机器人焊接基础培训.ppt

1、b,1,The welding experts,上海林肯电气自动化部 机器人焊接基础培训,上海林肯电气自动化,Trainer：Maggie Mi,b,2,The welding experts,机 器 人 及 系 统 的 基 本 介 绍,上海林肯电气自动化,b,3,The welding experts,发那科弧焊机器人简介,上海林肯电气自动化,单机的组成 主要参数,b,4,The welding experts,发那科弧焊机器人种类,上海林肯电气自动化,b,5,The welding experts,常用弧焊机器人的特点及参数,上海林肯电气自动化,b,6,The welding expert

2、s,常用弧焊机器人的特点及参数,上海林肯电气自动化,b,7,The welding experts,常用弧焊机器人的特点及参数,上海林肯电气自动化,b,8,The welding experts,常用弧焊机器人的特点及参数,上海林肯电气自动化,b,9,The welding experts,林肯机器人焊接系统的 基 本 组 成,弧焊机器人（FANUC世界 最大的机器人生产商） 焊机+ 送丝机（美国林肯电气） 焊枪 清枪站（防飞溅等部件） 安全系统（围栏、光栅、自动门、门锁等） 工作台、工装夹具、变位机 排烟系统 其它配件,上海林肯电气自动化,b,10,Power Wave F355i, Pow

3、er Wave 455M, Power Wave 455M/STT, 此外还有Power Wave 355M, Power Wave 655R。 Total Digital Welder 全数字化焊机 Inverter and Chopper 逆变电源 Waveform Control (Many waveform inside) 波形控制技术 (内置多种焊接波形) Software Updated 焊机控制软件可升级 Module Design 模块化设计 Reliability Design (IEC60974-1Standard) 高可靠性设计(IEC60974-1标准) Full Te

4、sted 充分测试实验,The welding experts,机器人系统常用焊接电源,上海林肯电气自动化,b,11,Power Feed 10R,The welding experts,机器人焊接系统选配的送丝机,上海林肯电气自动化,数字控制，与Power Wave焊接电源配合使用，能产生极佳的焊接性能。 转速反馈装置能进行送丝速度的校对，从而实现送丝速度的精确控制。 送丝机制动装置能在几毫秒时间内将送丝速度从最大值降低到0，从而降低焊丝粘连在焊接熔池中的机率。 单独的送丝导向提供无故障的送丝以及简便的焊丝安装、转换和维护。 方便读数的标尺便于精确设置送丝轮压紧力。,b,12,林肯电气标准机

5、器人弧焊工作站 （SYSTEM10SYSTEM50）,The welding experts,上海林肯电气自动化,b,13,设备间的连接、通讯及控制,The welding experts,上海林肯电气自动化,设备间的接线 通讯方式（Arclink数字通讯） 控制工具（示教器）,b,14,PW 455M/R的接线板布局,The welding experts,上海林肯电气自动化,b,15,PW F355i的接线板布局,The welding experts,上海林肯电气自动化,b,16,机器人示教器（TP）,The welding experts,作用： 点动机器人 编写及运行机器人程序 查阅

6、机器人状态 进行一切设置,上海林肯电气自动化,b,17,用于 R-J3iB 控制箱的示教器,ArcTool Version (GMAW),示教器的结构和按键,b,18,超大的液晶显示屏,简单的机器人控制和编程,轻巧、符合人体工效学设计的舒适机身,R-J3iB 示教器,背面带有三位“Live-Man” 转换按键,可替换的挂钩,相对于以前的示教器具有更结实耐用的外壳,无状态显示灯,b,19,液晶屏: 生动形象的显示,b,20,ON/OFF 开关: 控制示教器的开启和关闭；只有将其置于“ON”时才能进行编程。,b,21,急停键: 使用此键来停止一个正在执行的程序，关闭机器人伺服系统的驱动电源，同时启

7、用机器人制动闸。,b,22,RESET 键（复位键）: 按此键清除报警信息。,b,23,SHIFT键: 与其他键配合使用执行特定功能。,b,24,Jog 键: 使用这些键来点动机器人。,J1,J2,J3,J5,J4,J6,b,25,COORD键: 用该键来切换机器人运动的坐标系 （World,Tool,Joint),J1,J2,J3,J5,J4,J6,b,26,速度键: 用这些键来调整机器人的运动速度。,b,27,程序键: 用这些键来选择编程时的菜单选项。,SELECT 键 显示程序清单 EDIT 键 显示当前使用或编写的程序 DATA 键 显示weld schedules, weld pro

8、cesses, weave schedules, TorchMate data 等,b,28,功能键: 使用这些键根据屏幕显示执行特定的行为和功能。,F1 key F2 key F3 key F4 key F5 key,b,29,NEXT 键: 按下该键显示更多的对应于F1-F2-F3-F4-F5按键的功能键。,b,30,光标键: 使用这些键在屏幕上按一定的方向移动光标。,b,31,数字键:,这些键用来输入数值: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 减号 (-), 小数点 (.) 逗号 (,),b,32,确认键: 使用该键确认一个数值的输入，或者从一个菜单中确认选择一个

9、项目。,b,33,STEP 键: 在T1 或 T2 模式中, 使用该键在以下两种执行模式间切换： STEP (每次执行程序中的一行) CYCLE (连续运行程序）,在屏幕顶端有状态显示表明STEP键是否开启:,b,34,FWD (前进) 键: 在STEP开启时使用该键来执行下一个程序语句。 连续运行程序时，使用该键驱使机器人开始执行编好的程序。,b,35,BWD (后退) 键: 用该键执行以前的程序语句。,b,36,WELD ENBL 键: 运行一个程序时，使用该键来控制是否开启焊接过程,有状态显示模式来显示是否启用了 Weld Enabled:,b,37,焊丝运动键: Wire “+” 使焊

10、丝经由焊枪送出 Wire “” 使焊丝经由焊枪回抽,b,38,ITEM 键: 用该键 在一个列表中选择一个项目,要在一个TP 程序列表中选择一行, 按下ITEM, 输入要选行的编号后按下 ENTER,例:,1.,要在一个System Variables 清单中选择一行，按下ITEM 键，输入要选行的编号后按下 ENTER,2.,b,39,BACK SPACE 键: 使用该键能立即删除光标前的字母和数字,b,40,PREV 键: 用该键能显示以前的一个屏幕界面,b,41,MENUS键: 用该键显示菜单屏幕：,下面是按下 MENUS后出现的列表: 1.UTILITIES 2.TEST CYCLE

11、3.MANUAL FCTNS 4.ALARM 5.I/O 6.SETUP 7.FILE 8.USER 9.SELECT 10.EDIT 11.DATA 12.STATUS 13.POSITION 14.SYSTEM 15.BROWSER,b,42,HOLD 键: 用该键可停止机器人的运动,b,43,FCTN 键: 用该键显示补充菜单,按下 FCTN键后出现的典型项目： ABORT (ALL) Disable FWD/BWD CHANGE GROUP QUICK/FULL MENUS SAVE PRINT SCREEN etc. . .,b,44,R-J3iB 示教器,状态指示区: 显示系统状态

12、,b,45,Diag/Help 键: 按下该键可以获得关于如何使用当前屏幕的信息,使用 DIAGnostics 键显示如下信息：报警信息说明、起因和纠正办法,b,46,POSN键:,按下该键显示要查找的位置信息,b,47,STATUS键:,按下该键显示机器人当前的焊接状态值。,b,48,MOVE MENU键:,按下该键，会出现系统宏程序的列表，可执行宏程序的调用,b,49,MAN FCTN 键:,按该键显示手动操作功能屏幕,b,50,Display键: 该键与SHIFT键一起使用，改变屏幕显示格式，从单对话框转换到双对话框或三对话框格式、单对话框带扩展状态。,b,51,机器人坐标系,The w

13、elding experts,关节坐标系（Joint） 直角坐标系（World） 工具坐标系（Tool） 其它坐标系,上海林肯电气自动化,b,52,TCP 的创 建,The welding experts,上海林肯电气自动化,b,53,操作机器人注意事项,The welding experts,上海林肯电气自动化,1.示教和手动机器人时： 1）请不要带手套操作示教盘和操作面板。 2）在点动操作机器人时要采用较低的倍率速度以增加对机器人的控制机会。 3）在按下示教盘上的点动键之前要考虑到机器人的运动趋势。 4）要预先考虑好避让机器人的运动轨迹，并确认该线路不受干涉。 2.生产运行时： 1）在开机

14、运行前，须知道机器人根据所编程序将要执行的全部任务。 2）须知道所有会左右机器人移动的开关、传感器和控制信号的位置和状态。 3）必须知道机器人控制器和外围控制设备上的紧急停止按钮的位置，准备在紧急情况下按这些按钮。 4）永远不要认为机器人没有移动其程序就已经完成。因为这时机器人很有可能是在等待让它继续移动的输入信号。,b,54,上机实践操作,The welding experts,上海林肯电气自动化,熟悉示教器的各按键 熟悉机器人的运动 掌握SAFEHOME点和零点的建立,b,55,The welding experts,新程序的创建及编写,上海林肯电气自动化,b,56,选择及创建程序名,Th

15、e welding experts,选用已创建的焊接程序(Select） 为新建焊接程序创建程序名（Select-Create -输入程序名）,上海林肯电气自动化,FILE JOINT 10% 61276 bytes free 2/4 No Program name Comment 1 SAMPLE1 SAMPLEPRG1 2 SAMPLE2 SAMPLEPRG2 3 TEST1 TESTPRG1 4 TEST2 TESTPRG2 TYPE CREATE DELETE COPY DETAIL LOAD SAVE PRINT ,. JOINT 10% 1 Words 2 Upper Case 3

16、 Lower Case 4 Options -Insert-. -Create Teach Pendant Program-Program Name . . PRG MAIN SUB TEST,b,57,程序的详细设置,The welding experts,Program Detail JOINT 10% 5/10 Create Date: 10-MAR-1994 Modification Date: 10-MAR-1994 Copy source * Positions: FALSE Size: 312Byte 1 Program name: SAMPLE2 2 Sub Type: Non

17、e 3 Comment: * Group Mask: 1,*,*,*,* 4 Write protection: OFF 5 Ignore pause: OFF END PREV NEXT,上海林肯电气自动化,b,58,机 器 人 的 三种运动轨迹及表示方法,The welding experts,点对点运动（J） 直线运动（L） 圆弧运动（C）,上海林肯电气自动化,b,59,三个基本 “点” 的 简 要 介 绍 及 创 建,The welding experts,零位（Zero Position） SAFEHOME点 工具坐标系原点( TCP）,上海林肯电气自动化,b,60,编写新的焊接程序

18、 （EDIT）,The welding experts,直线轨迹的焊缝焊接程序 圆弧状轨迹的焊缝焊接程序 方盒子焊接程序的建立,上海林肯电气自动化,b,61,直 线 焊 接 的 编 程,The welding experts,Sample： Call Home JP 1 100% FINE JP2 100% CNT100 JP3 100% CNT100 LP4 100mm/sec FINE Arc Start1 LP5 20mm/sec FINE Arc End1 JP6 50% CNT100 JP7 50% CNT100 JP1 50% CNT100,上海林肯电气自动化,b,62,圆 弧 焊

19、 接 编 程,The welding experts,示例： 1. Call SafeHome 2. JP1 100% FINE 3. JP2 100% FINE 4. LP3 500mm/sec FINE Arc Start1 5. CP4 CP5100mm/sec FINE 6. CP6 CP7 100mm/sec FINE Arc End1 7. JP8 100% FINE 8. Call SafeHome,上海林肯电气自动化,b,63,方盒子焊接编程,The welding experts,1. JP1 100% CNT 100 2. JP2 100% CNT 100 3. JP3 1

20、00% FINE Arc Start1 4. LP4 500mm/sec CNT 100 5. JP5 500mm/sec CNT 100 6. LP6 500mm/sec CNT 100 7. JP7 500mm/sec CNT 100 8. LP8 500mm/sec CNT 100 9. JP9 500mm/sec CNT 100 10.LP10 500mm/sec FINE Arc End1 11.JP11 100% CNT 100 12.JP1 100% CNT 100,上海林肯电气自动化,b,64,要点的复习,The welding experts,插入和删除语句 程序中参数的修改

21、 FINE 与 CNT的巧妙应用 不同运动轨迹的不同字母表示,上海林肯电气自动化,b,65,The welding experts,上 机 实 践,上海林肯电气自动化,b,66,The welding experts,焊接基础及参数的设置,上海林肯电气自动化,b,67,The welding experts,1.GMAW：用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊，根据保护气体的不同又可分为MIG和MAG两种。 2. 多种焊接模式（CV，STT, Rapid arc),林肯电气弧焊机器人 常用焊接工艺,上海林肯电气自动化,b,68,Nextweld,The welding experts

22、,上海林肯电气自动化,Nextweld简介 波形控制技术及软件,b,69,Nextweld 新一代焊接,b,70,NEXTWELD是将林肯的先进波形控制技术、数字通信技术及优质焊材产品一体化，从而创造一个高科技的电弧焊接平台。NEXTWELD 的创新波形控制技术包括如STT(表面张力过渡工艺)、Rapid arc(快弧焊工艺）、Pulse-on-pulse（双脉冲焊接工艺）等。使用NEXTWELD 能够获得理想的电弧控制、高效率/可靠性和完整的弧焊综合体系。,b,71,新一代焊接,波形控制技术TM,数字通信技术,质优焊材技术,新一代焊接,b,72,在此我们将集中在. 波形控制技术 Arclin

23、k数字通讯技术,b,73,调用焊接程序简单。 适用性广。 焊接质量得到进一步改善。 焊接效率得到提高。 用户的特殊应用成为可能。 Arclink 技术使设备间的通讯更快速，实现更加精密的整合。,优势,b,74,能够按照用户要求对焊接输出波形进行修改。 能够从预存的焊接程序中选用所需的模式。 单一电源能完成不同的焊接方法：SMAW, GMAW, FCAW, GMAW-P, GTAW, SAW,什么是波形控制,b,75,高速处理器 反馈来自焊接电弧的电子信号。 根据反馈信息，实时对焊接输出波形进行修改。 处理器必须高速，精确和可靠。 1970s 处理速度达到千次/秒 1990s -处理速度达到百万

24、次/秒,它如何工作,b,76,Waveform Controlled Machines,高速放大器,波形存储,电弧,计算机接口,b,77,波形控制中的焊接程序 适用大多数焊接应用。 每一种波形都被赋予一个模式号。 波形能够通过Wave DesignerTM软件加以修正。 新的焊接波形可以通过电脑写入电源。,焊接程序,b,78,焊接程序,b,79,工艺控制 Pulse-on-Pulse(双脉冲) -在铝材焊接中能形成更好的焊缝成型和清理效果 STT -有效控制热输入，飞溅和烟尘 Power Mode -提高电弧在低规范时的稳定性 Rapid Arc -提高焊接速度，减少飞溅 Tandem MIG

25、 -提高焊接速度 AC/DC SAW -提高焊接熔敷率,工艺控制,b,80,工艺控制,b,81,Power Mode TM,video,b,82,Power Mode,一种新的GMAW焊接工艺 结合了波形控制技术和传统的“下降特性”的优点 具有稳定的电弧和熔深（弧长稳定）,b,83,Power ModeTM-优势 电弧在小电流时的稳定确保熔滴在最佳条件下短路过渡。 略微下降的输出特性，优化焊接电弧 极佳的起弧特性 预设电弧能量 电源对熔滴过渡反应更快。,b,84,Power Mode在小规范时，其输出特性类似CC，在大规范时，类似CV. 使用能量（I x U=W）来控制弧长,b,85,Powe

26、r Mode,b,86,Power Mode,Power Mode 对电弧弧长的变化的反应速度4 倍于传统的CC或CV电源。而更快的反应，意味着电弧的控制更加精确。,b,87,S T T -Surface Tension Transfer,The welding experts,STT（表面张力过渡）是一个受控的GMAW 短路过渡工艺，通过调节电流控制热输入，而不影响送丝速度，从而获得优良的电弧性能、良好的熔深、低热量输入控制，并且减少飞溅和烟雾。非常适合薄板的焊接，而且焊接速度快、焊接质量好。,上海林肯电气自动化,b,88,Surface Tension Transfer TM (STT )

27、,video,STT,b,89,STT,b,90,S.T.T. = Surface Tension Transfer 表面张力过渡 通过控制电流完成的短路过渡 有别于传统的 CC 和 CV 在整个焊接过程中电流得到精确的控制 电流的大小是基于电弧对热量的瞬间要求,STT,b,91,精确控制的热输入 飞溅较少/几乎没有 焊接烟尘较少 全位置焊接 焊接保护气低成本化（高含量或纯CO2） 焊接质量极佳 对坡口装配精度要求不高,STT 的 优 势,b,92,b,93,STT 的 波 形,b,94,STT 在汽车行业中的典型规范 母材厚度 .030” (.75mm)- .250” (6.25mm) 焊接

28、接头 坡口焊搭接焊角焊 焊接位置 平焊-横焊 立向下焊 焊丝直径 .035(1.0mm)-.045(1.2mm)- .052(1.4mm) 焊丝类型 L-50-L-56 气体 100% CO2-75-25-74-24-2 焊接速度 最快可达 80”(2000mm)/min. 飞溅 最少化,b,95,Rapid Arc,The welding experts,RapidArc 高速气保护焊接技术 使用该工艺，最高实际焊接速度可 达2m/min(80IPM)，与传统的脉冲 MIG焊相比,提高了30%的生产效率。,上海林肯电气自动化,b,96,Rapid Arc TM 快弧焊,video,b,97,

29、Rapid Arc 是在波形控制基础上将传统脉冲和短路过渡的独特结合。 在较低的焊接电压下仍能保持稳定的电弧和较低的飞溅以及焊道成型。 适合薄板高速焊接2mm板平位置搭接，速度可达2M/分钟。,b,98,Rapid ArcTM-优势 高速焊接-在较低的焊接电压下具有稳定的电弧，确保焊接速度得到提高。比传统脉冲平均快20-25%。 较少的飞溅-确保焊后减少清理工作量 全位置焊接-短路和脉冲的有机结合使全位置焊接成为可能。 较低的热输入-减少在薄板焊接时的“焊穿”现象 适用1.54mm薄板的焊接。,b,99,Rapid Arc,b,100,b,101,b,102,b,103,Pulse-On-Pu

30、lse,video,b,104,薄板（1.22.0）铝焊接样件,Pulse-On-Pulse,b,105,Pulse-On-PulseTM-优势 极佳的电弧热量控制-更适合铝薄板的焊接。 更加出色的清理功能-大脉冲提供更多的热量，从而提高对母材表面氧化层的清理功能。（小脉冲用来冷却焊接熔池） 均匀的焊道表面成型-表面波纹无需通过焊枪的摆动来产生。 更少的焊接技能培训-操作简单,Pulse-On-Pulse,b,106,Amps,Pulse-On-Pulse,b,107,Tandem MIG,Tandem MIG,b,108,极佳的焊道成型,焊接速度：2500mm/min,Tandem MIG,

31、b,109,Tandem MIG,2 x 焊接电源 2 x 焊接送丝机 2 x 焊枪/1 x 双丝焊枪 2 x 送丝系统,Tandem MIG,b,110,优 势,快速焊接(最快可达5000mm/min.) 更少的焊接工位 不易焊穿 对坡口装配精度要求不高 极佳的焊趾润湿性 飞溅较少 在焊接厚板时，熔深较大 注：领弧控制熔深，跟弧控制焊缝的外观成型。,Tandem MIG Process,b,111,Tandem MIG Process,工艺比较,b,112,高熔敷率,典型熔敷率可达20 40 lbs/hr,Tandem MIG Process,b,113,焊接速度得到提高,单丝MIG焊时，由

32、于能量集中在一点上，从而电弧无法在高速时控制熔池,.045(1.2mm) / GMAW 焊接速度1000 mm/min,Tandem MIG Process,.045(1.2mm) / GMAW 焊接速度1500 mm/min,b,114,焊接模式,领弧和从弧都采用脉冲,Lead wire,Trail wire,Tandem MIG Process,b,115,软件,波形控制软件 Wave DesignerTM -按客户要求设计的波形 ArcScope -显示实际的焊接电弧参数 Weld Manger -客户设置/调整焊接参数,b,116,产品,带有波形控制技术的林肯产品,b,117,焊接参数

33、的种类及设置,The welding experts,常用焊接参数的设置 （DATAWeld schedule/Weld process) 2. 其它焊接参数的设置 （Menusset upF1 type weld system/weld process/weld equipment) 详细界面及设置内容参照培训教材。,上海林肯电气自动化,b,118,基 本 焊 接 参 数 及 修 改,The welding experts,上海林肯电气自动化,DATAWeldSchedJOINT10% 1/7 1 Weld Schedule: 2 * 2 Process select: 1 GMAW Ste

34、el 3 WFS 300.00 ipm 4 VOLTS 23.500 V ( Trim:0.51.5) 5 Arc Control 10.000 (Pinch) 6 Travel speed 35 IPM 7 Delay Time 0.00 sec Feedback Avg Voltage 0.0 V Feedback Avg Current 0.0 A TYPE SCHEDULE HELP ,b,119,焊 接 实 践 操 作,The welding experts,上海林肯电气自动化,b,120,The welding experts,机 器 人 及 设 备 的 简 单 维 护,上海林肯电

35、气自动化,b,121,设备及数据的简单维护,The welding experts,文件的备份 电池的更换 润滑油的更换 错误编码（Error code) 的认知,上海林肯电气自动化,b,122,文件的备份及加载,The welding experts,备份操作步骤 MENU-7FILE-F5 UTIL- 选择相应的设备名称。 MENU-7FILE-F4BACK UP-选择要备份的文件 加载的操作步骤 MENU-7FILE-F2DIR- 选择要加载的文件。,上海林肯电气自动化,FILE JOINT 10% MC: *.* 1/17 1 * (all files) 2 * KL (all KAR

36、EL source) 3 * CF (all command files) 4 * TX (all text files) . . . . . . Press DIR generate directory TYPE DIR LOAD BACKUP UTIL ,. JOINT 10% 1 Floppy disk 2 Mem Card(MC:) 3 FILE 1 * * (all files) 2 * KL (all KAREL source) 3 * CF (all command files) 4 * TX (all text files) Press DIR generate directory TYPE DIR LOAD BACKUP UTIL ,b,123,更换控制器主板电池,The welding experts,通常两年更换一次 步骤为： 通电开机等待30秒关电取下旧电池换上新的FANUC 原装电池插好主板插头,上海林肯电气自动化,b,124,更换机器人本体电池,The weldin