《焊接机器人应用与维护保养》-刘文东 习题答案

参考答案

第1章焊接机器人概述

无

第2章认识焊接机器人

2.1焊接机器人基本组成

一、填空题

1.工业机械臂是拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置。

2.机器人本体结构是机械结构和机械传动系统,也是机器人的支承基础和执

行机构。

3.机器人本体每一个关节主要包含伺服电机、减速机、制动器、编码器等核

心元器件

4.，'比机器人精密减速机有RV减速机和谐波传动减速机两种。

5.工业机器人的控制器主要包括两个部分，分别是控制柜和示教器。

6.新型的焊接电源都具有数空通信接口，可以和机器人控制柜之间进行基于

总线的数字通信。

7.送丝机构包括电动机、减速器、校直轮、送丝轮、送丝软管、焊丝盘等组

成。

8.熔化极气体保护焊的焊枪分为半自动焊（手握式）焊枪和自动焊焊枪。

9.变位机是专用焊接辅助设备，适用于回转工作的焊接变位,以得到理想的

加工位置和焊接速度。

二、问答题

1.送丝机根据送丝方式的不同，可以分为几类，分别是什么？

答：根据送丝方式的不同，可分为四种类型，分别是推丝式、拉丝式、推拉

丝式和行星式（线式）。

2.焊接变位机按结构形式可分几类？分别是什么？

答：焊接变位机按结构形式可分为三类，分别是伸臂式焊接变位机、座式焊

接变位机、双座式焊接变位机。

2.2焊接机器人安全和防护教育

一、填空题

1.焊接机器人的安全规范包括《工业环境用机器人安全需求》、《工业机器人

安全实施规范》和《弧焊设备第1部分：焊接电源》。

2.焊接机器人安全防护包括电气安全防护、机械运动安全防护、焊接工艺的

安全防护、安全防护标识利安全防护装置。

3.焊接机器人安全装置包括机器人示教滞急停按钮、安全运行链、安全继电

器和安全控制面板。

二、问答题

1.简述焊接机器人工作站安全防护措施的基本组成。

答：电气安全防护、机械运动安全防护、焊接工艺的安全防护、安全防护标

识、安全防护装置。

2.举例描述主要的焊接机器人安全标识的名称和功能。

答：

当心触电当心坠落当心吊物当心机械伤人

AAAA

当心滑跌当心扎脚当心火灾当心坑洞

2.3焊接机器人的基本焊接工艺方法

一、填空题

1.适合焊接机器人的焊接工艺方法包括CO?气保护焊、熔化极惰性气体保护

焊和鸨极惰性气体保护焊工艺。

2.CO?气保护焊的俣护气体是CO”MIG和TIG焊的保护气体是啜气或富氧气

住。

3.焊接机器人点焊工艺的主要影响因素是焊接电流、焊接电压、焊接速度和

保护气流量。

二、问答题

1.简述焊接机器人C02气保护焊的原理。

答:二氧化碳（C02）气体保护焊是以熔化的金属焊丝为电极，C02为保护气

体（有时也采用C02+氧气（Ar）的混合保护气）的一种电弧焊方法。

2.简述焊接机器人点焊的原理。

答：点焊（SpotWelding）焊接工艺，是指焊接时利用柱状电极，在两块搭

接T件接触面之间形成焊点的焊接方法八点焊时，先加压使丁件紧密接

触，随后接通电流，在电阻热的作用下工件接触处熔化，冷却后形成焊

点。

2.4焊接机器人模拟焊接操作程序与实践

一、填空题

1.焊接机器人模拟焊接前需要完成焊接位置示教、焊缝轨迹编程和调整焊接

工艺参数。

2.焊接机器人模拟焊接可以学习焊接工艺参数、焊接位置和焊接速度。

二、问答题

1.简述焊接机器人模拟焊接的操作步骤。

答：（1）评估焊枪角度，焊接位置和焊接速度

（2）焊缝轨迹编程

（3）焊接机器人的操作

（4）机器人的连续运行程序（不起电弧）

2.简述焊接机器人模拟焊接时焊枪角度对焊接工艺的影响。

答：左向焊法和右向焊法，熔化极气体保护焊，机器人由右至左方向焊接,

焊枪喷嘴与焊接方向呈钝角（大于90°）称为左向焊法。由左至右方向

焊接，焊枪喷嘴与焊接方向呈锐角（小于90°）称为右向焊法。焊枪轴

线与焊件表面所成角为工作角。在焊枪轴线与焊接方向所在平面内，焊

枪轴线与垂直于焊接方向直线所成角为行走角。行走角小时，具有熔深

大、熔池保护效果好的特点；行走角大时，具有熔深小、熔池保护效果

差的特点；行走角为10°〜15°时，熔池保护效果良好。

第3章焊接机器人功能设置与测试

3.1焊接机器人送丝功能设置与测试

一、填空题

1.焊接机器人送丝机构参数调节包括送丝轮沟槽选择、前后焊丝压紧轮调节

压紧力、焊丝校直调节、调节送丝导管长度和位置、送丝速度调节。

2.送丝机构主要部件有加压在把壬、加压杆、压紧轮、焊丝、导电铜头、送

"轮、中间嘴、入口嘴C

3.如果压丝轮压力太小，焊丝会打滑,如果压力太大，焊丝会无法顺利送丝。

二、问答题

1.焊接机器人送丝信号的发出和结束时序是什么，简述这个过程。

答：送丝信号信号是由机器人控制柜发出的+24VDC的数字输出信号，并且

由送丝机构控制板接收，同时启动送丝电机转动，带动送丝机构导丝轮

转动，这样就可以连续不断地稳定送丝了。

2.怎样测试和验证机器人送丝功能？

答：用户可以通过示教器的按键测试送丝功能，并且观察焊丝状态。

序号功能名称功能操作功能描述

【联锁】键+按下时开始送丝，抬起时停止送丝

1送丝

[3]键（焊接机器人具有相关10配置）

【联锁】键+按下时开始退丝，抬起时停止退丝

2退丝

[4]键（焊接机器人具有相关10配置）

3.2焊接机器人保护气功能设置与测试

一、填空题

1.焊接机器人送保护气参数调节包括电磁阀控制、保护气流量计调节。

2.送保护气主要部件有电磁阀、包萱、六芯送丝电缆、焊枪。

3.如果保护气流量太小，焊缝会出现气孔,如果流量太大,焊缝会混进杂质。

二、问答题

1.焊接机器人送保护气信号的发出和结束时序是什么，简述这个过程。

答:送保护气信号是由机器人控制柜发出的+24VDC的数字输出信号，并且由

送丝机构控制板接收，同时启动送保护气的电磁阀，电磁阀导通，这样

就可以连续不断地稳定送保护气了。

2.怎样测试和验证机器人送保护气功能？

答：用户可以通过示教器的按键测试送保护包功能，并且观察送保护气状态。

序号功能名称功能操作功能描述

【联锁】键+按下时开始检气，抬起时停止检气（焊

1检气

[6]键接机器人具有相关TO配置）

3.3焊接机器人起（引）弧功能设置与测试

一、填空题

1.需要引燃焊接电弧并维持电弧稳定燃烧的可调节的参数主要包括：焊接机

器人控制信号、焊接电源设置的引弧电压、建立稳定燃烧的条件（焊接正负极的

导电性、连续稳定送丝）、焊接工件和焊丝的表面处理。

2.焊接引弧功能主要部件有焊枪、机器人控制系统、焊接电源、工件。

二、问答题

1.焊接机器人引弧信号的发出和结束时序是什么，简述这个过程。

答：焊接机器人引弧信号是由机器人控制柜发出的直流+24V的数字输出信

号，并且由焊接电源数据交换器接收，同时启动焊接电源引弧功能，在

焊丝和工件母材两端加载引弧电压，击穿空气，形成电弧。

2.怎样测试和验证机器人引弧功能？

答：用户可以通过示教器的按键测试起（引）弧和熄弧功能，并且观察电弧

状态。

序

功能名称功能操作功能描述

号

1起弧【联锁】键〉机器人焊接起弧（焊接机器人具有相关I。

[1]键配置）

【联锁】键+机器人焊接熄弧（焊接机器人具有相关1。

2熄弧

[2]键配置）

3.4焊接机器人电弧建立功能设置与测试

一、问答题

1.焊接机器人电弧建立信号的发出和结束时序是什么，简述这个过程。

答：焊接机器人电弧建立信号是由焊接电源电流传感器发出的直流+24V的

数字输出信号，并且由机器人控制柜接收，机器人控制柜在引弧信号发

出后的预定时间内（这个时间是引弧延迟时间）收到电弧建立信号，并

且命令机械臂开始运动，执行焊接程序。

第4章焊接工艺

4.1焊接工艺软件包配置

一、填空题

L焊接工艺参数主要包括焊接电流、焊接电压和焊接速度。

2.焊接热输入的公式是E^IUn/Vo

3.焊接机器人软件系统构成包括机器人系统软件、机器人应用软件和机器人

离线仿真软件三大类。

4.焊机特性配置主要包括焊丝材料、焊丝直径、保护气体、操作方式、输出

控制、焊接电压利焊接电流。

5.摆动设置包括摆弧类型、摆动形态、行进角、摆动角和停止时间。

6.时代机器人焊接工艺软件包配置步骤是：焊接特性配置、引弧设置、熄弧

设置、其他设置和摆胃配置。

7.ABB机器人焊接工艺软件包配置步骤是：焊接电源的类型、弧焊系统的配

置、光学焊缝跟踪设置和多轴配置。

二、问答题

1.列举几种常用的焊接机器人的软件系统中的应用软件包？简述功能是什

么？

答：弧焊工艺包，点焊工艺包。可根据具体系统要求，轻松配置TO信号、定

时程序及焊接出错处理。主要包含下列功能：灵活适用各种设备、先进

工艺监控、焊接出错后自动再引弧、摆动焊、焊丝回烧、回绕、程序执

行中可微调、焊缝寻找、跟踪。

4.2焊接引弧收弧工艺

一、填空题

1.焊接机器人引弧方法有：高频引弧法、脉冲引弧法和接触引弧法。

2.焊接机器人收弧方法有：增加焊速法、焊缝增高法、电流衰减法、和应用

收弧板法。

二、问答题

1.焊接机器人引弧T艺参数设置步骤是什么？

答：触摸屏单击“工艺”一“弧焊”一“引弧设置”。或者示教器【菜单】键

f【上下】键使光标置于“工艺”按钮一【右】键一【上下】键使光

标置于“弧焊”按钮一“引弧设置”按【选择】键。

2.焊接机器人收弧工艺参数设置步骤是什么？

答：触摸屏单击“工艺”一“弧焊”一“熄弧设置”。或者示教器【菜单】键

一【上下】键使光标置于“工艺”按钮一【右】键一【上下】键使光

标置于“弧焊”按钮一“熄弧设置”按【选择】键。

4.3焊接阶段的工艺参数

一、填空题

1.焊接阶段的焊接工艺参数配置包括焊接电流、焊接电压和焊接速度。

2.焊接阶段的焊接工艺参数配置般有两种方法：一种是根据焊接工艺k配

置、一种是根据经验知识配置、另一种是利用焊接电源带的焊接专家库系统配

置。

3.焊接电流的配置过大，会造成烧穿,过小会造成未焊透。

4.焊接电压的配置过大，会造成焊接电流过大,过小会造成焊接电流过小。

5.焊接速度的配置过快，会造成产生咬边，会熔合、出现气孑L,过慢会造成

降低生产率、焊接变形将会增大。

4.4焊接机器人通信信号配置

一、填空题

1.焊接机器人通信信号配置包括数字量10信号、焊接工艺软件模拟量信号

和焊接工艺软件总线通信。

2.焊接机器人数字量10通信的一般功能包括：焊机控制、焊机状态反馈和

焊机参数设置。

二、问答题

1.焊接机器人数字量通信的主要功能包括哪些？

答：（1）焊机控制：启动停止控制、检气控制、急停控制。（2）焊机状态反

馈：引弧成功反馈、焊机故障反馈、焊接电流反馈、焊接电压反馈.（3）

焊机参数设置：焊接电流设置。

第5章焊接工艺

5.1机器人的接线

一、填空题

1.焊接机器人上电开机前需要确认输入电源电压、焊接机器人控制柜与本体、

用户配电柜的链接和焊接机器人控制柜的通电操作。

2.焊接机器人设备之间的连接电缆包括机器人到控制柜动力电缆、

电机编码器线缆和配电柜到机器人控制柜的三相五线制电源进线。

3.焊接机器人的电源开机，先打开机器人控制柜主电源开关，再打开伺服电

遮的开关。

二、问答题

1.描述焊接机器人设备之间的电缆名称和主要功能。

答：连接控制柜与外围设备间的电缆是低压电缆；配电柜到机器人控制柜的

三相五线制电源进线；机器人控制柜和机器人本体之间有•电机编码器线

缆和电机动力线缆。

2.焊接机器人的开机顺序的是什么？

答：1）接通主电源；2）接通伺服电源。

5.2焊接电源的接线

一、填空题

1.焊接电源与输出侧连接口包括母材侧端子、送丝机装置插座和焊枪侧端子。

2.母材电缆的连接需要选用50mm2以上的焊接用电缆或厚橡胶绝缘电缆。

5.3手动移动机器人的各轴

一、填空题

L焊接机器人的坐标系包括世界坐标系、关节坐标系、工具坐标系和笛卡尔

坐标系。

二、问答题

1.描述焊接机器人手动移动机器人的操作步骤？

答：（1）确认示教器上的模式开关钥匙打到手动，设定为手动模式。

（2）按【伺服准备】键，伺服准备指示灯开始闪烁。按住使能开关，适

度握住使能开关，此时听到机器人本体电机抱闸打开的声音“咔”，伺服

准备指示灯长亮，表示伺服电源接通。

（3）伺服电源接通后，通过按住手持操作示教器上的每个轴操作键，使

机器人的每个轴或多个轴产生所需的动作。松开轴操作键，相应轴动作

停止。

2.描述焊接机器人手动移动机器人的几种移动方式。

答：（1）按关节移动焊接机器人机械臂；（2）按坐标系移动焊接机器人机械

臂。

第6章焊接机器人手动示教操作

6.1焊接机器人手动示教操作

1.示教其实是一种机器人的编程方法，它一般分为示教、储存和再现三个步

骤。

2.示教器软件功能可以通过主菜单区的菜单及壬菜里打开。

3.有错误信息或报警时，人机交互区显示区变为红色。

二、问答题

1.在线示教有什么特点？

答：（1）只需要简单的装置和控制设备就可以实施；

（2）操作简单，工作人员很容易掌握；

（3）示教再现过程很快，并且示教后马上可以应用。

6.2轴运动的示教操作

一、填空题

1.在示教模式下，按手持操作示教器上的坐标切换,每按一次此键，坐标系

按顺序变化。

2.显示示教器的工作模式，可通过旋转钥匙开关进行切换.

3.工业机器人的运动模式有三种，分别是手动模式、自动模式、和远程模式。

4.建立工具坐标系的主要目的把控制点转移到工具的尖端点上。

第7章焊接机器人程序编写

7.1焊接机器人工具中心点数据设置

一、填空题

1.工具坐标系的标定可以分为四点法和六点法

2.工具坐标系标定方法共有二种，包含勾选“位置”的校准方法L种，勾选

“姿态”的姿态校准3种，同时勾选“位置”、“姿态”的校准方法工种

二、问答题

1.简要概述当标定工具坐标系时，何时适用四点法，何时适用六点法？

答：使用四点法只能确定工具尖端（中心）点TCP相对丁机器人木端法兰安

装面的位置偏移值，当用户需要示教确定工具姿态分量时，需要额外再

使用三点法，或者直接使用六点法。

7.2焊接机器人运动指令编写

一、填空题

1.常见的焊接机器人程序编程方法有示教编程方法和离线编程方法两种。

二、简答题

1.自拟编写一个简单程序示例，要求分别包含使用插补指令、圆弧指令和

直线指令。

答：略

7.3焊接机器人焊接工艺指令编写

一、简答题

请描述焊接机器人引弧和熄弧工艺中需要关注的各项参数。

答：引弧设置：设置引弧相关参数，包括引弧电流、引弧时间、提前送气、

熔深调整、热引弧电压，和慢送丝速度等.

熄弧设置：设置熄弧参数，包括收弧电流、收弧电压、滞后关气、回烧

电压和回烧时间等。

7.4焊接机器人程序测试

一、简答题

编写一个焊接程序，要求包含焊接点和空走点。

答：略

第8章焊接机器人程序编写

8.1焊接机器人程序运行和应用

一、填空题

1.变位机与焊接机法人同时运动就是常说的变位机与机器人施迪亘动。

2.常用的焊接变位机按结构形式可分为伸臂式焊接变位机、座式焊接变位机

和双座式焊接变位机三类。

3.双座式焊接变位机，它能够将翻转和回转功能集于一体。

二、问答题

请简单叙述座式焊接变位机的特点。

答：座式变位机的工作过程一般是通过工作台的回转或倾斜，从而使得工

件翻转到理想的焊接位置进行焊接。工作台的旋转可以进行无级调

速，一般通过扇形齿轮或者液压系统实现工作台的倾斜。座式变位机

通常可以实现与操作机或焊机联控。因此，座式变位机可以广泛应用

于各种盘类、轴类、筒体等回转体工件的焊接，是目前应用最广泛的

焊接变位机结构形式。

8.2焊接机器人和变位机坐标系标定

一、问答题

变位机系统在使用前必须先进行标定，请说明其步骤。

答：（1）触摸屏单击“变位系统”：单击“工艺”一“变位系统”。

（2）“变位系统”是在机器人本体外，增加的配合机器人运动，使机器

人能达到更大运动自由度的设备。本产品采用的是双轴变位机系统，通

过对外部轴的设置，配合机器人运动，使机器人更加灵活，变位机外部

轴设置。

（3）需要操作外部轴时，单击示教器上“外部轴”键，“外部轴”键灯

亮，此时可通过“轴动作操作”键中“X+,X-”来实现笫7轴平移（单轴

平移机）或翻转（双轴旋转机）；可通过“轴动作操作”键中“Y+,Y-”

来实现第8轴旋转（双轴旋转机）。

8.3焊接机器人手动和自动模式

一、问答题

1.请说明焊接机器人示教模式和远程模式下接通电源有什么不同。

答：1）接通主电源

将控制柜面板上的隔离开关扳转到接通（ON）的位置，再按下控制柜

面板上的绿色启动按钮，此时控制柜主电源接通。

2）接通伺服电源

示教模式和自动模式、远程模式的伺服电源接通步骤是不一样的。

（1）在示教模式下，按下手持操作示教器上的“伺服准备”键，此时

“伺服准备指示灯”闪烁，轻握手持操作示教器背面的“三段开关”，

这时手持操作示教器上的“伺服准备指示灯”常亮起，表示伺服电源接

通。

⑵在自动和远程模式下，按下手持操作示教器上的“伺服准备”键，这

时手持操作示教器上的“伺服准备指示灯”常亮起，表示伺服电源接通。

8.4焊接机器人焊接准备状态检查

一、填空题

1.在焊接准备是要注意检查程序中的相应参数在设置。主要包括焊机特性设

置、引弧设置、熄弧设置、摆弧设置及其他设置。

2.一旦伺服电源切断，则制动装置启动,机器人就被制动而不能再进行任何

操作。

第9章焊接机器人维护保养

9.1焊接机器人本体和控制柜维护和保养

一、填空题

1.焊接机器人本体保养常用工具抹布、油桶、加油枪、油脂枪、万用表和

小储物箱。

2.焊接机器人保养的步骤从更换电池开始，然后油脂补充和油脂更换。

二、问答题

1.焊接机器人本体维护保养时需要更换电池，请说明其步骤。

答：（1）关闭控制柜主电源。

（2）拆下盖板，拉出电池组，以便更换。

（3）把电池组从支架上取下。

（4）把新电池组插在支架原来的位置上。

（5）重新装好盖板。

（6）打开控制柜主电源。

（7）利用示教器进入管理员模式，重新标定机器人原点。

9.2焊接电源维护保养

一、填空题

1.焊接电源定期检查包括焊机内部的检查和渣渣。

2.日常检查时，务必关闭焊接电源及配电箱（用户设备）电源。

3.焊接电源的检查项目，包括前面板、后面板，顶板、底板、侧面板和常规。

二、问答题

1.焊接电源常规的检查要点是什么？

答：

项目检查要点备注

・各机械器具是否有受损或安装松下部端子罩内要作为定

动。期检查项目。如果出现

前面板

•下部各端子罩是否用螺钉固定。不合格情况需要内常检

•冷却风扇的进风口是否有异物阻塞查、补充紧固或者更换

・是否安装了输入电缆保护罩，保护部件

后面板罩是否破损或松动。

•冷却风扇的出风口是否附着了异物

・检查紧固螺栓是否有松动或脱落。出现不合格情况需要内

顶盖・检查脚轮是否有破损或安装松动。部

底板•检查侧面板进风口是否有异物阻检查、补充紧固或者更

侧面板塞，安装是否有松动换

部件

・检查部件外观是否有脱色或者过热如果出现异常现象，需

现象。要

・打开电源后检查：进行内部检查

常规

•冷却风扇运转是否平稳；机器内部

部件在焊接时是否出现异味、异常的

震动和噪声

2.焊接电缆的检查要点是什么？

答:

项目检查要点备注

接地电缆・电源输入电缆接地线是否脱落，连接是为避免发生人身触

否可靠。点事故，此项务必

•母材接地电缆连接是否可靠紧固进行检查

电缆・检杳电缆是否受到异常外力作用。为确保人身安全，

・连接母材的电缆是否紧固可靠。请根据作业现场的

・检查电缆绝缘层是否有磨损或其他损坏情况采取合适的方

情况、是否存在导电部位裸露的现象法进行检查

9.3焊枪维护保养

一、填空题

1.焊枪送丝管的长度为：导电嘴拧到导电嘴座上后,刚好顶到送丝管为标准。

2.焊接过程中，如果送丝不畅，检查送丝机的送丝轮压力是否合理及更换送

丝管。

3.定期用压缩空气吹扫送丝管和焊枪,防止焊屑影响送丝、损坏焊枪。

二、问答题

1.简述焊枪喷嘴内飞溅过多的原因和解决方法？

答：喷嘴绝缘套为易碎，不能使用钳子或者螺丝刀，以免损坏，应该用压缩

空气将飞溅彻底清理干净

2.说明焊枪维护保养的内容和步骤？

答：(1)每天每班将喷嘴、导电嘴、导电嘴座、喷嘴绝缘套清理一到两次。

喷嘴、导电嘴、导电嘴座将焊渣清理干净