6第六章 焊接自动化技术的应用

第六章焊接自动化技术的应用

6.1专机焊接

6.2机器人焊接

6.3机器人工作站

1返回下一页上一页结束首页6.1专机焊接一、十字操作架专机焊接1.任务:某公司生产的阀门阀体。产品材质为碳钢，其焊接位置在阀体内腔.2返回下一页上一页结束首页图6-1阀门阀体本体实物图要求：①采用十字操作架加TIG电源专机焊接。②采用Ar作保护气体，使用Inconel625，φ1.2mm焊丝堆焊。③焊后需着色检测，超声波检测，滤纸斑点测试，切屑样品化学成分分析等方法检验焊缝。④所有堆焊产品需满足ASMEIX标准、APISpecifications6A(PSL1-4),APISpecification17D的标准、NACEMR01-75标准（有些还需另增加特殊测试）。

3返回下一页上一页结束首页图6-2阀门阀体本体设计参照图图6-3阀门内孔表面堆焊焊缝分布情况6.1专机焊接一、十字操作架专机焊接2.任务分析工作环境恶劣（如海洋、H2S，CO2，零下–60°C至+343°C及各种压力等级的高含量氯离子或硫化物场合），焊接位置主要是阀体的内壁堆焊，焊接质量控制要求严格。堆焊特点：（1）此类阀件重达数拾吨，不易装配，是很难用工装倾斜工件到理想的焊接位置；（2）需堆焊的孔径50mm以上，堆焊深度达2m，存在较大的焊接可达性问题及全位置焊接要求，人工操作的难度非常大；（3）堆焊尺寸要求高。在立向位置堆焊的厚度为：0.175″(4.45mm)，在平面位置时堆焊厚度为0.165″(4.2mm)，堆焊的高度精度控制在0.01″(0.25mm)，机加工后的堆焊尺寸需达到3.17mm。4返回下一页上一页结束首页6.1专机焊接一、十字操作架专机焊接3.任务执行（1）设备选择设备选用某公司生产的ETR-S全自动堆焊系统，该设备是一套大型的十字操作架全自动化焊接专机系统，其系统组成如图6-4所示。该系统的工艺特点：①热影响区小、热裂纹的倾向降低②母材稀释率低，提升了耐腐蚀性能③焊接无飞溅，合金元素烧损少，缺陷少,抗腐蚀性能提高，焊缝机械性能好④更高的熔敷效率，两倍以上的焊接速度，稀释率降低60%，同等电流和焊接速度情况下提高了30-50%堆焊面积或厚度等5返回下一页上一页结束首页6返回下一页上一页结束首页⑥⑤④③①②②头⑫

⑪

⑩转⑧⑦

图6-4ETR-S全自动堆焊系统组成示意图①立柱；②横梁；③安全围栏；④热丝机构；⑤焊接电源；⑥焊接系统控制柜；⑦PLC控制柜底座；⑧专机底座；⑨变位机；⑩PLC控制柜；⑪焊枪；⑫焊枪旋转机构；⑬焊丝盘6.1专机焊接一、十字操作架专机焊接3.任务执行（2）焊接1）焊材：采用Inconel625，φ1.2mm2）焊接方法：热丝TIG堆焊3）焊接工艺参数：焊接工艺参数见表6-1所示。4）内孔焊接时焊枪的运动轨迹7返回下一页上一页结束首页焊枪角度焊接电流电弧电压焊接速度气体流量45°180-220A12-14V15-25cm/min10-15L/min一、十字操作架专机焊接3.任务执行（2）焊接4）内孔焊接时焊枪的运动轨迹8返回下一页上一页结束首页图6-5ETR焊枪运行轨迹示意图一、十字操作架专机焊接3.任务执行（2）焊接4）内孔焊接时焊枪的运动轨迹9返回下一页上一页结束首页图6-6阀门阀体主孔焊接运行轨迹图6-7阀门阀体相贯孔焊接运行轨迹一、十字操作架专机焊接3.任务执行（2）焊接5）焊接效果10返回下一页上一页结束首页图6-8焊接过程中的焊缝效果图6-9阀门内孔表面堆焊效果6.1专机焊接二、管-板专机焊接1.任务描述：产品结构如图6-10示，为一锅炉热交换器。板材材质为Q235，管材材质为20g,管与板连接的接头形式有6种，如图6-11示。焊接位置：平角焊位置。11返回下一页上一页结束首页要求：①采用专机焊接。②采用CO2作保护气体，使用直径1.0mm的H08Mn2SiA焊丝。图6-10锅炉热交换器③所有焊缝均进行水压实验，焊缝表面波纹均匀整齐，焊缝成形良好。图6-10锅炉热交换器6.1专机焊接二、管-板专机焊接12返回下一页上一页结束首页图6-11热交换器管-板角焊缝接头形式a.管伸出b.管平齐c.管内缩d.内孔焊f.管箱焊e.深孔焊6.1专机焊接二、管-板专机焊接2.任务分析锅炉热交换器的管-板焊接，焊接质量要求极高。由于其管口较多，排列很密集且接头形式复杂，如采用传统的手工TIG焊或MMA手工焊条电弧焊完成，则焊接时的劳动条件极差，增加劳动强度和操作难度，难以保证焊接质量。选择管-板焊接专机进行焊接，可以很好地保证产品的焊接质量，提高生产效率。13返回下一页上一页结束首页6.1专机焊接二、管-板专机焊接3.任务执行（1）设备选择14返回下一页上一页结束首页图6-12FTW35-118管-板自动焊专机系统组成1.TPS5000电源；2.FTW-35-118专机焊接头；3.FRC-40遥控器；4.FCU-FTW控制盒6.1专机焊接二、管-板专机焊接3.任务执行（2）焊接

1）焊接位置为平角焊位置，如图6-13示。15返回下一页上一页结束首页图6-13热交换器管-板角焊缝焊接位置6.1专机焊接二、管-板专机焊接3.任务执行（2）焊接2）焊枪提升装置如图6-14示。16返回下一页上一页结束首页锁紧螺母图6-14-焊枪提升装置6.1专机焊接二、管-板专机焊接3.任务执行（2）焊接3）焊接工艺参数：焊接工艺参数如表6-2示。17返回下一页上一页结束首页焊枪角度焊接电流电弧电压焊接速度气体流量40-45°150-210A22-24V15-20cm/min10-15L/min6.1专机焊接二、管-板专机焊接3.任务执行（2）焊接4）产品焊接效果18返回下一页上一页结束首页图6-15锅炉热交换器管-板接头焊接焊缝效果6.1专机焊接三、管-管专机焊接1.任务描述：产品结构如图6-16示，是某企业新开发上市的新型环保节能锅炉内部结构。材质为16Mn，壁厚:12mm，直径:Φ200mm、Φ280mm和Φ350mm三种规格，长度分别为4200mm、5600mm和6000mm。接头形式为管-管对接。

19返回下一页上一页结束首页要求：（1）采用专机焊接。（2）采用82Ar+18%CO2作保护气体，使用直径1.0mm的H08Mn2SiA焊丝。（3）正、背面焊缝余高0～3mm,焊缝两侧无咬边，焊缝表面无气孔、焊瘤、夹渣和裂纹等缺陷，波纹均匀整齐，焊缝成形良好；焊缝内部质量按GB3323-89《钢制压力容器》标准X射线检测达二级以上。L60±5°3～3.5ф200-350×12mm图6-16产品焊接接头结构图6.1专机焊接三、管-管专机焊接2.任务分析由于该产品属于压力管道，焊缝质量要求较高，为全焊透焊缝，而且产品管径不大，焊接作业时无法进行双面施焊，必须采用单面焊双面成形工艺才能完成。为了提高焊接质量和效率，采用管管自动焊接专机加激光跟踪技术进行焊接作业。20返回下一页上一页结束首页6.1专机焊接三、管-管专机焊接3．任务执行（1）焊接系统：JD2010管-管自动焊专机（2）焊接电源：松下KR-350焊机（3）保护气体：82Ar+18%CO2（4）焊接参数：如表6-3示。21返回下一页上一页结束首页焊接电流电弧电压焊接速度气体流量打底层：100-105A18-18.5V15-20cm/min10-15L/min填充层：120-125A19-20V15-20cm/min10-15L/min盖面层：115-120A19-19.5V15-20cm/min10-15L/min6.1专机焊接三、管-管专机焊接3．任务执行（5）坡口形式：V型破口，进行根焊（打底焊）、填充、盖面多层焊，如下图6-17所示。22返回下一页上一页结束首页图6-17坡口截面焊缝6.1专机焊接三、管-管专机焊接3．任务执行（6）焊缝成形：反面、填充、正面焊缝效果，如图6-18所示23返回下一页上一页结束首页图6-18焊缝成形效果①打底层背面焊缝；②打底层正面焊缝；③填充层焊缝；④盖面焊缝6.1专机焊接三、管-管专机焊接3．任务执行（7）焊接现场案例24返回下一页上一页结束首页图6-19焊接现场①打底焊接；②打底层焊缝；③填充层焊接；④盖面焊接6.2机器人焊接

一、示教编程1.示教编程的概念（1）示教器（FlexPendant），又叫示教编程器（以下简称示教器），是机器人控制系统的核心部件，是一个用来注册和存储机械运动或处理记忆的设备，该设备是由电子系统或计算机系统执行的。25返回下一页上一页结束首页6.2机器人焊接

一、示教编程1.示教编程的概念（2）示教编程的定义用机器人代替人进行作业时，必须预先对机器人发出指令，规定机器人应该完成的动作和作业的具体内容，操作者通过示教器对机器人进行手动示教，利用机器人语言进行在线或离线编程，实现程序回放，让机器人执行程序要求的轨迹运动，这个指示过程我们称之为示教编程。26返回下一页上一页结束首页6.2机器人焊接

一、示教编程2.示教编程示教编程内容主要由两部分组成，一是机器人运动轨迹的示教，二是机器人作业条件的示教。机器人运动轨迹的示教主要是对为了完成某一作业，焊丝端部所要运动的轨迹，包括运动类型和运动速度的示教。机器人作业条件的示教主要是为了获得好的焊接质量，对焊接条件进行示教，包括被焊金属的材质、板厚、对应焊缝形状的焊枪姿势、焊接参数、焊接电源的控制方法等。27返回下一页上一页结束首页6.2机器人焊接

一、示教编程2.示教编程

(1)松下薄板机器人结构28返回下一页上一页结束首页轴的名称轴的名称RT轴回转RW轴旋转手腕UA轴上臂BW轴弯曲手腕FA轴前臂TW轴扭曲手腕6.2机器人焊接

一、示教编程2.示教编程

(1)松下薄板机器人结构29返回下一页上一页结束首页图6-22示教再现型机器人6.2机器人焊接

一、示教编程2.示教编程

（2）如何使用试教盒

30返回下一页上一页结束首页图6-23示教器(正面)图6-24示教器(背面)6.2机器人焊接

一、示教编程2.示教编程

（2）如何使用试教盒

1）安全保护开关①紧急停止开关通过切断伺服电源立刻停止机器人和外部轴操作。一旦按下,开关保持紧急停止状态(保留功能)。顺时针方向旋转释放该开关。

31返回下一页上一页结束首页6.2机器人焊接

一、示教编程2.示教编程

（2）如何使用试教盒

1）安全保护开关②安全开关该开关在操作时确保操作者的安全。当两个开关同时被释放或同时被用力按下时，切断伺服电源。轻按一个或两个开关打开伺服电源。

32返回下一页上一页结束首页图6-26安全开关一、示教编程

2.示教编程

（2）如何使用试教盒

2）启动、暂停和闭合伺服开关（如图6-27所示）①起动开关在AUTO模式中该开关用于起动或重新起动机器人操作。②暂停开关该开关用于在伺服闭合状态下中止机器人操作。③伺服起动开关该开关起动伺服电源。33返回下一页上一页结束首页图6-27启动、暂停和闭合伺服开关

一、示教编程

2.示教编程

（2）如何使用试教盒

3）模式选择开关一个两位置的开关，允许你选择你想要机器人工作在哪一模式。将该开关置于示教模式，即可用示教盒操作机器人。运转操作时，将该开关置于AUTO位置，如图6-28所示。

34返回下一页上一页结束首页图6-28模式选择开关一、示教编程

2.示教编程

（2）如何使用试教盒

4）拨动按钮这个按钮用来控制机器人手臂的运动，外部轴或屏幕上的光标。它也被用于改变数据或选择一个选项。拨动按钮三个不同的操作：如①轻微移动该拨动按钮；②按动拨动按钮(点击)；③按住拨动按钮的同时向上或向下轻微移动(轻微移动拖拽)，如表6-5所示。35返回下一页上一页结束首页36返回下一页上一页结束首页①向上/向下微动

移动机器人手臂或外部轴

向上微移动:在（+）方向中

向下微移动:在（-）方向中

移动荧屏上的光标。

改变数据或选择一个选项。

指定选择的项目并保存它。②点击

指定选择的项目并保存它。③微动（拖动）

保持机器人手臂的当前操作。

按下后的拨动按钮旋转量决定变化量。

停止轻微旋转然后释放。

运动的方向与“向上/下微动”相同。表6-5拨动按钮三个不同的操作一、示教编程

2.示教编程（2）如何使用试教盒5）窗口转换键①在菜单图标条与编辑窗口之间转换。②它在主窗口和子窗口之间转变。示教盒上的键仅对激活的窗口有效37返回下一页上一页结束首页图6-31窗口转换界面一、示教编程2.示教编程（2）如何使用试教盒6）回车与删除键①回车键该键用于保存或指定一个选择。你可以在窗口中点击OK按钮完成相同的功能。示教时，该键用于保存示教点。②删除键该键用于删除当前处理。你可以在窗口中点击删除按钮完成相同的功能。如果增加或更新数据的时候按下该删除键，数据更新被删除，而数据保持不变。38返回下一页上一页结束首页一、示教编程2.示教编程（2）如何使用试教盒7）功能键

每个键被用于完成每个用户功能键上方显示的用户功能图标对应的功能。你能定制每个键的功能。39返回下一页上一页结束首页一、示教编程2.示教编程（2）如何使用试教盒8）平移键①L-平移键。该键用于坐标系中各轴的切换或按输入数值移动。各轴将按“主要部份轴”，“手腕轴”和“外部轴”(如果提供)的次序切换。②R-平移键。该键用于功能选择的捷径或按照输入数字值移动。40返回下一页上一页结束首页2.示教编程（3）如何在屏幕上工作1）移动光标①首先用拨动按钮向上或向下轻微移动光标。光标的位置由粗线轮廓或反白显示表示。②其次点击拨动按钮显示子菜单项目或切换到保存-数据窗口或更新-数据窗口。③最后在保存-数据窗口或更新-数据窗口中，按动拨动按钮移动光标然后点击它来定义数据或移到下个程序。一、示教编程41返回下一页上一页结束首页图6-36拨动按钮图6-37显示菜单数据窗口2.示教编程（3）如何在屏幕上工作2）选择菜单①使用拨动按钮选择一份菜单。

一、示教编程42返回下一页上一页结束首页图6-38选择菜单2.示教编程（3）如何在屏幕上工作2）选择菜单②如果不知道图标功能,在图标上释放光标显示图标名。

一、示教编程43返回下一页上一页结束首页图6-39图标名2.示教编程（3）如何在屏幕上工作3）输入数值一、示教编程44返回下一页上一页结束首页图6-40输入数值窗口①示数字输入框，输入数值。②使用

L-平移键或R-平移键切换数值。③使用拨动按钮修改数值。④按回车键关闭窗口并保存所修改的数值。⑤按删除键不保存所修改的数值直接关闭窗口。

2.示教编程（3）如何在屏幕上工作4）输入字母一、示教编程45返回下一页上一页结束首页图6-41输入字母窗口2.示教编程（4）示教模式下的操作1）闭合伺服电源一、示教编程46返回下一页上一页结束首页图6-42模式切换开关①警示危险闭合伺服电源前确保机器人工作范围内没有人在场。当你闭合控制器的电源时:确保在再次闭合电源之前至少需要3秒冷却时间。2.示教编程（4）示教模式下的操作1）闭合伺服电源一、示教编程47返回下一页上一页结束首页图6-42模式切换开关①闭合机器人控制器的电源开关,然后控制柜中的系统数据将被传输到示教盒来确保用示教盒操作机器人。②轻轻按住一个安全开关(伺服起动开关开始闪)；闭合伺服起动开关(伺服起动开关亮)。③当你工作时，轻轻按住安全开关。解除或用力按住安全开关将关闭伺服电源。在那时，需要注意一、示教编程2.示教编程（4）示教模式下的操作2）用户身份设定①在设定菜单上，点控制器和用户身份。然后登录屏幕出现。②在用户身份对话框中键入"robot"(小写)，然后在密码对话框中键入"0000"(4个零)，然后点击OK按钮进入用户水平，允许示教和编辑机器人设定。48返回下一页上一页结束首页用户IDrobot密码0000一、示教编程2.示教编程（4）示教模式下的操作3）手动操作49返回下一页上一页结束首页

危险在打开伺服电源之前一定要确定在机器人的工作范围内没有干扰机器人运动的人和物。

机器人运动:ON微动按钮移动机器人有效。机器人运动:OFF微动按钮在窗口中移动光标有效。一、示教编程2.示教编程（4）示教模式下的操作4）产生一示教程序运用示教操作产生如机器人运动和工作程序。当完全时，在操作模式中运转程序来实际操作机器人。示教流程：①产生一个文件，示教数据将被保存。②开始示教操作产生程序。③使用跟踪操作，在示教操作完成或过程中，检查和/或更正示教数据。④使用文件编辑操作，通过在示教或跟踪操作过程中或完成后靠编辑细节完成程序。

50返回下一页上一页结束首页一、示教编程2.示教编程（4）示教模式下的操作5）产生一个新程序①在R(文件)菜单上，按“新的”，然后一个新的对话框出现。②填写或者改变领域如有必要，然后按OK钮作为一个新的文件保存它。在示教操作中，产生示教点数据和机器人命令。而且文件编辑操作(示教数据)将会在文件中被保存。51返回下一页上一页结束首页一、示教编程2.示教编程（4）示教模式下的操作6）示教和保存示教点52返回下一页上一页结束首页一、示教编程2.示教编程（4）示教模式下的操作7）每个插补方式运动命令53返回下一页上一页结束首页表6-6插补方式运行命令

移动命令插补类型移动PTPMOVEL直线MOVEC圆弧MOVELW直线摆动MOVECW圆弧摆动注意)摆动插补的振幅点登录在运动命令"WEAVEP"。2.示教编程（4）示教模式下的操作8）弧焊机器人典型轨迹示教①直线轨迹示教

54返回下一页上一页结束首页2.示教编程（4）示教模式下的操作8）弧焊机器人典型轨迹示教②圆弧轨迹示教55返回下一页上一页结束首页.

（图3-18）为两端圆弧插补示例，三点计算一段圆弧，如果全部设为MOVEC指令，由于圆弧路径的改变，cd段和de段的计算结果将变为两段直线轨迹。此时应在c点重复登录三次：第一次登录MOVEC，再登录键入MOVEL指令或MOVEP指令，第三次登录键入MOVEC指令作为圆弧新起始点。（图3-19）圆弧插补的运用事例（图3-18）圆弧插补计算示意图返回下一页上一页结束首页2.示教编程（4）示教模式下的操作8）弧焊机器人典型轨迹示教③摆动示教57返回下一页上一页结束首页直线摆动插补示意图2.示教编程（4）示教模式下的操作8）弧焊机器人典型轨迹示教③摆动示教58返回下一页上一页结束首页圆弧摆动插补示意图二、机器人直线焊接1.任务描述材料为用Q235，焊接位置为平对接焊。59返回下一页上一页结束首页1003006

6-54产品结构图要求：1）采用CO2作保护气体，使用直径

1.0mm的

H08Mn2SiA焊丝，通过手动操作机器人完成焊接作业。2）焊缝宽度5～6mm,余高0～3mm，焊缝均匀整齐，成形良好。

二、机器人直线焊接2.任务分析该产品属于薄板焊接，其接头形式为Ⅱ形坡口对接，焊接位置为平焊，直接采用机器人直线行走即可，操作简单。60返回下一页上一页结束首页1003006

6-54产品结构图二、机器人直线焊接3.执行操作（1）设备：焊接机器人PanasonicTA-1400，控制系统PanasonicＧⅢ1400，电源PanasonicYD-500GR3）（2）示教运动轨迹61返回下一页上一页结束首页XZY二、机器人直线焊接3.执行操作（3）示教程序示教程序如图6-56所示。62返回下一页上一页结束首页二、机器人直线焊接3.执行操作（4)焊接效果63返回下一页上一页结束首页图6-57焊缝效果图三、机器人圆弧焊接1.任务描述：产品结构如图，材料为用Q235，焊接位置为管俯位平角焊。64返回下一页上一页结束首页

6-58产品结构图要求：1）采用CO2作保护气体，使用直径1.0mm的H08Mn2SiA焊丝，通过手动操作机器人完成焊接作业。2）焊缝焊脚高度5～6mm,焊缝表面波纹均匀整齐，焊缝成形良好。506三、机器人圆弧焊接2.任务分析1）该产品属于管板坐骑式接头形式，焊接位置为管垂直府位平角焊。管板坐骑式接头是T形接头的特例，其示教要领与板式T形接头相似。所不同的是，管-板焊缝在管子的圆周根部，即示教时焊枪的角度、电弧对中的位置需要随着管-板角接接头的弧度变化而变化。再者，管子与地板在焊接时的散热状况和熔化情况不同，易产生咬边、焊偏等现象。2）用机器人进行该产品的焊接，可以采用圆弧（内、外圆）传感示教，也可直接采用圆弧轨迹示教即可，后种方法操作较简单。65返回下一页上一页结束首页506三、机器人圆弧焊接3.任务执行（1）设备机器人PanasonicTA-1400，控制系统PanasonicＧⅢ1400，电源PanasonicYD-500GR3（2）示教运动轨迹66返回下一页上一页结束首页XZY三、机器人圆弧焊接3.任务执行（3）示教程序67返回下一页上一页结束首页三、机器人圆弧焊接3.任务执行（4）焊接效果68返回下一页上一页结束首页四、机器人中厚板角接接头焊接

1.任务描述：产品结构如图，材料为用Q235，焊接位置为俯位平角焊。69返回下一页上一页结束首页6-62产品结构图要求：（1）采用CO2作保护气体，使用直径1.0mm的H08Mn2SiA焊丝，通过手动操作机器人并结合接触传感技术完成焊接作业。（2）焊缝根部全焊透，焊脚高度16～17mm,焊缝两侧无咬边，焊缝表面无气孔、焊瘤、夹渣和裂纹等缺陷，波纹均匀整齐，焊缝成形良好。四、机器人中厚板角接接头焊接

2.任务分析该产品属于中厚板角焊缝焊接，其主要难点是保证根部焊透、焊缝的焊脚高度和防止焊址处咬边。采用机器人焊接时，可以选择三种方式进行第一种方式是直接选择直线加摆动一次焊接成形，此种方式的优点是编程简单，缺点是根部很难保证焊透，且易受工件的挪动影响；第二种方式是采用中厚板软件进行多层多道焊，其优点是根部焊透性好，缺点是编程较复杂，且易受工件的挪动影响；第三种方式是采用传感技术加多次多道焊中厚板软件程序或传感技术加多层多道焊人工设点进行焊接，其优点既能保证根部焊透，又免受工件移动（在设定范围内）的影响，缺点是编程相对复杂，尤其是后者。70返回下一页上一页结束首页四、机器人中厚板角接接头焊接3.任务执行（1）设备机器人PanasonicTA-1400，控制系统PanasonicＧⅢ1400，电源PanasonicYD-500GR3（2）示教运动轨迹71返回下一页上一页结束首页XZY四、机器人中厚板角接接头焊接3.任务执行（3）示教程序72返回下一页上一页结束首页四、机器人中厚板角接接头焊接3.任务执行（4）焊接效果73返回下一页上一页结束首页五、机器人板-板对接接头单面焊双面成形焊接1.任务描述产品结构如图，材料为用Q235，接头形式为V型坡口对接接头，焊接位置为水平位置。74返回下一页上一页结束首页6-66产品结构图要求：（1）采用CO2作保护气体，直径ø1.2mm的H08Mn2SiA焊丝，通过手动操作机器人加接触传感和坡口检测技术完成焊接作业。（2）采用多层焊，第一层必须单面焊双面成形。（3）正、背面焊缝余高0～3mm,焊缝两侧无咬边，焊缝表面无气孔、焊瘤、夹渣和裂纹等缺陷，波纹均匀整齐，焊缝成形良好；焊缝内部质量按GB3323-89《钢制压力容器》标准X射线检测达二级以上。2～32503001230±5°五、机器人板-板对接接头单面焊双面成形焊接2.任务分析单面焊双面成形工艺一般用于无法进行双面施焊但又要求焊透的焊接接头情况。此种技术适用于V形或U形坡口多层焊（打底、填充和盖面）的焊件上。广泛应用于锅炉、压力容器、管道以及其他一些重要的焊接结构中。该产品的焊接难点主要是第一层单面焊双面成形焊缝和各层之间易产生未熔合。采用机器人焊接，同样可以选择上例3中的三种方式进行（在本任务已明确要求采用加接触传感技术完成）。75返回下一页上一页结束首页2～32503001230±5°五、机器人板-板对接接头单面焊双面成形焊接3.任务执行（1）设备机器人PanasonicTA-1400，控制系统PanasonicＧⅢ1400，电源PanasonicYD-500GR3（2）示教运动轨迹76返回下一页上一页结束首页XZY五、机器人板-板对接接头单面焊双面成形焊接3.任务执行（3）示教程序77返回下一页上一页结束首页●BeginofProgram0001REFMNU00002REFSLS20，

0003TOOL=1：TOOL010004●MOVEPP00l(0)，

30.00m/min，（原点或待机点）0005●MOVEPP002(0)，

30.00m/min，（前进点）0006●MOVEPP003(0)，

30.00m/min，（坡口传感检测开始点）0007SLSTCH1，0，0，0，

0，

0.00，0，G．－Ｄetec．．．0008●'MOVEPP004(0)，

30.00m/min，（坡口传感点）0009●MOVEPP005(1)，

30.00m/min，（退避点）0010●MOVEPP006(1)，

30.00m/min，（前进点）0011●MOVEPP007(1)，

30.00m/min，（坡口传感检测开始点）0012SLSTCH2，0，，0，0，

0，

0.00，1，G．－Ｄetec．．．0013●MOVEPP008(1),30.00m/min，（坡口传感点）0014●MOVEPP009(2)，

30.00m/min，（退避点）0015●MOVEPP010(2)，

30.00m/min，（前进点）0016MULTISTARTWLD#10017●MOVEPP011(2)，

30.00m/min，（循环开始点）0018●MOVELP012(1),30.00m/min，（起焊点）0019MNUWLD#1A=105V=17.8S=0.100020 ARC-ONPROCESS=0，0021●MOCELP013(2)，

30.00m/min，（收弧点）

0022CRATERAMP=100VOLT=19.0T=0.000023ARC.:-OFFArcEnd1PROCESS=0，0024●MOVEPP014(2),30.00m/min，（循环结束返还点）0025 MULTIEND0026●MOVELP0l5(2)，

30.00m/min，（退避点）0027●MOVEPP016(0),30.00m/min，（原点或待机点）五、机器人板-板对接接头单面焊双面成形焊接3.任务执行（4）焊接效果78返回下一页上一页结束首页图6-68背面焊缝

图6-69正面焊缝六、机器人综合焊接应用1.任务描述产品结构和尺寸如图，材料为用Q235，由3个试件（即220mm×150mm×16mm、80mm×80mm×16mm和ø80mm×16mm，）组成，焊缝位置均为水平角焊位置79返回下一页上一页结束首页6-70产品结构图要求：（1）采用CO2作保护气体，直径ø1.2mm的H08Mn2SiA焊丝，通过手动操作机器人完成焊接作业。（2）焊脚高度为12～14mm,焊址处无咬边，焊缝表面波纹均匀整齐，焊缝成形良好。163616150220六、机器人综合焊接应用2.任务分析该产品的焊缝均属于平角焊缝，其焊接难点主要在于：（1）保证每条角焊缝根部焊透、焊缝的焊脚高度和防止焊址处咬边；（2）保证方板试件四个转角处的焊缝成形和咬边；（3）保证方板和圆块相接处的焊缝质量。80返回下一页上一页结束首页163616150220六、机器人综合焊接应用3.任务执行（1）设备机器人PanasonicTA-1400，控制系统PanasonicＧⅢ1400，电源PanasonicYD-500GR3（2）示教运动轨迹81返回下一页上一页结束首页YXZ六、机器人综合焊接应用3.任务执行（3）示教程序82返回下一页上一页结束首页●BeginofProgram0001TOOL=1：TOOL010002●MOVEPP00l，10.00m/min，0003●MOVEPP002，10.00m/min，0004●MOVEPP003，10.00m/min，，0005●MOVECWP00410.00m/min，Ptn=1,F=0.50006ARC-SET·AMP=145VOLT=21.6 S=0.07，0007ARC-ONArcSta:rt1PROCESS=0，0008○WEAVEPP005，10.00m/min，T=0.4，

0009○WEAVEPP006，10.00m/min，T=0.1，0010●MOVECWP007，10.00m/min，Ptn=1,F=0.5，0011●MOVECWP008，10.00m/min，Ptn=1,F=0.5，0012●MOVECWP009，10.00m/min，Ptn=1,F=0.5，0013●MOVECWP010，10.00m/min，Ptn=1,F=0.50014ARC-SET·AMP=100VOLT=18.0 S=0.10，0015ARC-OFFArcSta:rt1PROCESS=0六、机器人综合焊接应用3.任务执行（3）示教程序83返回下一页上一页结束首页0016○WOVELP011，10.00m/min，0017○WOVELP012，10.00m/min，0018●WOVELP013，10.00m/min0019●MOVELWP014，10.00m/min，Ptn=1,F=0.5，0020ARC-SET·AMP=130VOLT=19.0 S=0.07，0021ARC-ONArcSta:rt1PROCESS=0，0022○WEAVEPP015，10.00m/min，T=0.2，

0023○WEAVEPP016，10.00m/min，T=0.4，0024●MOVELWP017，10.00m/min，Ptn=1,F=0.5，0025ARC-SET·AMP=100VOLT=18.0 S=0.47，0026●MOVELP018，10.00m/min，0027●MOVELP019，10.00m/min，0028●MOVELP020，10.00m/min，0029●MOVELP021，10.00m/min，0030●MOVELP022，10.00m/min，六、机器人综合焊接应用3.任务执行（3）示教程序84返回下一页上一页结束首页0031●MOVELP023，10.00m/min，0032●MOVELP024，10.00m/min，0033●MOVELP025，10.00m/min，0034●MOVELP026，10.00m/min，0035●MOVELP027，10.00m/min，0036●MOVELWP028，10.00m/min，Ptn=1,F=0.5，0037ARC-SET·AMP=130VOLT=19.0 S=0.08，0038○WEAVEPP029，10.00m/min，T=0.3，

0039○WEAVEPP030，10.00m/min，T=0.3，0040●MOVELWP031，10.00m/min，Ptn=1,F=0.5，0041ARC-SET·AMP=100VOLT=18.0 S=0.47，0042●MOVELP032，10.00m/min，0043●MOVELP033，10.00m/min，0044●MOVELP034，10.00m/min，0045●MOVELP035，10.00m/min，六、机器人综合焊接应用3.任务执行（3）示教程序85返回下一页上一页结束首页0046●MOVELP036，10.00m/min，0047●MOVELP037，10.00m/min，0048●MOVELP038，10.00m/min，0049●MOVELP039，10.00m/min，0050●MOVELP040，10.00m/min，0051●MOVELP041，10.00m/min，0052●MOVELWP042，10.00m/min，Ptn=1,F=0.5，0053ARC-SET·AMP=130VOLT=19.0 S=0.08，0054○WEAVEPP043，10.00m/min，T=0.3，0055○WEAVEPP044，10.00m/min，T=0.3，0056●MOVELWP045，10.00m/min，Ptn=1,F=0.5，0057ARC-SET·AMP=100VOLT=18.0 S=0.47，0058●MOVELP046，10.00m/min，0059●MOVELP047，10.00m/min，0060●MOVELP048，10.00m/min，六、机器人综合焊接应用3.任务执行（3）示教程序86返回下一页上一页结束首页0061●MOVELP049，10.00m/min，0062●MOVELP050，10.00m/min，0063●MOVELP051，10.00m/min，0064●MOVELP052，10.00m/min，0065●MOVELP053，10.00m/min，0066●MOVELP054，10.00m/min，0067●MOVELP055，10.00m/min，0068●MOVELWP056，10.00m/min，Ptn=1,F=0.5，0069ARC-SET·AMP=130VOLT=19.0 S=0.08，0070○WEAVEPP057，10.00m/min，T=0.3，

0071○WEAVEPP058，10.00m/min，T=0.3，0072●MOVELWP059，10.00m/min，Ptn=1,F=0.5，0073ARC-SET·AMP=100VOLT=18.0 S=0.47，0074●MOVELP060，10.00m/min，0075●MOVELP061，10.00m/min，六、机器人综合焊接应用3.任务执行（3）示教程序87返回下一页上一页结束首页0076●MOVELP062，10.00m/min，0077●MOVELP063，10.00m/min，0078●MOVELP064，10.00m/min，0079●MOVELP065，10.00m/min，0080●MOVELP066，10.00m/min，0081●MOVELP067，10.00m/min，0082●MOVELP068，10.00m/min，0083●MOVELP069，10.00m/min,0084●MOVELP070，10.00m/min，0085ARC-SET·AMP=100VOLT=18.00085ARC-SET·AMP=100VOLT=18.0 S=0.00，0086ARC-OFFArcEnd1PROCESS=0，0087●MOVELP071，10.00m/min，0088●MOVELP072，10.00m/min，0089●MOVEPP073，10.00m/min六、机器人综合焊接应用3.任务执行（4）焊接效果88返回下一页上一页结束首页6.3机器人工作站

一、概述89返回下一页上一页结束首页图6-73汽车的车身自动化焊接生产线6.3机器人工作站

工作站的优点：1.产品质量稳定、品质可靠提升：减少了人为因素负面影响2.生产效率提高：生产节奏可控性高、产能稳定3.生产成本降低：减少了工人数量、物料传送环节、重复设备的数量4.工人劳动强度降低：降低了工人操作技能、持续工作时间，工作环境改善5.柔性化生产线：产品种类适用范围更大，实施流水线作业6.生产线管理水平提高：更利于产品品质保障、现场安全风险控制、物流和设施管理、场地规划、环境建设等企业生产线的管理。90返回下一页上一页结束首页二、工作站的分类通常按生产线上该工位完成的产品的工序数量和焊接自动化程度，分为自动化焊接工作站和自动化焊接生产线两个类型，表现形式为单一零部件自动化焊接工作站工位和产品自动化焊接生产流水线。91返回下一页上一页结束首页二、工作站的分类1.自动化焊接工作站92返回下一页上一页结束首页图6-74铝油箱筒体环缝自动化焊接工作站二、工作站的分类2.自动化焊接生产线93返回下一页上一页结束首页图6-75铝油箱自动化焊接生产线三、车桥机器人焊接工作站1.任务描述根据车桥结构设计一套机器人焊接工作站。94返回下一页上一页结束首页图6-76车桥结构图要求：（1）焊接方法采用TIMETIWN双丝MAG/MIG，焊接速度约15mm/s（取决于实际工件状态），焊丝直径1.2mm，焊接气体20%CO2+80%Ar，焊丝材质碳钢（Q235）；（2）焊接质量：焊缝要求外观美观，焊缝符合GB/T3323-1987《钢熔化焊对接接头射线照相与质量分级》中的Ⅲ级规定，并且要求焊缝熔深率达70%以上。（3）其他：焊接工件必须清理干净,防止氧化,油脂,润滑油,胶水等.根据工件的厚度和材料不同,焊接过程中最大容许的工件公差是小于±0.5mm,变化过大会影响焊接速度,成形和质量.我公司对焊接产品的功能性不承担责任.原则上客户必须确保所有焊接部件质量稳定。返回下一页上一页结束首页三、车桥机器人焊接工作站2.工作站系统设计（1）系统组成：机器人工作站设计的分布示意图如图。96返回下一页上一页结束首页三、车桥机器人焊接工作站2.工作站系统设