工业机器人典型应用-弧焊站-典型焊接示教编程

典型焊接应用编程项目五焊接编程工业机器人弧焊工作站集成目录坡口对接焊T形平角焊管板同步焊

第一部分坡口对接焊1坡口对接焊焊缝形式依据焊缝在空间的位置不同，可将焊缝形式分为平焊、立焊、横焊和仰焊；平焊易操作，劳动条件好，生产率高，焊缝质量易保证立焊、横焊和仰焊时，由于重力作用，被熔化的金属要向下滴落而造成施焊困难a)平焊b)立焊c)横焊d)仰焊1坡口对接焊坡口作用使热源能达到焊缝根部，增大熔深，保证根部焊头；便于操作和清理焊渣；调整焊缝成型系数，获得较好的焊缝成型；调节基本金属与填充金属的比例。1坡口对接焊坡口选择注意事项

为了获得高质量的焊接接头，应选择适当的坡口形式。坡口的选择主要取决于母材厚度、焊接方法和工艺要求。选择时应注意以下问题：尽量减少填充金属量；坡口形式应易于加工；坡口应便于焊接操作和清渣处理焊后应力和变形尽可能小。1坡口对接焊典型坡口形式典型坡口形式包括I型、Y型、双Y型及U型坡口。1坡口对接焊典型坡口形式四种典型坡优缺点比较。坡口形式坡口加工填充金属焊件翻身焊后变形工件厚度I不需要较少不需要较小1-6mmY方便较多不需要较大3-26mm双Y较复杂较少需要较小12-60mmU复杂少不需要小20-60mm1坡口对接焊焊前准备工作1材料准备。母材材料母材尺寸坡口尺寸焊接要求焊丝规格Q235钢板100×80×1050°Y形坡口钝边1.5mm单面焊双面成型JQ.MG50-6，Φ1.2母材及焊丝要求1坡口对接焊焊前准备工作1材料准备。

坡口尺寸检查1坡口对接焊焊前准备工作2工件准备。（1）工件清理在焊接前，用钢丝刷等工具打磨清理工件坡口部位及两侧内30mm内的锈迹、油污等，保证焊接区域露出金属光泽。1坡口对接焊焊前准备工作2工件准备。（2）定位焊确定装配间隙：在焊接过程中由于热胀冷缩，焊接终端比始端后收缩，终端收缩量比始端大，因此工件在定位焊的时候，始端间歇要比终端间歇小1坡口对接焊焊前准备工作2工件准备。（2）定位焊确定装配间隙：在焊接过程中，由于填充金属冷却造成焊缝收缩使工件变形，Y型则会向焊口处收缩，因此需要进行反变形定位焊。一般反变形角度为5°左右，焊接后可以减小工件焊后变形量。1坡口对接焊焊前准备工作2工件准备。（2）定位焊定位焊：定位焊起头和结尾应圆润，焊缝高度不超过设计规定的焊缝高度2/3，以越小越好。本项目实施定位焊长度为5mm，错边量不大于1mm，采用背面焊。1坡口对接焊焊前准备工作2工件准备。（3）焊接工艺对于坡口的焊接，需要至少三层焊道的焊接，包括打底焊、填充焊和盖面焊。随着工件厚度增加，坡口加深，填充焊道层数可以相应进行增加；对于焊缝宽度过宽，每层焊道可以增加。1坡口对接焊坡口焊接练习1工件准备。按照始端2mm、终端3mm装配间歇进行定位焊。

2.示教编程。本次直线对接焊10mm的碳钢板，需进行单道3层焊接，即打底焊、填充焊和盖面焊。按照图5-26进行点位示教。三层焊道高度离工件底面分别为4mm、8mm、11mm。1坡口对接焊坡口焊接练习

3焊接参数

由于本次焊接材料为10mm，需实施3层焊接，因此每层焊接都应设置焊接工艺参数。焊接工艺参数如参数名称焊接电压送丝速度摆动参数形状长度偏转角度打底焊205螺旋210填充焊205三角420盖面焊236三角240机器人焊接速度0.3m/min1坡口对接焊坡口焊接练习4焊接质量①焊后角变形≤3°②焊缝余高0-3mm，余高差≤2mm。③焊缝表面不得有裂痕、气孔、夹渣等缺陷。1坡口对接焊坡口焊接练习5程序清单1坡口对接焊坡口焊接练习定位焊后效果1坡口对接焊坡口焊接练习焊后效果1坡口对接焊坡口焊接练习焊后效果1坡口对接焊坡口焊接练习焊后效果

第二部分T形平角焊2T形平角焊角焊缝形式在焊接结构中，广泛采用了T型接头、搭接接头和角接头，这些接头形式的焊缝称为角焊缝。T型接头是指一工件之端面与另一工件表面构成直角或近似直角的接头。根据垂直板厚度的不同，其坡口形式分为I型（不开口）、V型、双V型及K型坡口。2T形平角焊T型接头焊缝参数

T型接头焊缝为角焊缝，焊缝尺寸参数见图所示。焊缝金属横截面积中所能画出最大的等腰三角形的直角边，称为焊脚尺寸，角焊缝的焊脚尺寸应符合技术要求，以保证焊接接头的强度。hf——焊脚尺寸h——焊缝厚度2T形平角焊T型接头焊缝参数

一般焊脚尺寸随焊件厚度的增大而增加。钢板厚度/mm≥2-3＞3-6＞6-9＞9-12＞12-16＞16-23最小焊脚尺寸/mm234568焊脚尺寸与钢板厚度关系2T形平角焊T型接头焊缝参数焊脚尺寸决定焊接层数和焊道数量。一般当焊脚尺寸在5mm以下时，多采用单层焊；焊脚尺寸在6-10mm时，采用多层焊；焊脚尺寸大于10mm，采用多层多道焊。有不等厚度板组装的角焊缝在角焊时，要相应的调节焊丝角度，电弧要偏向于厚板一侧，使厚板所受的热量增加，通过焊丝角度的调节使厚薄两板受热均匀，以保证接头良好的熔合。2T形平角焊焊前准备工作1材料准备

焊接前需对母材进行加工满足焊接要求，本项目要进行5mm的碳钢板进行T型接头焊接。母材材料母材尺寸坡口要求焊接要求焊丝规格Q235钢板100×60×5I型坡口双面焊双面成型JQ.MG50-6，Φ1.22T形平角焊焊前准备工作2工件准备（1）工件清理

采用专用工具对焊接区域进行打磨，保持焊接及影响区露出金属光泽2T形平角焊焊前准备工作2工件准备（2）装配及定位焊

首先将焊件装配成T形接头，不留间隙，利用机器人进行定位焊，定位焊的位置应该在焊件两端的前后对称处，四条定位焊缝长度约为10—15mm。装配完毕后应该校正焊件的垂直度，保证立板垂直。应保证在焊接过程中焊点不得开裂，控制对口错边量、间隙及角度等参数。2T形平角焊焊前准备工作3焊接工艺本次对接焊采用I型坡口，根据工件材料、厚度（5mm）等条件确定本次焊接为单层焊接。焊接操作时，采用两条直线焊缝焊接，焊接速度要均匀。焊丝与平板夹角为45°，与焊接方向的的夹角为65°—80°,以保证达到所需要的焊脚尺寸。2T型平角焊T型平角焊练习1示教点位要求按照示教点位图要求，机器人TCP点自HOME点移动至焊接临近点P1，然后直线移动到起弧点P2，从该点起弧后开始焊接到P3点完成第一条焊缝焊接，然后移动至第二条焊缝临近点P5点，直线移动到起弧点P6，从该点起弧后焊接至P7点完成第二条焊缝焊接，再自P8点后回到HOME，完成焊接。2T型平角焊T型平角焊练习2焊接工艺参数送丝速度（m/min）焊接电压（V）机器人速度（m/min）气体流量（L/min）摆动长度振幅图形机器人速度5200.51542三角形0.32T型平角焊T型平角焊练习3焊接质量①管板夹角90°±2°②焊脚6-8mm，焊脚差≤2mm。③焊缝咬边深度不大于0.5mm④焊缝表面不得有裂痕、气孔、夹渣等缺陷2T型平角焊T型平角焊练习4程序清单2T型平角焊任务效果2T型平角焊任务效果

第三部分同步管板焊3同步管板焊管板焊焊接形式1.按焊接空间位置分类管板焊接按空间焊接空间位置分类为垂直俯位焊、垂直仰位焊、水平固定焊。2.按接头分类管板按接头分类为骑坐式管板角焊和插入式管板角焊a)骑坐式b）插入式3同步管板焊焊前准备工作1.材料准备焊接前需对母材进行加工满足焊接要求，本项目要进行5mm的碳钢板和φ60管对接焊。母材材料母材尺寸坡口要求焊接要求焊丝规格Q235钢板120×120×5φ50I型坡口单面焊双面成型JQ.MG50-6，Φ1.2φ60δ53同步管板焊焊前准备工作1.材料准备准备好的工件3同步管板焊焊前准备工作2.工件准备（1）工件装夹变位机焊接平台上安装了固定管板焊工件的专用装置，可将板材和管子通过紧固螺钉进行固定。3同步管板焊焊前准备工作3.焊接工艺本次管板焊接采用I型坡口，根据工件材料、厚度确定本次焊接为单层焊接。本次管板焊接采用同步变位焊接，即焊接的时候机器人控制焊枪和变位机同时运动，使焊接点和焊缝位置始终处于较为合理的状态，变位机的速度受机器人焊接速度控制，协同机器人焊接。因此在管板焊接示教点位坐标系必须选取章节3中测量后的工具坐标“weld-1”和变位机基坐标“FlangeBase（Mx11013040S0）”，才能实现变位机耦合协同运动。为了保证管板焊接角焊缝的精确性，特将焊缝分解成两段小圆弧示教，同时保持焊枪俯位焊接，使焊枪与板材成45°、焊枪与焊缝切向成70-80°的姿态，保证圆弧段的焊缝精确性。3同步管板焊

同步管板焊练习1示教点位要求按照示教点位图的要求，机器人TCP点自HOME点移动至焊接临近点P1，然后直线移动到起弧点P2，从该点起弧后开始焊接，分别示教2段小圆弧P2-P3-P4和P4-P5-P2，再自P1点后回到HOME，完成焊接。3同步管板焊

同步管板焊练习2焊接工艺参数送丝速度（m