GSK工业机器人的坐标系及示教再现

绪论1.1背景及现状1.1.1机器人应用背景随着工业机器人技术的发展,和其应用的不断扩大,我国已经成为全球第二大应用市场。其应用可以提高产业核心竞争力，推动我国装备制造业的转型升级。机器人焊接是指基于机器人个体实现焊接工作自动化管理来说，综合考虑机器人自身功能对焊接整体流程的控制。从机器人本体角度来说其属于机器人系统中的执行者，控制箱是控制机器人整体系统的中枢神经，示教盒则是机器人控制系统与操作人员之间互相交流纽带，机器人的承重设备是固定其稳定工作的载体。焊接电源作为焊接工作的能量来源，焊枪则是能量输出的通道，焊丝盘是为焊接提供使用材料。机器人技术作为先进制造技术的典型代表和主要技术加工手段，是企业提高产品质量、提高生产效率、改善劳动条件等方面有着重要作用。1.1.2机器人在国外及国内的应用现状现阶段，我国焊接机器人的的相关技术不断得到突破，新技术的研发与应用使得焊接机器人的用途越来越广泛。焊接机器人属于工业机器人的范畴内，最早应用于电气化生产，随着新时期人工智能技术、软件编程及数字化信息处理的应用成果，焊接机器人逐步应用于许多工业自动化产品中，广泛应用于汽车，汽车，摩托车，造船，火车头，锅炉，重型机械，铁路等交通行业。焊接是一项工作，涉及到艰苦的工作条件，高热辐射，大量的烟雾和灰尘，以及高风险因素。而焊接机器人是可以操作自动化程度高的工业机器人，不仅可以降低焊工的劳动强度，提高焊工的焊接效率，保证焊工的工作效率，而且还可以提高焊接质量。目前，我国使用第二代焊接机器人，从机器人的早期训练，机器人的示教和自主编程发展了三代，预计将来，焊接机器人将朝着自主编程方向发展，焊接机器人将继续符合当前制造业产量大幅度增加、产品种类多变的特点，发展成柔性化、智能化、数字化机器人，这丰富了我国工业机器人行业，加速行业领域的快速发展。我国现阶段的实践案例和理论体系逐渐走向成熟，我国已有的焊接机器人主要集中于各大汽车生产线、摩托车生产线、船舶生产线、电动自行车生产线、工程机械、航空航天、民生产业等制造业，其中应用占比少于半成的为点焊机器人，而占比55%的为弧焊机器人。由于我国工业发展速度较快，预计未来几年，在我国的机器人的领域将渐渐开发出以下机型（焊接机器人机型、搬运机器人机型、切割用机器人机型、娱乐机器人机型、水下机器人机型、微型机器人机型），焊接机器人的使用性和功能性也逐步提升，为了发展智能制造，必须加强机器人焊接技术的可靠性，注重加工技艺提升，以提升产品质量和企业市场竞争实力。1.1.3低碳钢的应用背景及现状低碳钢是低强度和低硬度的碳素钢，也被称为A3钢，含碳量小于0.25%，其中包括最常见的碳素结构钢和一些高质量的碳素钢，其中大多数用于建筑结构。在低碳钢中锰和硅分子含量低，但在焊接后，低碳钢的可塑性和焊接效果更佳，因此，在焊接时，通常选用低碳钢为焊接材料，由于固有的低碳钢特点，低碳钢的应用也较为普遍，一般应用在建筑构件、箱体，各种的容器、炉体和农机具等等。低碳钢可以制成棒状物，也可以用来制作强度较低的机械零件。我国钢铁工业采用了一些新技术，许多低碳钢的新用途得到了很好的发展。目前，一些大的钢铁厂或钢铁贸易公司正在积极与俄罗斯和中国合作。在国内外的大型国内企业中开发一系列高技术、高精度和高质量的产品，这也充分为低碳钢开辟了新的途径。从十九世纪初开始，人们开始将钢用作建筑材料，钢结构的发展一直与钢材料的性能和生产工艺密切相关，随着钢的机械性能的提高和钢结构设计方法的逐步完善，钢结构在我国广泛应用于各种不同的领域。建筑和桥梁结构。自20世纪80年代以来，中国钢结构、高速钢结构、大型空间间结构及特种结构得到了迅速发展，国内需求不断增长的技术和复杂结构也加快了国内高合金钢结构的发展。由于设计特点和经济要求，北京国家体育场“鸟巢”和国家游泳馆“水立方”是主要的建筑材料。均使用了钢材作为主要结构材料。“十三五”规划期间，中国电力和能源需求持续增加，经济保持平稳增长，我国发电机组的更新换代将不断促进低碳钢的消费数量。随着人民生活水平的不断提高，医药和食品机械的产量也将持续增长。综合来看，机械制造行业的低碳钢的需求量将持续增长。产能过剩的矛盾已经初步显现。不断延伸的高铁、地铁等轨道交通，以及不断升级完善的船舶、管道等交通设施，将带动对低碳钢的需求不断增长。1.2目的及意义1.2.1课题的研究目的及意义焊接是工厂生产中最重要的技术之一，广泛应用于汽车，航空航天，铁路和石油化工行业。在科技进步的基础上，焊接技术已经随着简单的焊接技术的普及而发展到重要的加工工艺环境中。一方面，焊接机器人大大提高了生产自动化水平，提高了生产力和质量。另一方面，通过对箱体设计，我们能够理解和掌握焊接机器人在工业生产中的作用，安全的控制焊接机器人，使用机器人编程指令已经在现代焊接生产中得到发展，提高我们的编程能力。焊接机器人具有以下优点：焊接质量稳定，焊缝均匀性提高。提高生产率，昼夜不间断的生产工作。改善工人的劳动条件缩短产品更新准备时间及减少相应的工厂投资。可形成自动焊接生产线，方便工厂生产。弧焊机器人在试板上试验。通过改变焊接参数可得到理想的焊缝成形。最后对箱体做密封性实验确保箱体的密封效果，即工艺焊接性和使用焊接性两个方面都要达到良好的效果。低碳钢塑性与韧性较好，退火组织为铁素体和少量的珠光体，由于低碳钢含碳量低，其中合金元素Mn、Si的含量也不高，因而其冷成型良好，其强度和硬度低，可进行折弯、冲压、拉伸、切割等冷加工；易于锻铸加工和焊接加工。总体来说，低碳钢的焊接性良好，适合用作于箱体焊接的材料。随着时代的发展，焊接技术也在一定程度上提高了。传统的手工焊接技术已不再符合现代社会的要求。自动焊接技术是生产的主要方法。因此本实验中研究的是焊接机器人。第2章焊接机器人2.1认识焊接机器人进行焊接的机器人应要具有起弧电流电压的控制、熄弧电流电压控制、机器人故障焊机停止工作等功能，其组成如图2-1所示包括控制柜、焊机电源、送丝机、示教盒、机器人本体等。图2-1焊接机器人组成2.2.1控制柜的简介控制柜左上角有主开关和门锁，右上角有三个按钮，启动机器人、停止机器人和紧急切断机器人。指令盒按钮的挂钩下方悬挂。控制柜是机器人系统的神经中枢，优化机器人控制硬件，并集成到控制柜中。改进网络控制，但是机器人控制柜上的急停键和指令盒上的急停键是有很大差别的，按下控制柜上的急停键，电源将被切断，机器人本体将停止工作；按下示教盒上的急停键，只是暂停机器人行动并不会紧急切断电源。2.2.2示教盒的功能简介示教盒的程序设计方法允许操作者通过操纵说明移动每一个机器人轴，直到所有的轴组合完成一个必要的机器人的运动。当弧焊机器人到达所需要的位置时，操作人员便把该点各个轴位置对应坐标值存储到机器人控制器的存储器中，直到机器人所需要的运动点全部示教完毕。示教完成后，当需要机器人进行焊接时，通过编程焊接指令，机器人将按照示教时存储在控制器中的位置点进行运动。因此，示教点位置与数量的选取，关键在于示教点之间的插补计算是机器人能否实现所需要轨迹运动。示教盒由按键和屏幕两部分组成。该键包含机器人教学和编程所需的所有操作键和按钮。可以在文本键、图形键、轴操作键、数字键和方向键中进行区分。示教盒的显示屏是6.5英寸的彩色显示屏。显示屏共分为8个显示区：主菜单区、工具栏、状态栏、轨迹显示区、日期时间区、用户提示区、程序名区和程序编辑区。其中子菜单弹出的所有窗口可用左右键或TAB键来切换焦点。2.2.3焊机的简介焊机设备主要由供电、电线和保护气体组成，提供起弧电流和熄弧电流，以及送丝机构的电流和工作电压。送丝机构可提供焊接过程所需的焊丝，并可手动调整间距。在焊接过程中，气体保护系统提供必要的保护气体，防止焊丝在焊接过程中发生氧化，弧焊机器人集成系统的焊机通常具备两个功能：焊接参数调节可以控制机器人的系统设置，最重要的焊接参数可以从零调到最大。开关的意义在于焊机进行独立的控制，收集电流，供气，启动电弧和熄弧，并反应起动电弧的成功。本章小结本章主要阐述了弧焊机器人的组成部分，包括控制柜、示教盒、焊机的简介，说明了各部分的原理及其功能特性。通过对弧焊机器人的解读，使我们对后续实验有了更充分认识。只有了解和掌握了弧焊机器人的原理，才能熟练地操作弧焊机器人。第3章GSK机器人的坐标系3.1机器人的轴与坐标系3.1.1坐标系的种类机器人轴的操纵与坐标系统密切相关，如果轴操作是在不同的坐标系统下进行的，机器人运动的过程是不同的，因此，在示教再现过程中必须选择合适的坐标系统。机器人的坐标系统有四种：关节坐标，直角坐标，工具坐标和用户坐标。机器人的每一轴可以在这四个坐标的规范下进行运动。这四个坐标描述如下：在直角坐标系统中，机器人的本体是平行于X轴，Y轴和Z轴，工具坐标是根据Z轴确定的，在手腕平面上的工具坐标的实际方向，而坐标是根据工具坐标系的顶点确定的。机器人的作用是建立X、Y和Z轴的任何角度，可以平行移动到给定的轴。这个坐标系统被称为自定义坐标系统。在坐标系统中，机器人沿用户指定的每一轴移动。3.1.2关节轴坐标系关节坐标系是进行机器人轴操作时经常使用的坐标系。在关节坐标系下按照当前的手动速度等级，通过“使能开关+轴操作键”可以向机器人控制系统发送各轴的运动速度和方向信息，控制驱动电机运动，进而带动机器人本体相应轴往相应方向的运动。在关节坐标系下，机器人的J1、J2、J3、J4、J5、J6轴分别按其正负方向运动，按下X键控制J1轴调整本体左右回旋，按下Y键控制J2轴调整大臂前后运动，按下Z键控制J3轴调整小臂上下运动，按下A键控制J4轴调整小臂带手腕回旋，按下B键控制J5调整手腕上下运动，按下C键控制J6调整手臂回旋。具体操作如图3-1所示：图3-1机器人各轴运动正负方向示意图图3-1机器人各轴运动正负方向示意图3.2示教再现及其操作当模式转换开关选择示教模式时，使用示教盒可以进行示教编程、示教检查等操作。在示教模式下，手动移动机器人时，控制中心点的高速度被限制为编程大速度的8%，即手动速度等级“高速”的速度为编程大速度的8%。当模式转换开关选择再现模式时，使用示教盒可以再现运行程序，监控变量、输入输出等。再现运行时，可以选择不同的运行方式，如低速启动、低速运行、限速运行和机械锁定等特殊运行方式，以满足不同的需要。3.2.1示教前的准备示教前的准备工作有：（1）在确保焊机设备正常的情况下给机器人控制系统通电；（2）要确认机器人工作范围内没有干扰机器人运行的人和物，以确保操作安全；3.启动前检查工作场所，包括焊接机器人和控制器，并检查所有的安全装置是否正常；4.将控制柜的控制面板上的开关打开；5.按下控制柜上的“绿色”按钮。注意:确保在机器人工作区内无人或物体不妨碍机器人的运动。如果有人想离开机器人的工作区，以免造成人身伤害、物品损坏或机器人损坏。操作焊接机器人时，操作者要时刻确保自身安全，使机器人处在可控制状态，严格按照机器人的操作流程进行操作。3.2.1示教再现的步骤示教操作就是创建程序文件、编辑程序指令和检查程序运行(轨迹确认)的过程。通过[输入]、[添加]、[修改]、[删除]等按键或菜单区的{程序}、{编辑}等菜单可以完成示教编程操作，通过“使能开关+[前进]或[后退]键”可以完成示教检查操作。具体步骤：1.目录/文件操作：机器人默认的安全模式为操作模式，要创建一个程序文件就需要将安全模式设置为编辑模式。命名程序名的说明：a.程序文件名必须以字母开头，一般情况下以小写字母开头。b.程序文件名长度不能超过16个字符。c.程序文件名自定义命名中如果使用数字符号，除0-9和符号“-”外其他符号不建议使用。d.程序文件个数最多为100个。2.输入指令：a.把机器人移动到完全离开工件及平台的位置，获取示教点；b.把焊枪移动到焊接起始点；c.引弧焊接；d.沿着焊缝进行焊接；e.熄弧；f.移到起始点焊接完成。3.使运行中的机器人停止或自动停止，有以下操作：a.暂停操作：是指在机器人在正常的工作状态下通过常规操作使焊接机器人暂时停止工作。按下暂停键停止，按下启动键恢复。b.急停操作：急停操作分两种，指令盒急停和控制柜急停。c.指令盒急停：按下示教盒上的急停按钮，机器人立即停止运行，松开急停键，机器人恢复到正常运行状态。d.控制柜急停：按下控制柜上急停键后，切断电源，控制系统断电。4.再现续点运行：再现续点运行就是当警报停止和急停停止发生在再现过程中时，只要报警停止点或急停停止点与当前点停留在同一位置，清除警报后可以重复再现运行。如果停止点与当前点不同或焦点行与停止行不同，弧焊机器人不能完成再现续点运行。5.在焊接机器人工作时应注意，不应影响机器人在工作范围内的运行，操作者应始终保证自己的安全，为了使机器人在控制区工作，严格按照机器人工艺操作。本章小结本章主要对GSK机器人的坐标系进行了论述。包括机器人的轴操作和坐标系，首先介绍了关节坐标系、直角坐标系、工具坐标系和用户坐标系。其中关节坐标系用于调节机器人的轴操作，包括机器人的J1、J2、J3、J4、J5、J6轴。其次，阐述了示教再现及其操作，通过示教前的准备和示教再现的具体步骤两方面，通过对目录/文件操作、弧焊机器人输入指令、使运行中的机器人停止或自动停止、机器人运行再现续点等方面对操作机器人进行了具体介绍，帮助我们完成操作。第4章低碳钢的焊接性及箱体焊接实验内容4.1低碳钢的焊接性本实验使用低碳钢是Q235钢，属于普通碳素钢结构，Q用于这种钢的抗拉强度，235是钢的抗拉强度约为235MPa。普通钢的抗拉强度增加了材料厚度，Q235由于含碳量低，强度好，可塑性好，为最常使用的钢，Q235钢的主要化学元素是：C，Si，Mn，s和P。钢中的碳含量为0.10-0.22%，Si:0.12-0.30%，Mn:0.40-0.60%，s:0.03%，P:0.03%。钢的强度随着含碳量的增加而增大，然而，随着含碳量的增加，却降低了低碳钢的塑性和焊接性，钢中的锰元素是低碳复合元素，而钢中的硅是非碳化的元素组成，在钢生产中，作为还原剂和脱氧剂，硫和磷是钢中的有害元素，增加钢的可焊性并降低塑性。但钢中0.08-0.20%的硫提高了钢的可加工性，也就是说，低碳钢是最可焊钢，所有焊接技术都很好地用于低碳钢的焊接。低碳钢的焊接结构由铁素体和少量珠光体组成，强度和硬度低，塑性和韧性好，冷成型是一种很好的方法。可用于冷加工，如分层，弯曲，切割，拉伸等。由于碳素钢中的碳含量低，Mn和C合金含量不高，具有良好的焊接性，不会因为焊接热循环的迅速冷却而淬火。本实验使用的钢是Q235钢，钢板厚度为4mm，适用于保证焊接质量的各种焊接技术，如氩弧焊、电弧焊、机器人焊接，电渣焊、等离子弧焊、激光电阻焊、摩擦焊、钎焊、气焊等。4.1.1低碳钢焊接缺陷及其成因焊接接头的不完整性被称为焊接缺陷主要由焊接裂缝、焊接气孔、焊缝外观不良和其他缺陷组成。焊接缺陷及具体成因如下：焊穿成因：焊接时电流过大、焊接电压较低、焊接速度慢。改进措施:使用焊接衬垫或提高焊接精度。熔化故障的原因:小电流。改善措施:提高电流。热裂纹:金属熔化过程中的不纯物质在晶体管中积累，使晶界塑性降低而发生。过热后低碳钢形成热裂纹，而热轧后低碳钢一般具有下述效果：在这种情况下，碳含量降低，锰含量升高，热裂纹不会正常形成，但由于低碳钢含量不同，可能会减少，亦可能会出现热裂纹，如若不出现这种情况，则它们MnS较大,不容易出现热裂纹。MnS较少的形成会产生硫化锰，可以增加钢的抗热裂性。改进措施:减少C、S和P在母体材料中的含量，增加焊缝中的锰含量。冷裂纹:冷却时的热影响区发生硬化，材料可塑性会减少。随着热裂纹的出现，低碳钢中也可能出现冷裂纹，低碳钢的冷裂缝的出现取决于低碳钢在热轧过程中的淬火化学成分。热轧后低碳钢的合金比普通无热轧低碳钢的高碳合金少，因此，已经热轧低碳钢比普通非热轧低碳淬火的趋势更高，而低碳素钢的水平越来越高，也有硬化的趋势，若低碳钢的水平越来越低，淬火的强烈趋势越来越小。因此，必须按照板材质量调整热轧时的温度和冷却速度，以防止出现冷裂纹。改进措施:加热和减缓冷却。气孔的原因：缺乏焊接材料的清理和焊剂的充分保护。改进措施:焊接后的预热和冷却。6.热变形:焊接温度高，导致箱体发生热变形。温度不均匀分布的热变形和热应力对箱体的精度和强度有很大影响。7.焊接应力：焊接操作结束后，一方面使构件产生焊接变形释放一部分焊接应力，另外则以残余应力形式存在，但是所有焊接构件，一般而言均存在残余应力和变形。4.2箱体焊接实验内容箱内焊接应该是固定的，水平的，垂直的，稳定的，不应该前俯后仰，左右摇晃现象。焊缝表面应光洁均匀，无焊渣、无焊穿、无裂纹、无咬边、无气孔等现象。焊接过程是标准的加热和冷却过程，这导致低碳钢板存在低内应力，导致焊接变形，焊接采用高温电弧，使焊缝及其附近的金属温度高；其他金属基本上不加热，不加热金属周围膨胀，这相当于在焊接时和冷却后金属在焊缝和焊缝周围的坚硬恒温的金属进行延伸，由于收缩而减小，而周围加热的金属则相反，不断增大，导致内部应力和焊缝变形。反变形是基于预先检验的方向和焊缝变形尺寸，焊接后的残留变形，消除了以前的变形，所以焊接后就恢复到原有的几何尺寸，防止焊接变形的方法。在这个实验中，为了减少焊接时变形，必须对称地焊接低碳钢的两个钢板，使箱体的形状为长方体。4.2.1焊前准备简单熟悉了解实验设备做好实验前准备：本实验运用GSK弧焊机器人机器人，为广州数控公司生产，在焊接前进行机械清理，将工件所需焊接部位的油污、锈蚀、水渍等清除干净，露出金属光泽，弧焊机器人焊丝表面一定要清洁，不得有铁锈油污。2.开始焊接前需手动开启焊接开关，如果焊接时没有开启该功能则无法起弧。焊接开关开启方法：同时按下示教盒上【转换】+【应用】键打开焊接开关，此时屏幕左下角显示应用有效。（注意：焊接完成后请再次同时按下示教盒上【转换】+【应用】键关闭焊接开关，防止错误操作引起人身伤害。3.检查电路和气路是否畅通，焊接设备和零件是否状态良好。开始焊接前要确认自动送丝机能否正常送丝。检查方法：找到焊机上【丝检】按钮，手动按下此按钮，观察焊枪送丝速度是否均匀，检查正常后需重新调节焊丝伸出长度。其次要进行检气，确认保护气正常。检查方法：找到【气检】按钮，手动按下此按钮观察是否有气体喷出，同时查看减压阀上气流量计是否达到要求的气流量，若不符合要求可手动进行调节。4.选好实验所需的板材和焊丝等：实验板材为Q235钢，焊丝选用直径为1.6mm的H08A。试验所用的是板厚为4mm的Q235钢（低碳钢），其化学成分、力学性能分别见表4-1和表4-2。表4-1低碳钢化学成分化学成分cMnspSi含量0.1-0.22%0.4-0.6%0.03%0.03%0.12-0.30%表4-2低碳钢力学性能牌号屈服强度抗拉强度伸长率Q235235375-500265.选择合适的焊接夹具：国内外对焊接夹具设计进行了较为广泛的研究，随着技术的日益完善，为焊接夹具的设计和优化提供了理论基础，减少了失误和成本，为企业带来更多效益，综合使用这些工具是这项技术的未来发展方向之一。本实验根据焊接箱体夹具上的配置，大体确定夹具的外形尺寸；再根据强度和刚度要求选择断面的结构形状和壁厚尺寸。6.设计合理的箱体形状和尺寸：本实验箱体形状为长方形无盖箱体，长方体上表面无盖，其中边长1的尺寸为230mm、边长尺寸为65mm。如图4-1所示。111122图4-1箱体形状图4-1箱体形状7.选择合理的编程程序指令输入:机器人命令由运动指令、信号处理指令、流程控制指令、运算指令和平移指令等五个指令构成。首先将试验试件放在操做台上然后用卡具固定在操作台上，在这过程中需要被焊板材保持水平且在一条直线上。然后通过示教盒选择进入【菜单】选择模式【安全模式】输入密码之后选择【F3】创建一个文件并给文件命名，【F4】取一个点作为初始点，之后通过示教盒操控焊接机器人进行取点，通过【输入】、【添加】、【修改】、【删除】、【清除】等按键可以完成示教编程操作，通过“使能开关键+[前进]或[后退]键”可以完成示教检查操作，最后回到初始点结束。在确定自身及周围人员安全的情况下，进行如下操作完成再现：把示教盒上的模式切换按钮调至PLAY(再现模式)；按下【伺服准备】按钮，此时，【伺服准备】按钮上的小红灯将会亮起；选择【焊接开关】按键调至“开”；按下示教盒上方的启动键(绿色按钮)。此时，机器人会按照选定的动作循环模式和再现运行方式再现运行。因为箱体焊缝为直线，所以焊接指令为MOVL,起始点为MOVJ,起弧点为SET18ON,收弧点为SET18OFF,最后回到起始点。具体程序如表4-1所示:表4-1实验编程程序程序指令内容说明MOVJP001,V060.0,Z0;移到起始点MOVLP002,V060.0,Z0;移到焊接起弧点SET18ON;开始焊接MOVLP003,VOO0.6,Z0;沿着焊缝进行焊接SET18OFF;熄弧，停止焊接MOVJP001,V060.0,Z0;移到起始点注意:格式：MOVJ变量名称，V＜速度＞，Z<精度>，E1，E2，EV<速度>；参数：1.变量名称：指定的机器人的目标位置，指定一个参考点，范围从P001到P999。2.V＜速度>指定机器人的运动速度，这里的运动速度是机器人的最大设置速度为0.1%到100%。3.Z＜精度>表示机器人的确切位置，精度是指精度等级。目前只有两个级别0或1。4.E1，如果选中此选项，表示外部轴1在运行当前命令点时移动；如果没有选中此选项，外部轴1不会移动到命令点。5.E2，如果选中，表示到达当前指令示教点的过程中，外部轴2有运动；如果没有选中，表示到达当前指令示教点的过程中，外部轴2没有运动。6.EV＜速度>，如果EV＜速度>是0，目前的运动速度的外部轴和机器人是相当于V＜速度＞命令；如果EV＜速度>不是0，目前的外部轴与EV＜速度＞静止，机器人以V＜速度＞运行。4.2.2焊接参数的选择合理焊接参数的选择，可以有效控制低碳钢板变形，是测试Q235钢板生产高品质产品的重要任务。箱形采用机器人进行弧焊。应确定焊接机器人的适当工艺参数。焊接速度、电弧电压、焊接电流、焊接速度。焊丝干伸长、气体流量和焊丝直径是焊接的主要参数。通常采用低电压焊接和适中电流，以保持焊接过程中的细小焊渣和良好的稳定焊缝形状，当焊接电流大时，焊缝容易燃烧，裂纹就会产生，熔池宽度变大，喷溅很多。如果焊接电流太小，就会导致不完全熔化，焊缝形成不良。当弧长增加，电压增加时，焊缝宽度增加，焊缝深度减小。当弧太长时，容易引起未焊透和咬边。焊接速度过快会产生不熔化，保护气体效果差等。当焊接速度太小时，会出现咬边、凹陷、气孔、熔敷金属层焊渣多、焊缝不均匀等现象。通过改变气体流量来研究焊接时气孔产生的影响，在焊接时当气体流量为0L/min时，所焊出的焊缝沿焊道处可以看到其表面有大量的气孔产生，在焊缝尾部可以看见缺少大量的熔敷金属从而产生了弧坑。通过焊接试验，可以将工艺参数分为三组进行，并通过比较选择相应的焊接参数。图4-2（a）为第一组焊缝成形，此时焊接电压为18.2V，焊接电流140A，焊接速度50mm/min，焊丝干伸长10mm，气体流量15L/min。图4-2（b）为第二组焊缝成形，此时焊接电压为17.2V，焊接电流150A，焊接速度50mm/min，焊丝干伸长8mm，气体流量18L/min。图4-2（c）为第三组焊缝成形，此时焊接电压为18.5V，焊接电流138A，焊接速度50mm/min，焊丝干伸长10mm，气体流量15L/min。图4-2（图4-2（a）第一组焊缝成形图4-2（b）第二组焊缝成形图4-2（b）第二组焊缝成形图4-2图4-2（c）第三组焊缝成形对比以上三组焊缝成形，选择出了合适的弧焊机器人焊接参数，焊接电压为18.V，焊接电流140A，焊接速度50mm/min，焊丝干伸长10mm，气体流量15L/min。4.3箱体焊接顺序箱体焊接应采用反变形法，利用角磨机将低碳钢板切割成长230mm、宽65mm的长方形钢板。将两块大小相同的低碳钢板用焊接夹具固定，两端角接。通过调节合适焊接参数，运用已经编程好的焊接程序，对第一道焊缝进行焊接，焊接完成后，焊缝成形和焊接参数如图4-3所示。图4-3焊缝成形图4-3焊缝成形第二道焊缝应采取对称焊，减少焊接变形。把另外两块长230mm、宽65mm的低碳钢板采用反变形法用焊接夹具进行固定，两端角接，通过调节合适焊接参数，运用已经编程好的焊接程序，对第二道焊缝进行焊接，焊接后焊缝成形及焊接参数如图4-4所示。图4-4焊缝成形图4-4焊缝成形第三道和第四道焊缝为焊接成后角接在一起的两块钢板和两块钢板搭接在一起，将箱体底部用钢板垫起，使之与平面成45º角，运用焊接夹具固定在实验台上，焊缝成形如图4-5所示。图4-5焊缝成形图4-5焊缝成形第五道至第八道焊缝为正方形钢板，先用角磨机切割成边长65mm，将此正方形钢板搭接在长方体上，采用对称焊接方法。焊接参数保持不变，依次焊接，焊接完成后焊缝成形和焊接参数如图4-6所示。图4-6图4-6第5-8道焊缝成形焊接完成后，此箱体为长方形无盖箱体，焊缝成形良好，箱体实物图如图4-7所示。图4-7箱体实物图图4-7箱体实物图4.4箱体密封性实验密封性好的构件，作为一个独立的整体存在，具有密封性，能够适