產線、自動裝配流水線、碼垛搬運、集裝箱等的自動搬運，大大減輕了人類繁重的體力勞動。01工業(yè)機器人介紹4.工業(yè)機器人分類及應用噴涂機器人噴涂機器人可進行噴漆和噴涂料的工業(yè)機器人。噴涂機器人多采用五軸或六軸關節(jié)式結構，其手臂有較大的運動空間，并可做復雜的軌跡運動；其腕部一般有2-3個自由度，可靈活運動。焊接機器人焊接機器人是具有三個或三個以上可自由編程的軸，并能將焊接工具按要求送到預定空間位置，按要求軌跡及速度移動焊接工具的工業(yè)機器人。它能在惡劣的環(huán)境下連續(xù)工作并能提供穩(wěn)定的焊接質量。焊接機器人不但提高了工作效率，還減輕了工人的勞動強度。采用機器人焊接，突破了焊接剛性自動化（即焊接專機）的傳統方式，開拓了一種柔性的自動化生產方式。01工業(yè)機器人介紹5.工業(yè)機器人的主要技術指標自由度自由度是描述物體運動所需要的獨立坐標數。機器人的自由度數越多，它的功能就越強大，應用范圍也就越廣。工作范圍機器人的工作范圍是指機器人手臂末端或手腕中心運動時所能到達的所有點的集合。最大工作速度機器人的最大工作速度是指機器人主要關節(jié)上最大的穩(wěn)定速度或手臂末端最大的合成速度，因生產廠家不同而標注不同，一般都會在技術參數中加以說明。很明顯，最大工作速度越高，生產效率也就越高；對機器人的最大加速度的要求也就越高。01工業(yè)機器人介紹5.工業(yè)機器人的主要技術指標負載能力工業(yè)機器人的負載能力又稱為有效負載，它是指機器人在工作時臂端可能搬運的物體質量或所能承受的力。當關節(jié)型機器人的臂桿處于不同位姿時，其負載能力是不同的。運動精度工業(yè)機器人的運動精度主要包括定位精度和重復定位精度。定位精度是指工業(yè)機器人的末端執(zhí)行器的實際到達位置與目標位置之間的偏差。重復定位精度（又稱為重復精度）是指在同一環(huán)境、同一條件、同一目標動作及同一條指令下，工業(yè)機器人連續(xù)運動若干次重復定位至同一目標位置的能力。02零件圖的繪制本項目底板厚度為6mm，三塊立板的厚度為2mm，根據圖9-1-1,繪制結構件的零件圖。02零件圖的繪制圖9-1-1結構件三視圖02零件圖的繪制零件數量圖紙底板0011

立板0021

2.零件圖繪制02零件圖的繪制零件數量圖紙立板0032

圓管004103工業(yè)機器人的系統組成及應用03工業(yè)機器人的系統組成及應用氣割特點及應用321操作機控制器示教器操作機是工業(yè)機器人的機械主體，是用來完成各種作業(yè)的執(zhí)行機械，主要由驅動裝置、傳動單元和執(zhí)行機構組成。控制器是工業(yè)機器人的“大腦”，它是決定機器人功能和水平的關鍵部分，也是機器人系統中更新和發(fā)展最快的部分。示教器是人與機器人的交互接口，可由操作者手持移動，使操作者能夠方便地接近工作環(huán)境進行示教編程。04工作任務1234工作任務根據圖紙分析確定本項目結構，四塊板材主要加工外輪廓，板材邊緣規(guī)整，但是立板厚度較薄，為保證加工尺寸，可采用數控等離子切割進行，管材采用無齒鋸進行切割。下料工藝12根據圖紙及工件結構分析，了解到只有四塊板材，由于其結構簡單，可采用劃線法進行裝配，由于三塊立板之間是有角度控制的，并且板材厚度為2mm，難以控制與底板垂直，在裝配過程中可采用磁力夾具進行裝配。裝配工藝4根據零件的結構及焊縫的位置，制定焊后檢驗工藝。焊后檢測3本項目采用的焊接方法是135（二氧化碳氣體保護焊），焊接機器人型號：FANUCR-30iBMate，根據板材的厚度制定相應焊接參數，制定焊接工藝卡，教師檢查無誤后進行施焊。焊接工藝s謝謝s焊接技術綜合實訓項目九機器人焊接結構件任務二焊前工件制備s目錄01等離子切割02下料準備工作04數控等離子切割操作03數控等離子切割共邊編程注意事項s01等離子切割1.等離子切割定義及用途等離子弧切割是利用高溫等離子電弧的熱量使工件切口處的金屬局部熔化（和蒸發(fā)），并借高速等離子的動量排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法。01等離子切割2.等離子切割的發(fā)展歷程傳統等離子切割自20世紀50年代中期等離子弧工藝以來，相當多的研究曾致力于增加弧壓縮而不產生雙弧。那個時期應用的等離子弧切割現稱為“傳統等離子切割”。雙氣流技術雙氣流技術是在20世紀60年代發(fā)明的，它在等離子噴嘴周圍增加了另一種保護氣體。通常，在雙氣流操作中，切割氣（等離子氣）是氮氣或氬氫混合氣，而保護氣是按照所切割的金屬而選擇的，使用的典型保護氣切割低碳鋼時用空氣，切割不銹鋼時用CO，而切割鋁時用氬氫混合氣。01等離子切割2.等離子切割的發(fā)展歷程氧氣等離子切割20世紀70年代早期，發(fā)現了一種工業(yè)可利用的鉿和鋯，它能抗拒在氧氣等離子弧切割中因高溫而導致的電極材料快速燒損。氧氣作為一種等離子氣體引起了人們極大興趣。之后氧氣作為等離子氣體成為可能，氧氣等離子應用于碳鋼切割成為等離子弧切割技術的最新發(fā)展。高精度、自動化等離子切割20世紀90年代初，“精細等離子”概念進入市場，首次挑戰(zhàn)了激光市場。激光切割因其具有在保護準確的精度的同時產生高質量切口的能力，在金屬切割工業(yè)是等離子切割的一個重要的競爭對手。01等離子切割射流過渡是一種理想的熔滴過渡模式，但是需要在較大的電流(大于臨界電流)下才能實現，因此限制了應用范圍。脈沖熔化極氣體保護焊利用脈沖電流方式，可以在較低的平均電流(低熱輸入)實現穩(wěn)定的射流過渡。01等離子切割3.數控等離子切割機4.數控等離子切割機設備組成01等離子切割數控等離子切割機是由數控系統、機械部分、氣路系統組成。臺式數控等離子切割機數控系統是一個獨立的機箱，可進行簡單的編程以及圖紙轉換自動生成程序等功能；機械部分由軌道橫梁、輪架、小車、噴嘴、工作臺、滑架、拖鏈等組成，主要采用軌道控制等離子噴嘴在X、Y、Z三個軸向的移動，操作平臺采用型鋼焊接加工而成；供氣部分主要是空氣壓縮機。02下料準備工作下料準備工作1、材料檢查施工前操作人員預先熟悉零件圖紙如圖9-2-1，確定下料尺寸，根據下料清單要求，材質為Q235，其中底板001厚度為6mm，立板002和立板003厚度為2mm，管材外徑φ60，壁厚為5mm；確定下料數量，在板材上合理排料等工作內容。（a）底板001（b）立板002（c）立板003（d）管材004下料準備工作2、數控等離子切割設備檢查（6）切割要選擇數據庫，數據庫內的參數控制切割，主要參數為安培、切割速度、割縫、弧壓、點火高度穿孔高度、切割高度、穿孔時間、自動調高延時、下降延時。（7）請檢查易損件是否選用正確，更換易損件請關閉等離子電源(否則冷卻液會流失)，常清潔槍嘴除割渣，易損件要定期檢查及時更換，以免過渡使用而燒壞割槍、電極芯壽命為凹進1mm，電極和割嘴要同時更換。(1）首先確保大、小車導軌上無雜物、用擦油布將軌道擦拭干凈。(2）檢查小車各機械部件是否良好。(3）檢查機床各管線有無裂紋、各管線接頭有無松動，壓力表是否在零位。（4）開關電源要按順序操作。（5）開機后試運行。下料準備工作3、檢驗及標識工具鋼尺、卷尺、石筆、記號筆等。03數控等離子切割共邊編程注意事項03數控等離子切割共邊編程注意事項（1）兩個零件共邊先在autoCAD程序畫好圖形，如下圖所示，兩零件共BC邊，在畫圖時先割的零件尺寸不變，后割的零件要補充割縫增加2mm(割縫補償具體尺寸根據割嘴型號而定)，如圖零件1中AB段為100，則零件2中BE段為102，注意CF、和BE段要單獨畫線，不能和AB、DC線一次畫出，成為一條線，其中BC也為一條線，保存為DXF文件或DWG文件，打開FastCAM程序，選取A點為起割點，在彈出的窗口中選取“指定單元”，先后選取BC和CD段，先割零件1,割零件1時要加引入線，然后點擊“編程路徑”菜單-選擇“下一路徑”選項，選取B點為起割點割零件2，注意不要有引入線，完成后保存為CNC文件。切割軌跡見右圖。03數控等離子切割共邊編程注意事項（2）多個零件共邊在autoCAD中畫好圖形，注意AD、EH各為一條直線，不可分開，第一個割的零件尺寸不變，后面的每個零件補償2mm割縫，保存為DXF文件或DWG文件，打開FastCAM程序，選取A點為起割點，先割外形尺寸，注意一定要先割外框尺寸(圖中1號割縫)，而不能先割2、3號割縫，然后再割內腔尺寸(圖中2、3號割縫)，否則B、C、F、G點因為預熱時間不夠而可能無法割穿。注意1號割縫有引入線，而2、3號割縫不用引入線。切割軌跡見右圖。04數控等離子切割操作1234操作過程在進行火焰切割時，吊鋼板至氣割平臺上，調整鋼板單邊兩端頭與導軌的平行距離差在5mm范圍內。上料1243用AUTOCAD制圖或用已有Solidworks文件直接轉換為DXF格式;然后將DXF格式的零件圖導入FastCAM中進行套料、轉換程序。編程切割前去除鋼材表面的污垢、油脂等，調整好割槍在板材上的位置，啟動程序進行切割切割操作根據所選擇程序的材料及厚度，設置工藝參數切割工藝參數設置等離子切割后的工件，切口會有較薄氧化皮，在切口邊緣會存在一些小顆粒熔渣，如右圖所示，在焊接之前都需要清理干凈，不然會影響焊接質量。04數控等離子切割操作s謝謝s焊接技術綜合實訓項目九機器人焊接結構件任務三裝配點固s目錄01FANUC機器人系統02裝配前的準備03裝配流程s01FANUC機器人系統FANUC機器人由控制柜、示教器以及本體等組成如下圖所示。01FANUC機器人系統FANUC機器人系統組成01FANUC機器人系統FANUC機器人控制柜4321主電源開關緊急停止按鈕循環(huán)按鈕模式選擇旋鈕主電源開關是機器人系統的總開關。在任何模式下，按下緊急停止按鈕，機器人立即停止動作。要使機器人重新動作，必須釋放該按鈕。用于循環(huán)執(zhí)行的按鈕，多用于實際生產中。1）自動模式2）T1模式3）T2模式01FANUC機器人系統3FANUC機器人本體機器人本體用于完成各種作業(yè)的執(zhí)行機構，由六個軸組成，如同機器人的“肢體”，可搬運工件和夾持焊槍。示教器有效/無效開關緊急停止按鈕分為ON（有效）和OFF（無效）兩檔，通過扭動旋鈕切換示教器在有效和無效狀態(tài)。用于在危險情況下關停機器人。緊急停止鍵在緊急情況下被按下，旋轉按鈕解鎖。1201FANUC機器人系統4FANUC機器人示教器安全開關用以確保操作者的安全，當兩個開關同時被釋放或同時被用力按下時，切斷伺服電源；輕按一個或兩個開關打開伺服電源。301FANUC機器人系統4FANUC機器人示教器安全開關示教器操作盤的按鍵如下圖，主要分為與菜單相關的按鍵、與移動和焊接有關的按鍵、與執(zhí)行相關的按鍵、與編輯相關的按鍵四個大類，301FANUC機器人系統4FANUC機器人示教器02裝配前的準備02裝配前的準備根據圖紙進行結構分析，三維零件圖見圖9-3-1。1、確定裝配基準圖9-3-1結構中共有四塊板材和一段管材，在裝配過程中，可設定底板為裝配基準，在底板上確定三塊立板的位置，最后裝配點固管材。02裝配前的準備由于本項目結構件的尺寸不大，可選擇在操作平臺或者操作架上進行裝配，不需要起重設備。裝配現場和裝配設備的選擇工具：需準備油漆筆（劃針或者石筆）進行劃線；在裝配過程中可采用磁力夾具進行裝配。量具：直角尺和卷尺。設備：NBC-350型半自動CO2氣體保護焊焊機。工量具的準備根據圖紙要求，對板材尺寸、形狀進行檢測，確保裝配工作順利進行。零件預檢34203裝配流程04裝配流程1、劃線以底板001為基準，按圖紙9-1-1的尺寸要求，在底板上用油漆筆（劃針或者石筆）畫出兩塊立板的位置，如圖9-3-2所示。圖9-3-204裝配流程2、組對點固我們先組對底板001與立板002，組對過程中先把底板放置在水平平臺上，然后使立板002與底板垂直，放置在底板001劃線位置上，借助磁力夾具保證立板002垂直于底板001，并能夠固定在相應位置上，如圖9-3-3所示。圖9-3-3底板001與立板002裝配示意圖04裝配流程2、組對點固裝配好立板002后，接下來裝配立板003，由于兩塊立板003的裝配主要靠角度控制，所以在裝配過程中仍然需要磁力夾具，這樣能夠保證立板003能夠依靠磁力進行定位，首先裝配右側板材，然后裝配左側板材如圖9-3-4所示，每塊板材點固兩點定位焊縫，焊縫長度不大于10mm。圖9-3-4底板001與立板003裝配示意圖04裝配流程2、組對點固最后裝配管材，圓管點焊3～4點為宜（內圓對稱方向點固）。點焊時注意動作要迅速，防止焊接變形而產生位置偏差。定位焊點長度不超過20mm，如圖9-3-5所示。圖9-3-5結構件點固焊縫示意圖s謝謝s焊接技術綜合實訓項目九機器人焊接結構件任務四焊接工藝制定及實施s目錄01FANUC機器人的新建和加載程序02識讀焊接標注03焊接工藝編制s01FANUC機器人的新建和加載程序1.FANUC機器人的新建和加載程序在操作機器人完成作業(yè)之前，首先需要在一個特定程序下進行操作，所以作為初學者，首先要學習如何新建、加載和刪除程序的方法。FANUC機器人系統中有關程序的操作，需要用到【Select】鍵。01FANUC機器人的新建和加載程序01FANUC機器人的新建和加載程序創(chuàng)建程序按【Select】鍵，顯示出程序目錄畫面。按【F2】鍵，對應CREATE功能。（1）選擇程序的命名方式：1)Word：默認程序名。2）Uppercase：大寫。3）Lowercase：小寫。4）Option：符號。（2）注意：1）不能以空格作為程序名的開始字母。2）不能以符號作為程序名的開始字母。3）不能以數字作為程序名的開始字母。移動光標到結尾的“END”處，按【Enter】鍵，進入程序編輯。01FANUC機器人的新建和加載程序加載程序如果需要加載程序，按【SELECT】鍵，屏幕顯示程序列表，通過上下鍵選擇需要加載的程序，按【Enter】鍵，實現程序加載。刪除程序按【SELECT】鍵，屏幕顯示程序列表，通過上下鍵選擇需要刪除的程序（注意：系統只允許刪除非當前加載程序，例如，當前加載程序是A，則只能刪除除A之外的其他程序。如果想刪除A，則需要先加載其他程序，然后刪除A，通過選擇對應屏幕下方“刪除”的功能鍵，刪除程序。2.FANUC機器人的直線編程解讀FANUC機器人的運動指令包括關節(jié)運動J（關節(jié)joint的首先字母）、直線運動L（直線Linear的首先字母）和圓弧運動C（圓弧circular的首先字母）。FANUC機器人直線運動指令寫作“L”（L取自英文直線“Linear”的首字母）。使用直線運動指令L時，只需要示教確定運動路徑的起點和終點，因為兩點確定一條直線。典型的直線運動程序如下：L@P[i]j%FineACC10001FANUC機器人的新建和加載程序01FANUC機器人的新建和加載程序L運動類型，L代表線性運動方式。@位置指示符號，當機器人位置與P[i]點位置一致時，改行出現@符號。該符號可以提示操作者機器人當前所在位置。P[i]一般位置為P[]，如果為PR[]，則是位置寄存器，也就是提前在系統中存儲好的位置點，在程序中直接調用。j%速度單位，可以是%、mm/sec、cm/min等。FINE終止類型。FINE代表精確到達該示教點。CNT代表采用一定的轉彎半徑跨過改示教點，CNT后面跟著數值代表轉彎半徑大小。ACC100附加運動語句。示教過程在程序編輯畫面，按【F1】對應的“POINT”選項，就調出命令行快捷菜單，選擇所需要的程序樣例，然后按【Enter】鍵。于是就示教了一條指令。3.FANUC機器人直線軌跡焊接示教FANUC機器人的焊接依靠焊接開始和焊接結束指令，這兩種指令與運動指令不同，焊接路徑的規(guī)劃依靠運動指令，焊接參數的設定依靠焊接指令。FANUC的焊接指令如下：01FANUC機器人的新建和加載程序01FANUC機器人的新建和加載程序WeldStart焊接開始指令，在焊接開始點程序行下面添加，在該點起弧焊接。WeldStart后面可以是參數的編號，例如[1,1]，第一個1代表文件1，第二個1代表文件中的第一個設置，如果第二個設置，則要寫為2。方括號里面也可以直接設置相關的焊接參數，比如電流、電壓、速度和停留時間等，而不調用預先設定好的參數編號。WeldEnd焊接結束指令，在焊接結束點程序行下面添加，在該點收弧，結束焊接。擺動焊接FANUC機器人的擺動焊接時依靠單獨的擺動命令實現的，擺動命令另起一行，附在焊接指令的下面。FANUC機器人的擺動焊接有三種方式（1）WeaveSine（Hz，mm，sec，sec）正玄波擺焊（2）WeaveCircle（Hz，mm，sec，sec）圓形擺焊（3）WeaveFigure8（Hz，mm，sec，sec）8字形擺焊Hz：代表擺焊的頻率。mm：擺焊的幅寬。Sec：擺焊左停留時間Sec：擺焊右停留時間擺動結束命令WeaveEND01FANUC機器人的新建和加載程序（1）示教點的追加（2）示教點的位置變更（3）示教點的刪除4.程序編輯—示教點的編輯01FANUC機器人的新建和加載程序文件編輯功能FANUC提供了便利的文件編輯功能，包括復制、粘貼、剪切等。剪切是指將選中的若干命令行從程序文件中刪除，將其移動到剪貼板上的操作。復制是指將選擇的內容復制到剪貼板上的操作。粘貼是指將剪切或復制到剪貼板上的內容粘貼到其他位置的操作。參數修改對原有程序行的參數進行修改，比如修改速度、到達方式、焊接的電流、電壓等。程序界面中有一部分參數可以通過光標選擇該參數后進入到參數修改界面，有一些需要在其他窗口中修改參數的設置文件。FANUC機器人的參數修改，只需要將打開相應的參數設定窗口，然后修改和確認。5.跟蹤和再現可以采用單步和連續(xù)兩種方式跟蹤。通過按下示教器的【STEP】鍵在單步和連續(xù)兩種方式之間切換。程序再現，可以理解為執(zhí)行程序，可以采用主程序調用方式執(zhí)行已經編輯好的程序。01FANUC機器人的新建和加載程序01FANUC機器人的新建和加載程序單步方式連續(xù)方式當選擇單步運行時，當同時按下【SHIFT】+【正向運行】或【反向運行】，機器人就從程序行當前所在位置按照正反向設定，運行到下一個點，然后停止。啟動后保持按住【SHIFT】，無需一直按下【正向運行】或【反向運行】鍵。當選擇連續(xù)運行時，當同時按下【SHIFT】+【正向運行】或【反向運行】，機器人就從程序行當前所在位置按照正反向設定，運行到程序結束或者程序開始，然后停止。啟動后保持按住【SHIFT】，無需一直按下【正向運行】或【反向運行】鍵。運行過程中，如果松開【SHIFT】，機器人會立刻停下。6.FANUC機器人的圓弧編程解讀FANUC機器人圓弧運動指令寫作“C”（C取自英文直線“Circular”的首字母）。使用圓弧運動指令C時，只需要示教圓弧的第二和第三點，因為三點確定一段圓弧，程序會自動將圓弧示教程序行的前一示教點與圓弧示教的兩點進行組合，共同確定這一段圓弧軌跡。典型的圓弧軌跡運動程序如下：LP[1]0.2m/minFine；CP[2]，P[3]，0.2m/minFine；01FANUC機器人的新建和加載程序01FANUC機器人的新建和加載程序當選擇連續(xù)運行時，當同時按下【SHIFT】+【正向運行】或【反向運行】，機器人就從程序行當前所在位置按照正反向設定，運行到程序結束或者程序開始，然后停止。啟動后保持按住【SHIFT】，無需一直按下【正向運行】或【反向運行】鍵。運行過程中，如果松開【SHIFT】，機器人會立刻停下。C運動類型，C代表線性運動方式。@位置指示符號，當機器人位置與P[i]點位置一致時，改行出現@符號。該符號可以提示操作者機器人當前所在位置。P[i]一般位置為P[]，如果為PR[]，則是位置寄存器，也就是提前在系統中存儲好的位置點，在程序中直接調用。j%速度單位，可以是%、mm/sec、cm/min等。Fine終止類型。Fine代表精確到達該示教點。CNT代表采用一定的轉彎半徑跨過改示教點，CNT后面跟著數值代表轉彎半徑大小。7.FANUC機器人的圓弧焊接軌跡示教FANUC機器人的焊接依靠焊接開始和焊接結束指令，這兩種指令與運動指令不同，焊接路徑的規(guī)劃依靠運動指令，焊接參數的設定依靠焊接指令。典型的圓弧焊接路徑如下圖所示。01FANUC機器人的新建和加載程序7.FANUC機器人的圓弧焊接軌跡示教對應右圖的程序如下所示：Jp1，20cm/min，fine；Lp2，20cm/min，fine；WeldStart[1,1]；Cp3，p4，20cm/min，fine；Cp5，p6，20cm/min，fine；WeldEnd[1,2]01FANUC機器人的新建和加載程序02識讀焊接標注按照圖9-4-1，確定焊縫位置及形式。步驟一：識讀焊接標注圖9-4-11、確定焊縫數量和焊縫形式2、確定焊接位置通過圖紙分析，我們能夠確定本項目結構件共有五條焊縫，分別是立板002與立板003組成的兩條端接焊縫；立板003與管材004組成的兩條焊縫；底板001與立板002、003以及管材004組成的外四周角焊縫。五條焊縫中，立板002與立板003組成的端接焊縫屬于立焊（3F），立板003與管材004組成的角焊縫屬于立焊（3F），最后一條外四周角焊縫屬于平焊（2F）。步驟一：識讀焊接標注03焊接工藝編制1、焊前準備（1）試件材料Q235鋼板，具體尺寸如表9-1-1所示。（2）焊接材料ER50-6焊絲,直徑為φ1.0mm；CO2氣體純度要求達到99.5%。（3）焊機NB-350型焊機,直流反接。（4）焊前清理采用角磨機或鋼絲刷清理試件坡口及坡口兩側各20mm范圍內的油污、鐵銹及其他污染物,直至露出金屬光澤。步驟二：焊接工藝編制2、焊接工藝分析本項目結構件中，立板002、003的厚度為2mm，板材較薄，焊接過程中容易出現燒穿現象，并且立板與底板相交處，焊槍指向角度不符合立焊角度要求，如圖9-4-2所示，如采用由下至上焊接，易產生焊瘤，所以立焊縫焊接方向應制定為由上至下進行焊接。步驟二：焊接工藝編制圖9-4-2焊槍角度示意圖3、焊接工藝卡編制步驟二：焊接工藝編制焊接工藝卡編號材料型號Q235

材料規(guī)格底板001150×150×6mm立板002120×45×2mm立板00377×45×2mm管材004φ60×5×45mm接頭種類T形接頭、端接接頭坡口形式V形坡口角度-鈍邊-組對間隙0-1mm焊接方法135（GWAM）焊接設備NB-3503、焊接工藝卡編制步驟二：焊接工藝編制焊接工藝卡編號電源種類直流焊后熱處理種類-保溫時間-電源極性反接加熱方式-層間溫度-焊接位置2F、3F溫度范圍-測量方法-焊接參數焊層焊材型號焊材直徑/mm焊接電流/A焊接電壓/V焊接速度(cm/min)氣體流量(L/min)外立縫ER50-6Φ1.0110-12016-176015-20內立縫120-13017-1850平角焊縫140-15019-20403、焊接工藝卡編制步驟三：焊接機器人立焊編程本項目結構件中，立板002、003的厚度為2mm，板材較薄，焊接過程中容易出現燒穿現象，并且立板與底板相交處，焊槍指向角度不符合立焊角度要求，如圖9-4-2所示圖9-4-3立焊示教點步驟三：焊接機器人立焊編程立焊縫A-B-C采用由上至下焊接，分成兩段示教，第一段AB段，焊槍以85°～90°前進角由上至下焊接，有效抑制焊瘤產生，但由于這種槍姿無法焊到底部，因此，第二段BC在焊接中應改變槍姿向下推焊，C點的焊槍與底板夾角為60°，立焊縫A-B-C各示教位置的焊槍姿態(tài)如圖9-4-4所示，其它三段的立焊的槍姿和示教方法與A-B-C段一致。（a）立焊A點位焊槍姿態(tài)

（b）立焊B點位焊槍姿態(tài)（c）立焊C點位焊槍姿態(tài)步驟三：焊接機器人立焊編程2、立焊縫容易出現的焊接缺陷和不良與應對措施（2）收弧點C容易出現焊瘤；（1）起弧點A容易出現起弧不良；應對措施：槍姿從A點保持以行進角90°焊接至B點，然后變化槍姿為60°至C點，焊接速度適當快速一些ABC為0.6m/min、DFE為0.5m/min，收弧時間為0-0.1s。防止因立焊縫焊接參數和槍姿不當在底部產生焊瘤。應對措施：適當增加起弧電流130A，焊絲上部側面應與A點平齊、90°對準焊縫中部。3、確定立焊焊接示教點表9-4-1示教點步驟三：焊接機器人立焊編程序號示教點名稱運動類型示教點位置示意圖1原點JOINT

2過渡點Linear

3A點Linear

4B點Linear3、確定立焊焊接示教點表9-4-1示教點步驟三：焊接機器人立焊編程序號示教點名稱運動類型示教點位置示意圖5C點Linear

6D點Linear

7E點Linear

8F點Linear步驟四：焊接機器人平角焊編程1、平角焊焊接順序制定及編程外四周角焊的焊接需要使焊槍旋轉360°，并且包含了直線編程和圓弧編程，難度稍有提升，如圖9-4-5所示，外圍平角焊需要采集15個示教點，①平角焊縫起始點設為Linear（焊接起始點）、②點設為Linear（焊接點）、③④轉角位設為Circular（焊接點）、⑤⑥點設為Linear（焊接點）、⑥⑦轉角位設為Circular（焊接點）、⑦⑧⑨⑩轉角位設為Circular（焊接點）、??點設為Linear（焊接點）、??轉角位設為Circular（焊接點），?平角焊縫焊接結束點設為Linear（焊接結束點）。圖9-4-5平角焊示教點步驟四：焊接機器人平角焊編程2、外四周平角焊縫容易出現的焊接缺陷和不良與應對措施容易出現的焊接缺陷和不良情況：焊偏；焊穿；焊接尺寸不足；起、收弧位置搭接不良。應對措施：平角焊縫的焊槍與底板的夾角為45°-50°，由于立板002和立板003散熱能力差，為避免焊穿，焊絲應對準焊縫偏向底板位置，如圖9-4-6a所示。起弧從機器人近點開始，為保證焊槍360°連續(xù)焊接，需要先將焊槍逆時針扭轉1