焊接技术综合实训 课件 项目九任务四 焊接工艺制定及实施

s焊接技术综合实训项目九机器人焊接结构件任务四焊接工艺制定及实施s目录01FANUC机器人的新建和加载程序02识读焊接标注03焊接工艺编制s01FANUC机器人的新建和加载程序1.FANUC机器人的新建和加载程序在操作机器人完成作业之前，首先需要在一个特定程序下进行操作，所以作为初学者，首先要学习如何新建、加载和删除程序的方法。FANUC机器人系统中有关程序的操作，需要用到【Select】键。01FANUC机器人的新建和加载程序01FANUC机器人的新建和加载程序创建程序按【Select】键，显示出程序目录画面。按【F2】键，对应CREATE功能。（1）选择程序的命名方式：1)Word：默认程序名。2）Uppercase：大写。3）Lowercase：小写。4）Option：符号。（2）注意：1）不能以空格作为程序名的开始字母。2）不能以符号作为程序名的开始字母。3）不能以数字作为程序名的开始字母。移动光标到结尾的“END”处，按【Enter】键，进入程序编辑。01FANUC机器人的新建和加载程序加载程序如果需要加载程序，按【SELECT】键，屏幕显示程序列表，通过上下键选择需要加载的程序，按【Enter】键，实现程序加载。删除程序按【SELECT】键，屏幕显示程序列表，通过上下键选择需要删除的程序（注意：系统只允许删除非当前加载程序，例如，当前加载程序是A，则只能删除除A之外的其他程序。如果想删除A，则需要先加载其他程序，然后删除A，通过选择对应屏幕下方“删除”的功能键，删除程序。2.FANUC机器人的直线编程解读FANUC机器人的运动指令包括关节运动J（关节joint的首先字母）、直线运动L（直线Linear的首先字母）和圆弧运动C（圆弧circular的首先字母）。FANUC机器人直线运动指令写作“L”（L取自英文直线“Linear”的首字母）。使用直线运动指令L时，只需要示教确定运动路径的起点和终点，因为两点确定一条直线。典型的直线运动程序如下：L@P[i]j%FineACC10001FANUC机器人的新建和加载程序01FANUC机器人的新建和加载程序L运动类型，L代表线性运动方式。@位置指示符号，当机器人位置与P[i]点位置一致时，改行出现@符号。该符号可以提示操作者机器人当前所在位置。P[i]一般位置为P[]，如果为PR[]，则是位置寄存器，也就是提前在系统中存储好的位置点，在程序中直接调用。j%速度单位，可以是%、mm/sec、cm/min等。FINE终止类型。FINE代表精确到达该示教点。CNT代表采用一定的转弯半径跨过改示教点，CNT后面跟着数值代表转弯半径大小。ACC100附加运动语句。示教过程在程序编辑画面，按【F1】对应的“POINT”选项，就调出命令行快捷菜单，选择所需要的程序样例，然后按【Enter】键。于是就示教了一条指令。3.FANUC机器人直线轨迹焊接示教FANUC机器人的焊接依靠焊接开始和焊接结束指令，这两种指令与运动指令不同，焊接路径的规划依靠运动指令，焊接参数的设定依靠焊接指令。FANUC的焊接指令如下：01FANUC机器人的新建和加载程序01FANUC机器人的新建和加载程序WeldStart焊接开始指令，在焊接开始点程序行下面添加，在该点起弧焊接。WeldStart后面可以是参数的编号，例如[1,1]，第一个1代表文件1，第二个1代表文件中的第一个设置，如果第二个设置，则要写为2。方括号里面也可以直接设置相关的焊接参数，比如电流、电压、速度和停留时间等，而不调用预先设定好的参数编号。WeldEnd焊接结束指令，在焊接结束点程序行下面添加，在该点收弧，结束焊接。摆动焊接FANUC机器人的摆动焊接时依靠单独的摆动命令实现的，摆动命令另起一行，附在焊接指令的下面。FANUC机器人的摆动焊接有三种方式（1）WeaveSine（Hz，mm，sec，sec）正玄波摆焊（2）WeaveCircle（Hz，mm，sec，sec）圆形摆焊（3）WeaveFigure8（Hz，mm，sec，sec）8字形摆焊Hz：代表摆焊的频率。mm：摆焊的幅宽。Sec：摆焊左停留时间Sec：摆焊右停留时间摆动结束命令WeaveEND01FANUC机器人的新建和加载程序（1）示教点的追加（2）示教点的位置变更（3）示教点的删除4.程序编辑—示教点的编辑01FANUC机器人的新建和加载程序文件编辑功能FANUC提供了便利的文件编辑功能，包括复制、粘贴、剪切等。剪切是指将选中的若干命令行从程序文件中删除，将其移动到剪贴板上的操作。复制是指将选择的内容复制到剪贴板上的操作。粘贴是指将剪切或复制到剪贴板上的内容粘贴到其他位置的操作。参数修改对原有程序行的参数进行修改，比如修改速度、到达方式、焊接的电流、电压等。程序界面中有一部分参数可以通过光标选择该参数后进入到参数修改界面，有一些需要在其他窗口中修改参数的设置文件。FANUC机器人的参数修改，只需要将打开相应的参数设定窗口，然后修改和确认。5.跟踪和再现可以采用单步和连续两种方式跟踪。通过按下示教器的【STEP】键在单步和连续两种方式之间切换。程序再现，可以理解为执行程序，可以采用主程序调用方式执行已经编辑好的程序。01FANUC机器人的新建和加载程序01FANUC机器人的新建和加载程序单步方式连续方式当选择单步运行时，当同时按下【SHIFT】+【正向运行】或【反向运行】，机器人就从程序行当前所在位置按照正反向设定，运行到下一个点，然后停止。启动后保持按住【SHIFT】，无需一直按下【正向运行】或【反向运行】键。当选择连续运行时，当同时按下【SHIFT】+【正向运行】或【反向运行】，机器人就从程序行当前所在位置按照正反向设定，运行到程序结束或者程序开始，然后停止。启动后保持按住【SHIFT】，无需一直按下【正向运行】或【反向运行】键。运行过程中，如果松开【SHIFT】，机器人会立刻停下。6.FANUC机器人的圆弧编程解读FANUC机器人圆弧运动指令写作“C”（C取自英文直线“Circular”的首字母）。使用圆弧运动指令C时，只需要示教圆弧的第二和第三点，因为三点确定一段圆弧，程序会自动将圆弧示教程序行的前一示教点与圆弧示教的两点进行组合，共同确定这一段圆弧轨迹。典型的圆弧轨迹运动程序如下：LP[1]0.2m/minFine；CP[2]，P[3]，0.2m/minFine；01FANUC机器人的新建和加载程序01FANUC机器人的新建和加载程序当选择连续运行时，当同时按下【SHIFT】+【正向运行】或【反向运行】，机器人就从程序行当前所在位置按照正反向设定，运行到程序结束或者程序开始，然后停止。启动后保持按住【SHIFT】，无需一直按下【正向运行】或【反向运行】键。运行过程中，如果松开【SHIFT】，机器人会立刻停下。C运动类型，C代表线性运动方式。@位置指示符号，当机器人位置与P[i]点位置一致时，改行出现@符号。该符号可以提示操作者机器人当前所在位置。P[i]一般位置为P[]，如果为PR[]，则是位置寄存器，也就是提前在系统中存储好的位置点，在程序中直接调用。j%速度单位，可以是%、mm/sec、cm/min等。Fine终止类型。Fine代表精确到达该示教点。CNT代表采用一定的转弯半径跨过改示教点，CNT后面跟着数值代表转弯半径大小。7.FANUC机器人的圆弧焊接轨迹示教FANUC机器人的焊接依靠焊接开始和焊接结束指令，这两种指令与运动指令不同，焊接路径的规划依靠运动指令，焊接参数的设定依靠焊接指令。典型的圆弧焊接路径如下图所示。01FANUC机器人的新建和加载程序7.FANUC机器人的圆弧焊接轨迹示教对应右图的程序如下所示：Jp1，20cm/min，fine；Lp2，20cm/min，fine；WeldStart[1,1]；Cp3，p4，20cm/min，fine；Cp5，p6，20cm/min，fine；WeldEnd[1,2]01FANUC机器人的新建和加载程序02识读焊接标注按照图9-4-1，确定焊缝位置及形式。步骤一：识读焊接标注图9-4-11、确定焊缝数量和焊缝形式2、确定焊接位置通过图纸分析，我们能够确定本项目结构件共有五条焊缝，分别是立板002与立板003组成的两条端接焊缝；立板003与管材004组成的两条焊缝；底板001与立板002、003以及管材004组成的外四周角焊缝。五条焊缝中，立板002与立板003组成的端接焊缝属于立焊（3F），立板003与管材004组成的角焊缝属于立焊（3F），最后一条外四周角焊缝属于平焊（2F）。步骤一：识读焊接标注03焊接工艺编制1、焊前准备（1）试件材料Q235钢板，具体尺寸如表9-1-1所示。（2）焊接材料ER50-6焊丝,直径为φ1.0mm；CO2气体纯度要求达到99.5%。（3）焊机NB-350型焊机,直流反接。（4）焊前清理采用角磨机或钢丝刷清理试件坡口及坡口两侧各20mm范围内的油污、铁锈及其他污染物,直至露出金属光泽。步骤二：焊接工艺编制2、焊接工艺分析本项目结构件中，立板002、003的厚度为2mm，板材较薄，焊接过程中容易出现烧穿现象，并且立板与底板相交处，焊枪指向角度不符合立焊角度要求，如图9-4-2所示，如采用由下至上焊接，易产生焊瘤，所以立焊缝焊接方向应制定为由上至下进行焊接。步骤二：焊接工艺编制图9-4-2焊枪角度示意图3、焊接工艺卡编制步骤二：焊接工艺编制焊接工艺卡编号材料型号Q235

材料规格底板001150×150×6mm立板002120×45×2mm立板00377×45×2mm管材004φ60×5×45mm接头种类T形接头、端接接头坡口形式V形坡口角度-钝边-组对间隙0-1mm焊接方法135（GWAM）焊接设备NB-3503、焊接工艺卡编制步骤二：焊接工艺编制焊接工艺卡编号电源种类直流焊后热处理种类-保温时间-电源极性反接加热方式-层间温度-焊接位置2F、3F温度范围-测量方法-焊接参数焊层焊材型号焊材直径/mm焊接电流/A焊接电压/V焊接速度(cm/min)气体流量(L/min)外立缝ER50-6Φ1.0110-12016-176015-20内立缝120-13017-1850平角焊缝140-15019-20403、焊接工艺卡编制步骤三：焊接机器人立焊编程本项目结构件中，立板002、003的厚度为2mm，板材较薄，焊接过程中容易出现烧穿现象，并且立板与底板相交处，焊枪指向角度不符合立焊角度要求，如图9-4-2所示图9-4-3立焊示教点步骤三：焊接机器人立焊编程立焊缝A-B-C采用由上至下焊接，分成两段示教，第一段AB段，焊枪以85°～90°前进角由上至下焊接，有效抑制焊瘤产生，但由于这种枪姿无法焊到底部，因此，第二段BC在焊接中应改变枪姿向下推焊，C点的焊枪与底板夹角为60°，立焊缝A-B-C各示教位置的焊枪姿态如图9-4-4所示，其它三段的立焊的枪姿和示教方法与A-B-C段一致。（a）立焊A点位焊枪姿态

（b）立焊B点位焊枪姿态（c）立焊C点位焊枪姿态步骤三：焊接机器人立焊编程2、立焊缝容易出现的焊接缺陷和不良与应对措施（2）收弧点C容易出现焊瘤；（1）起弧点A容易出现起弧不良；应对措施：枪姿从A点保持以行进角90°焊接至B点，然后变化枪姿为60°至C点，焊接速度适当快速一些ABC为0.6m/min、DFE为0.5m/min，收弧时间为0-0.1s。防止因立焊缝焊接参数和枪姿不当在底部产生焊瘤。应对措施：适当增加起弧电流130A，焊丝上部侧面应与A点平齐、90°对准焊缝中部。3、确定立焊焊接示教点表9-4-1示教点步骤三：焊接机器人立焊编程序号示教点名称运动类型示教点位置示意图1原点JOINT

2过渡点Linear

3A点Linear

4B点Linear3、确定立焊焊接示教点表9-4-1示教点步骤三：焊接机器人立焊编程序号示教点名称运动类型示教点位置示意图5C点Linear

6D点Linear

7E点Linear

8F点Linear步骤四：焊接机器人平角焊编程1