任务5.2 变位机运动及变位焊编程

变位机运动及变位焊编程目录01.02.03.04.Contents任务目标知识点拨任务实施任务描述01.任务描述任务描述焊接系统信号和参数设置完毕后，即可进行焊接工艺的实施。本任务将在待焊工件的凹形位置处，进行模拟激光焊操作。在熟练操作变位机的基础上，根据实训指导手册完成对接变位焊的程序编制及调试。▍核心要点操作对象待焊工件的凹形位置核心动作模拟激光焊操作前置技能熟练操作变位机最终目标完成对接变位焊编程与调试“理论结合实操，精准控制焊接工艺”掌握变位机操作与编程调试核心能力02.任务目标本任务聚焦对接变位焊核心技能的掌握，涵盖工件装夹、变位机操作、示教编程及模拟调试四大关键环节，旨在培养大家的综合实操能力。🎯任务目标一：认知与装夹认识待焊工件的装夹位置，并通过编程实现自动化装夹，为后续焊接工作打好基础。🤖任务目标二：操作与理解了解变位机的功能以及姿态变化范围，并能熟练操作变位机的运动。💻任务目标三：编程与示教根据实训指导手册，完成对接变位焊的示教编程，掌握机器人焊接路径的规划与编写逻辑。🔧任务目标四：调试与应用利用焊接工作站进行对接变位焊的模拟调试，排查程序与动作问题，最终实现稳定的焊接作业。💡总结：掌握工件装夹、变位机操作、示教编程及模拟调试是完成对接变位焊任务的关键步骤。任务描述与目标03.知识点拨01核心价值：拓展作业空间变位机的应用可使单台焊接机器人的作业灵活性更强，有效突破机器人自身的物理限制，拓展焊接作业的空间与自由度。02核心价值：优化焊接姿态通过转动或移动工件，将复杂难焊的空间焊缝转化为简单的平焊或横焊，降低焊接难度，确保焊接质量与效率的双重提升。03常见类型根据实际生产场景的工件形状与焊接需求，焊接变位机主要分为：单回转式、双回转式、倾翻回转式等多种形式。04功能概述当工件空间几何形状复杂，导致机器人末端无法到达指定位置时，变位机可改变待焊工件位置，将待焊部位送入机器人作业空间并调整至理想施焊姿态。05工作姿态范围变位机的初始位置（原点）设定为工作台面水平。在此基础上，工作台的旋转极限角度为左右各90度（±90°），以满足不同角度的焊接需求。解决复杂工件焊接难题，提升自动化焊接的适应性与质量变位机的功能与姿态变位机功能与姿态变位机的工作初始位置（以下称为原点）相对于工作台面水平，在此基础上左右极限为±90°，具体变位机姿态。变位机功能与姿态在变位机的监控界面中按下正转，变位机即可进行顺时针转动，右侧极限位置为+90°。变位机功能与姿态按下反转，变位机即可进行逆时针转动，左侧极限位置为-90°。

变位机伺服运动参数说明变位机的所有运动参数存储在机器人端数组NumServopara{6}中。工业机器人通过向PLC发送此数组，实现对变位机的间接控制，包括绝对定位和绝对速度。▌参数数组结构numNumServopara[b1,b2,b3,b4,b5,b6]💡关键提示：变位机的启动参数需要由0至1的状态变化才能触发。下表详细说明了数组中每个元素的功能和取值范围，掌握它是实现变位机精准控制的关键。表5-6变位机伺服运动参数（NumServopara）说明NumServopara数组各数位功能与参数定义解析位数代表数/单位功能描述取值范围及具体说明第1位b1变位机启动变位机开始转动，0→1上升沿信号即可触发该动作第2位b2（±）转动方向控制0：正向转动；1：负向转动（方向定义与机械结构有关）第3位b3（°）转动角度设定取值范围：0-90，数值直接对应变位机运动的绝对目标位置（单位：角度）第4位b4（°/s）转动速度设定取值范围：0-30，数值直接对应变位机的实际运行转速（单位：度/秒）第5位b5寻找伺服原点0：当前未触发回原点动作；0→1：上升沿信号触发回原点动作第6位b6夹具控制动作0：控制夹具松开；1：控制夹具夹紧，用于工件固定04.任务实施变位机回原点编程01新建变位机回原点程序(FPosHome)新建变位机回原点程序FPosHome，该程序所在模块为Program。

02触发回原点功能将伺服运动参数数组NumServopara的第5位（回原点功能）先赋值为0，并传输至PLC；然后再将该位赋值为1，并传输至PLC。如此可实现启动位0→1的变化以触发回原点功能。变位机回原点编程03添加WHILE逻辑指令与延时添加0.5s延时，用于保证启动的时间。然后添加WHILE逻辑指令，保证工业机器人每间隔0.5s（可自定义）接收一次PLC的反馈数据，当反馈数组NumFeedback的第2位状态变化时，停止数据刷新。04复位回原点确认反馈数组NumFeedback的第2位数值为1，即变位机运动以到位，然后赋值NumServopara的第5位为0，复位回原点功能。

变位机回原点编程PROCFPosHome()NumServopara{5}:=0;CSendPospara;NumServopara{5}:=1;CSendPospara;WaitTime0.5;WHILENumFeedback{2}=0DOCReceiveBackpara;WaitTime0.5;ENDWHILEWaitUntilNumFeedback{2}=1\MaxTime:=20;NumServopara{5}:=0;CSendPospara;ENDPROC完整程序整理如下：变位机运动编程01新建带参例行程序FPosMove新建带参例行程序FPosMove，形参一共包括3个，分别为：转动方向形参dir、转动角度形参angle、转动速度形参speed

02变位机启动位赋值将变位机启动位赋值为0，并传输至PLC变位机运动编程03伺服运动参数赋值将各形参的值赋值给伺服运动参数NumServopara对应的各个位，其中启动位（第1位）赋值为1。04变位机到位参考前面的步骤，变位机运动后，保持刷新PLC的反馈数据，直至变位机到位为止。

变位机运动编程05复位启动功能将伺服运动参数NumServopara的第1位数据赋值为0，复位启动功能。变位机运动编程完整程序整理如下：

PROCFPosMove(numdir,numangle,numspeed)NumServopara{1}:=0;CSendPospara;WaitTime0.5;NumServopara{1}:=1;NumServopara{2}:=dir;NumServopara{3}:=angle;NumServopara{4}:=speed;CSendPospara;WHILENumFeedback{2}=0DOCReceiveBackpara;WaitTime0.5;ENDWHILEWaitUntilNumFeedback{2}=1\MaxTime:=20;NumServopara{1}:=0;CSendPospara;ENDPROC变位焊示教编程01焊接位置及示教点位分布变位焊将在工件两侧凹面处进行焊接，焊接前利用变位机来调整工件焊缝的位置，焊接位置。

以变位焊缝2的点位为例，展示焊枪在变位焊示教点的姿态。变位焊缝1的示教点位姿态可参考焊缝2处对应姿态，具体姿态。示教点位姿态变位焊示教编程02异步变位焊示的主要步骤在变位焊过程中，变位机通过升降、翻转或回转，使固定在变位机台面上的工件焊缝处于便于工业机器人进行焊接动作的适当工位。本案例展示的异步变位焊主要分为三个步骤：变位焊缝2焊接→工件变位→变位焊缝1焊接。

变位焊示教编程03焊接工艺要求激光焊的焊接工艺参数主要包括焊接能量输入、焊接速度以及焦点位置。本任务的具体要求为：焊接能量输入-功率密度：104至106W/cm2焊接速度：10mm/s保护气流速：13L/min焦点位置：8mm

在此要求工业机器人可以将当前焊接速度（常量）传输至PLC，以备监测使用。起焊之后与止焊之前均需要添加短暂延时，以平衡焊接过程的热输入。止焊之后，保护气需要延后一段时间关闭，以免焊缝由于高温被氧化。

变位焊缝2的焊接编程方法及程序1）新建变位焊缝2焊接子程序“PTWeld2”。

2）工业机器人先运动至焊接准备点，变位机以转速20°/s运动至右向+90°位置。然后工业机器人运动至变位焊缝2起焊点，同时发出对应的焊接参数，设置运动参数。变位焊缝2的焊接编程方法及程序3）置位起焊信号ToTDigWeldOn开始模拟焊接，延时0.5s后沿焊接轨迹移动至变位焊缝2插补点2，然后复位起焊信号停止焊接，预留2s冷却时间。

4）工业机器人更新焊接参数，停止保护气流通并回到焊接准备点。然后变位机以20°/s转速运动至正向30°位置。工业机器人运动至焊缝2插补点，再次更新焊接参数（开通保护气）。

5）参考步骤3，以相同的起焊和止焊方式完成剩余焊缝的焊接作业。变位焊缝2的焊接编程方法及程序6）工业机器复位所有焊接参数，并运动至焊接准备点，变位焊缝2焊接编程完毕。程序整理如下：PROCPTWeld2()MoveJArea0701R,v100,z10,tool1;FPosMove0,90,20;MoveLArea0711W,v50,fine,tool1;FWeldpara13,105,1;SetTOTDigWeldOn;WaitTime0.5;MoveLArea0712W,weldspeed,fine,tool1;MoveLArea0713W,weldspeed,fine,tool1;WaitTime0.2;ResetTOTDigWeldOn;WaitTime2;

FWeldpara0,0,1;MoveLArea0701R,v50,fine,tool1;FPosMove0,30,20;MoveLArea0714W,v50,fine,tool1;FWeldpara13,105,1;SetTOTDigWeldOn;WaitTime0.5;MoveLArea0715W,weldspeed,fine,tool1;ResetTOTDigWeldOn;WaitTime2;FWeldpara0,0,0;MoveLArea0701R,v50,fine,tool1;ENDPROC变位焊调试手动控制模式下调试01.切换模式：将控制柜模式开关转到手动模式，确保安全调试环境。02.选择程