（2025年版）工业机器人焊接实践指南

（2025年版）工业机器人焊接实践指南目的本指南旨在为初学者提供全面、详细的工业机器人焊接实践指导，帮助他们了解工业机器人焊接的基本原理、操作流程和常见问题解决方法，使零经验用户能够顺利开展焊接工作，并确保焊接质量和工作安全。前置条件知识储备了解基本的焊接知识，如焊接工艺（常见的有弧焊、点焊等）、焊接材料（不同材质的焊件适用的焊接材料不同）。熟悉工业机器人的基本概念，包括机器人的组成部分（机械臂、控制柜、示教器等）和运动方式。掌握一定的电气安全知识，因为工业机器人涉及到电气系统的操作。设备与材料准备工业机器人：选择适合焊接任务的机器人型号，确保其负载能力、工作范围和重复定位精度等参数满足要求。例如，对于小型焊件的焊接，可选择负载较小、精度较高的机器人；对于大型焊件，则需要负载能力较大的机器人。焊接设备：根据焊接工艺选择合适的焊接电源、焊枪等设备。如弧焊需要弧焊电源和弧焊枪，点焊需要点焊变压器和点焊钳。焊件：准备好待焊接的工件，确保焊件的材质、尺寸和表面质量符合焊接要求。焊件表面应清洁，无油污、铁锈等杂质。焊接材料：根据焊件的材质选择相应的焊接材料，如焊丝、焊条等。焊接材料的质量直接影响焊接质量，应选择正规厂家生产的产品。辅助设备：如变位机、工装夹具等，用于固定和调整焊件的位置，方便机器人进行焊接操作。工作环境准备选择合适的工作场地，确保场地通风良好，以排除焊接过程中产生的有害气体。工作场地应干燥、整洁，地面应平整，无障碍物，以保证机器人和操作人员的安全。安装好工业机器人和焊接设备，并进行调试和检查，确保设备正常运行。详细步骤设备安装与调试1.机器人安装根据机器人的安装说明书，将机器人安装在预先确定的位置上。安装时要确保机器人的底座水平，并用螺栓固定牢固。连接机器人的动力电缆、控制电缆和信号电缆，注意电缆的连接顺序和方向，避免接错。2.焊接设备安装将焊接电源安装在合适的位置，并连接好电源线和焊接电缆。焊接电缆的长度应根据实际工作需要选择，避免过长或过短。安装焊枪，并将其与焊接电源和机器人进行连接。确保焊枪的安装位置正确，便于机器人操作。3.辅助设备安装安装变位机和工装夹具，根据焊件的形状和尺寸调整变位机和工装夹具的位置和角度，确保焊件能够被牢固地固定在合适的位置上。连接变位机和机器人的控制信号，实现机器人与变位机的协同工作。4.设备调试接通机器人和焊接设备的电源，进行开机自检。检查设备是否有报警信息，如有报警信息，应根据报警提示进行故障排除。对机器人进行零点校准，确保机器人的各个关节位置准确。零点校准的方法可参考机器人的操作手册。调试焊接设备的参数，如焊接电流、电压、焊接速度等。根据焊件的材质和厚度，选择合适的焊接参数。编程与示教1.编程基础了解工业机器人的编程语言，常见的有示教编程和离线编程。对于初学者，建议先从示教编程开始。熟悉示教器的操作界面和功能按键，示教器是操作人员与机器人进行交互的主要工具。2.示教过程将机器人切换到示教模式，通过示教器控制机器人的运动。手动操作机器人，将焊枪移动到焊件的起始焊接位置，按下示教器上的记录按键，记录该位置的坐标。按照焊接路径，依次移动机器人到各个焊接点，并记录每个点的坐标。在移动过程中，要注意机器人的运动速度和姿态，确保焊接路径的准确性。对于复杂的焊接路径，可以使用示教器的插值功能，自动生成中间点的坐标，减少示教的工作量。3.程序编辑在示教完成后，对记录的程序进行编辑。可以修改焊接点的坐标、运动速度、焊接参数等。添加焊接工艺指令，如起弧、收弧、焊接延时等。根据焊接工艺的要求，设置合适的指令参数。对程序进行检查和调试，确保程序的逻辑正确，没有错误。焊接操作1.焊件装夹将待焊接的工件安装在工装夹具上，确保焊件的位置准确，固定牢固。检查焊件的表面质量，如有油污、铁锈等杂质，应进行清理。2.启动焊接程序将机器人切换到自动运行模式，选择要执行的焊接程序。按下启动按钮，机器人开始按照程序进行焊接操作。在焊接过程中，要密切观察机器人的运行状态和焊接质量。3.焊接过程监控观察焊接电弧的稳定性，如电弧是否有闪烁、断弧等现象。如果出现异常，应及时停止焊接，检查焊接参数和设备是否正常。检查焊缝的外观质量，如焊缝的宽度、高度、平整度等。如果焊缝质量不符合要求，应调整焊接参数或重新进行示教编程。注意焊接过程中的气体保护效果，确保保护气体的流量和纯度符合要求。焊接质量检测1.外观检查焊接完成后，对焊缝进行外观检查。检查焊缝表面是否有裂纹、气孔、夹渣等缺陷。测量焊缝的尺寸，如焊缝宽度、余高、焊脚尺寸等，确保焊缝尺寸符合设计要求。2.无损检测对于重要的焊件，需要进行无损检测，如超声波检测、射线检测等。无损检测可以检测焊缝内部的缺陷，如未焊透、内部裂纹等。根据无损检测的结果，对焊接质量进行评估。如果检测出缺陷，应根据缺陷的类型和严重程度，采取相应的修复措施。设备维护与保养1.日常维护每天工作结束后，清理机器人和焊接设备的表面灰尘和杂物。检查机器人的电缆和气管是否有破损、松动等情况，如有问题应及时处理。清理焊枪的喷嘴和导电嘴，确保焊枪的工作正常。2.定期保养按照机器人和焊接设备的使用说明书，定期对设备进行保养。如定期更换机器人的润滑油、清洁焊接电源的散热器等。对机器人的各个关节进行检查和调整，确保机器人的运动精度和稳定性。定期校准焊接设备的参数，保证焊接质量的一致性。常见问题与排错提示机器人运动异常故障现象：机器人无法正常启动、运动速度异常、运动轨迹偏差等。可能原因：电源故障、零点未校准、程序错误、机械部件损坏等。排错方法检查电源是否正常，包括电源线是否连接牢固、电源开关是否打开等。重新进行零点校准，确保机器人的各个关节位置准确。检查程序是否有错误，如有错误应进行修改。检查机械部件是否有损坏，如关节轴承、减速机等。如有损坏，应及时更换。焊接质量问题焊缝气孔故障现象：焊缝表面或内部出现气孔。可能原因：保护气体流量不足、气体纯度不够、焊件表面有油污或铁锈、焊接参数不当等。排错方法：检查保护气体的流量和纯度，确保气体保护效果良好。清理焊件表面的油污和铁锈。调整焊接参数，如增加焊接电流、降低焊接速度等。焊缝裂纹故障现象：焊缝表面或内部出现裂纹。可能原因：焊接材料选择不当、焊接工艺不合理、焊件冷却速度过快等。排错方法：根据焊件的材质选择合适的焊接材料。优化焊接工艺，如采用预热、缓冷等措施。调整焊接参数，避免焊接应力过大。焊缝未焊透故障现象：焊缝未能完全熔合焊件。可能原因：焊接电流过小、焊接速度过快、坡口尺寸不合适等。排错方法：增加焊接电流，降低焊接速度。检查坡口尺寸，确保坡口符合焊接要求。设备故障焊接电源故障故障现象：焊接电源无法正常启动、输出电压或电流异常等。可能原因：电源开关损坏、电路板故障、熔断器熔断等。排错方法：检查电源开关是否正常，如有损坏应及时更换。检查电路板是否有明显的损坏迹象，如有故障应联系专业维修人员进行维修。检查熔断器是否熔断，如有熔断应更换相同规格的熔断器。焊枪故障故障现象：焊枪不出丝、电弧不稳定等。可能原因：送丝机构故障、导电嘴堵塞、焊枪电缆损坏等。排错方法：检查送丝机构是否正常，如送丝轮是否磨损、送丝电机是否正常工作等