现代焊接技师培训38

1、人才培TalentsTraining工程应用与实践编者按：伴随着现代工业的发展进程，生产中越来越多采用自动化手段，除了各种类型的自动设备和装备外，用机器人代表人工进行复杂的工作已成为工业现代化的一种标志。在焊接生产中，为提高产品的质量和一致性，减轻工人的劳动强度，降低越来越昂贵的人工成本，提高生产效率，使用焊接机器人来进行复杂、工作量大的焊接作业也越来越普遍了。同时，这也对焊接工作者提出了更高的技术要求，尽快掌握焊接机器人的技术及作用已成为现代焊接技师的必备素质。为此，本期培训内容主要以焊接机器人为主，并对与焊接机器人配套使用的辅助设备也进行了介绍，以期让读者对焊接机器人及其应用有一个初步的了

2、解，掌握最基础的相关知识，为进一步深入了解该方面的技术作铺垫。现代焊接技师培训（续上期）（三十八）（）力一般在以上。当使用大型焊钳时，就有必要选用、甚至具有更大握重能力的机器人。机器人自由度数。机器人焊接作业不同于搬运，因为焊接工艺的需要，就要求机器人具有一定的灵活性。为了满足各种焊接姿态，一般要求机器人具备个自由度。机器人动作范围。机器人动作范围是指腕部回转中心达到的最大空间。机器人装上焊枪或焊钳后，工具末端所能到达的空间范围会更大，但是，因为焊接姿态的需要，焊枪或焊钳末端经常会在机器人怀部空间作业。所以，在对机器人动作范围进行选择时要以焊枪或焊钳在机器人怀部空间作业时的可达范围考虑。图机器

3、人轨迹重复精度的比较示意机器人重复精度。机器人重复精度包含两个方面：一是点到点的重复精度；二是轨迹的重复精度。弧焊机器人的重复精度一般要求为，点焊机器人的重复精度一般要求为。转迹重复精度对于机器人弧焊应用和切割应用更为重要。因为，有些机器人尽管点到点的重复精度很高，但由于其控制系统的计算速度有限，其轨迹重复精度不高，这将会影响焊接或切割质量。图是三个等级轨迹如何选用焊接机器人？选用焊接机器人需要注意以下几个方面：机器人可搬重量。机器人可搬重量包括腕部的负重和背部（上臂）的负重。机器人用于弧焊时，其腕部负重包括焊枪、把持器、防碰撞传感器以及焊接集成电缆，一般为，而安装在机器人背部的送丝机构一般在

4、左右，因此，要求机器人腕部具备以上的负重能力，背部具备以上的负重能力。机器人用于点焊时，因焊钳重量大小差别较大，所以，对机器人可搬重量的选择也就更为重要。但是，常用点焊机器人腕部的握重能现代焊接年第期总第期重复精度的比较示意。机器人储存容量。机器人存储容量一般是以所能储存示教程序的步数和动作指令的条数标注的。焊接机器人一般要求能够储存步程序、条指令以上。储存容量是可以追加的，但这是选项。因此，在选择机器人时也要注意这项。如果机器人的作业对象复杂、品种繁多，也可选购程序的拷入拷出设备，在焊接不同工件时拷入相应的程序，而把其他程序保存在磁盘里。机器人预留输入输出点。机器人一般都为用户预留了部分用于

5、连接或控制周边设备的输入输出点。但这些点是非常有限的。如果用户需要更多的输入输出点，则需要机器人厂家追加基板，用户也可自己追加控制系统。机器人的安装形式。机器人的安装形式有落地式、壁挂式、倒挂式等，以壁挂和倒挂安装时，机器人的腰部要作特别处理。因此，用户在定货时要特别说明。为了安装和维修方便，用户还可以选择一种顶坐安装形式的机器人（如图、图），有时它与壁挂式和倒挂式机器人的应用效果相同。机器人的干涉性。有时，机器人的上臂与工件、焊枪（焊钳）与工件、焊接电缆与工件、机器人上臂与焊接电缆、焊接电缆与变位机构、机器人与机器人之间都会发生干涉。因此，机器人的干涉性也是一个重要的方面。如果机器人要伸入到

6、工件内部进行焊接作业或者需要高密度配置机器人，则应该选用干涉性较小的机器人，也就是焊接电缆内置型的机器人。机器人的软件功能。弧焊机器人必须具备弧焊基本功能，如规范参数的设定、引弧熄弧、引弧熄弧确认、再引弧、再起动、防粘丝、摆焊、手动送丝、手动退丝、再现时规范参数的修订、脉冲参数的任意设定等。如果需要，还可以选加始端检出、焊缝跟踪、多层焊等功能。如果应用于需要高频引弧的焊接方法时，还必须具备防高频干扰功能。点焊机器人在具备点焊功能的同时，还必须具备空打功能、手动点焊功能、电极粘连检出功能、自动修正电极修磨量功能等。在操作中，机器人应该具备坐标系选择、示教点修正、点动操作、手动试运转、通信等功能。

7、在安全方面，机器人应该具备安全速度设定、示教锁定、干涉领域监视、试运转检查、自诊断以及报警显示等功能。如果需要外部轴扩展，则需要确轴协调能力等。机器人的安装环境。机器人的安装环境一般有如下要求（举例）：温度：（运转时）；（运输保管时）；湿度：最大，不允许结露；振动：以下；电源：（）；其他：避免易燃、腐蚀性气体、液体、勿溅水、油、粉尘等，勿近电气噪声源。因此，在选用机器人时，要对机器人的安装环境与自己工厂的环境作比较。如何选用焊接机器人用弧焊电源的选择焊接设备？机器人焊接需要专门的弧焊电源，它与手工焊接电源的区别就是需要增加焊接通讯接口。因为各机器人控制软件的不同，焊接通信接口也需要针对各种不同

8、的机器人。为了提高电弧的稳定性，这里推荐选用逆变焊接电源。另外，不同焊接材质需要选用不同的具有针对性的焊接电源。普通碳钢选用直流逆变焊接电源，不锈钢选用带脉冲的逆变焊接电源，焊接选用专门的焊接电源。如果选用带脉冲的焊接电源，推荐选择脉冲参数可任意调节的焊接电源。焊接电源功率的大小要按照焊接工艺给定的焊接电流大小选择，同时要考虑电源负载持续率。一般有最大输出电流为、等系列的焊接电源。焊枪的选择认机器人的外部轴控制轴数以及外部现代焊接年第期总第期熔化极气体保护焊用焊枪有直颈枪、弯颈枪、弯颈枪等。直颈枪因为会出现焊丝尖端扰动而导致电弧不稳，所以一般不用。弯颈枪与弯颈枪的选择，主要是看所焊工件的需要，

9、哪种焊枪干涉小就选用哪种。焊枪也有所能承受焊接功率大小之分。一般有焊枪、焊枪、焊枪等系列。焊枪有水冷型和空冷型两种，小电流焊接时选用空冷型焊枪，大电流焊接时选用水冷型焊枪。送丝轮的选择通常焊接板材厚度为时，选用适合焊丝直径的送丝轮。厚板大电流焊接时，选用适合焊丝直径的送丝轮。薄板小电流焊接时，选用适合焊丝直径或的送丝轮。选择高效连续生产的焊接机器人系统应该选用清枪、剪丝、喷硅油装置。清枪装置有刀片型和弹簧型。刀片型清枪装置价格较高，但清枪过程稳定可靠。弹簧型清枪装置价格低，但清枪过程不稳定，尤其是大电流焊接有较大颗粒飞溅粘附在喷嘴内壁时经常会出现卡死现象。因此，飞溅较小的焊接可选用弹簧型清枪装

10、置，飞溅较大的焊接则推荐选用刀片型清枪装置。无论是刀片型还是弹簧型清枪装置，大多是由气动马达驱动的。剪丝装置比较简单，都是由气缸带动一个刀头来剪断焊丝。如果使用始断检测功能，为了检测准确，则必须选用剪丝装置。喷硅油装置有外喷型和内喷型。清枪、剪丝、喷硅油装置的外喷型就是由焊枪喷嘴触压硅油喷口，硅油喷进焊枪喷嘴内壁。内喷型就是硅油从喷油管到焊枪喷嘴内部直接喷。内喷型还具有在喷油的同时将飞溅物吹出喷嘴的作用，但内喷型的价格较高。还有一种形式是“沾油”，就是将焊枪喷嘴伸入油池内使喷嘴内壁沾上油。这种应用形式简单、价格低，但会污损设备、浪费硅油、影响焊接质量。建议不要采用。接，并可与操作机、焊接电源等

11、配合使用，组成自动焊接中心，大大提高焊缝质量，减轻焊工劳动强度，提高劳动生产率。它是焊接各种轴类、盘类、筒体等回转体零件的理想设备。何？焊接变位机基本分类如焊接变位机的基本结构形式有伸臂式、座式、双座式三种，其特点、性能、适用范围如表所示。什么叫焊接辅机具？焊接变位机的主要结构及工作原理是什么？焊接变位机的基本结构形式虽然有上述三种，但其派生形式很多，有的变位机的工作台还具有升降功能。现以适用性良好的成都焊研威达自动焊接设备有限公司生产的座式变位机为例，阐述变位机的主要结构及工作原理。通用的座式变位机的主要结构如图所示。变位机主要由机架、驱动机构（包括翻转减速机构和旋转减速机构）、回转盘、导电

12、机构及控制系统组成。（）机架。变位机机架主要包括机座、支架及横梁等。这样构件均采用型材焊接而成。（）驱动机构。变位机工作台的翻转减速运动采用交流电机经蜗轮蜗杆减速器驱动，通过一级齿轮实现，使其具有自锁功能，且翻转力矩大，定位可靠。工作台的回转驱动机构，主要由摆线针轮减速电机、回转支承、回转齿轮等组成，摆线针轮减速机通过变频调速器，无级调速，变速范围大，调速精度高。在大型成套自动化或专用焊接设备中，影响焊接质量的因素不仅仅与焊接电源和送丝机构的好坏有关，而且与其他配套装置也密切相关。这些配套装置习惯上统称为焊接辅机具，实际上它们是大型成套自动化焊接设备极为重要的组成部分。不管是从制造成本、加工精

13、度要求、价格比重、技术含量，还是从它们在大型成套自动化焊接设备所起到的作用来看都丝毫不比焊接电源和送丝机构逊色，把它们称作“辅机具”只是习惯上的叫法而已。这些配套装置是焊接变位机、焊接操作机、焊接滚轮架、焊缝跟踪装置等。焊接变位机的主要功能及作用是什么？焊接变位机是一种改变焊件位置来完成机械化、自动化焊接的焊接配套设备，主要用于机架、机座、法兰、封头等非长形焊件的翻转变位，同时还可用于装配、切割、检验、打磨、喷漆等作业。通过工作台的旋转及翻转运动，使工作焊缝处于最理想的位置进行焊现代焊接年第期总第期表焊接变位机的分类电机驱动：承载能力多在以下，适用于小型焊件的翻转变位。液压驱动：承载能力多在左

14、右，适用于结构尺寸不是很大但自重较大的焊件，它们多用于焊条电弧焊中。焊件的翻转变位，是目前产量最大、规格最全、应用最广的结构形式，常与伸臂式焊接操作机或弧焊机器人配合使用。回转工作台安装在伸臂的一端，伸臂相对于某一倾斜轴成角度回转，而此倾斜轴的位置由旋转电机及翻转电机控制部分组成。其电气原理图，如图所示。）旋转电机控制部分：该部分控制电路采用变频器作为主控部分，具有变速功能较强，且外部控制线路简单等特点。变频器外部有反转控制端（号线）、正转控制端（号线）、公共端（号线）、模拟信号输入端（号线）及电源输入端（号线）。当合上主电源开关时，处于启动位置时，扳动双向隔离，接通号线与号线，此时旋转电机反

15、转。同理使与号线接通。调节电位器，使模拟信号输入端的电压从无级变化到，从而实现电机的无级调速。）翻转电机控制部分：该控制电路通过降压变压器得到的控制电压，当处于启动位置时，控制电路得到控制电压，与号线接通，扳动双向隔离开关，吸合动作，电机正转。同理，当接通与号线时，电机便反转。同时该电路还具有行程保护、电路互锁及短路保护的功能。（）回转盘。通常工作台的结构应便于装卡工件或安装卡具，因而，一般回转盘上对称分布有若干形槽，伸臂式是固定的，但有的也可在的范围内上下倾斜，也有的伸臂仅绕某一中心作圆弧运动。该变位机范围与作业适应性好，但整体稳定性差。座式工作台连同回转机构支撑在两边的倾斜轴上，工作台以焊

16、接速度回转，倾斜轴通过扇形齿轮或液压缸，多在的范围内恒速倾斜。该机稳定性好，一般不用固定在地面上，搬移方便。工作台坐在“”形架上，以预定的焊接速度回转，“”形架坐在两侧的机座上，多双座式以恒速或所需的焊接速度绕水平轴转动。该机不仅整体稳定性好，而且如果设计得当，焊件安放在工作台上以后，倾斜运动的重心将通过或接近倾斜轴线，使倾斜驱动力矩大大减少。因此，重型变位机多采用这种结构。以上重型大尺寸焊件的翻转变位，多与大型门式焊接操作机或伸缩臂式焊接操作机配合使用。翻转减流的要求。如图所示的变位机采用的是一种新型的导电装置，即采用铜棒，使其一端在弹簧的作用下，始终顶向回转盘，另一端带有螺纹的端头可有效连接电缆，充分保证焊