自动化及机器人焊接

曾广奎、王建超

目录

  • 1 项目一  认识焊接机器人
    • 1.1 任务1  连接焊接机器人系统
    • 1.2 任务2  认识TA/TB型关节机器人
    • 1.3 任务3  认识和使用示教器
  • 2 项目二 薄壁试件编程与焊接
    • 2.1 任务1  薄板对接平焊缝示教编程与焊接
    • 2.2 任务2  手动操作机器人焊枪沿T形接头焊缝移动
    • 2.3 任务3 薄板立角焊缝示教编程与焊接
    • 2.4 任务4  管板(骑坐式)平角焊缝示教编程与焊接
  • 3 项目三    中厚壁试件编程与焊接
    • 3.1 任务1  中厚板对接平焊缝示教编程与焊接
    • 3.2 任务2  中厚板立角焊示教编程与焊接
    • 3.3 任务3  中厚板平角焊缝示教编程与焊接
    • 3.4 任务4 中厚管板角焊缝示教编程与焊接
  • 4 项目四    焊接机器人操作员测试
    • 4.1 薄板试件编程与焊接
    • 4.2 中厚板考试件编程与焊接
任务3  中厚板平角焊缝示教编程与焊接

  任务3 中厚板平角焊缝示教编程与焊接


 机器人平角焊采用MOVELW插补模式,根据板厚不同,灵活选用打底焊、填充焊、盖面焊参数。焊接过程中焊枪转角保持不变,与水平板成45°~50°夹角。焊枪倾角可以是75°~90°的拉焊,也可以是90°~115°的推焊,焊枪倾角选定后尽量保持不变。

 手动操作机器人对四周平角焊缝进行示教编程。示教准备如下:(1)准备1块100*100*8mm的Q235B型钢板,矫形并清理干净。

(2)将任务4.2焊接完成后的试件打磨清理干净,然后将两部件装配成图3.8所示形状,装配时注意使板内侧的边线对齐。定位焊点设置在内侧,长度10~15mm。

(3)将准备好的试件装夹在机器人工作台上的适当位置,确认机器人工作环境安全后可进示教编程操作。因为四周平角焊缝是封闭曲线,建议将其中一条焊缝摆放得与Y轴平行,并从该焊缝的中点(P003)开始焊接。 

                   中厚板平角焊试件示意图



1.焊缝示教点规划

  每道焊缝需要焊2道,打底层焊缝可以不摆动,每道焊缝示教编程的方法与任务2.2薄板T形接头平角焊类似,不同之处在于本例是四条平角焊缝连成一个封闭矩形且需要连续焊接。图中P003是焊接起始点,焊枪倾角取90°,焊枪转角保持在45°左右,向P006方向焊接。因为从P006到P008的转变过程中,焊枪姿态转变角度较大,所以,设置了中间过渡点P007,P10、P13、P16也是这样的过渡点。

  过渡点的位置可适当远离轨迹线,以补偿内侧旋转产生的误差。机器人连续运动平滑通过转角时,会产生内侧旋转,运行速度越高,内侧旋转越大,产生的偏差越大。

                中厚板平角焊示教点规划图

                    机器人转角内旋示意图

  为保证四周焊缝在外形尺寸上的一致性,在对各段焊缝进行示教编程时,尽量保持焊枪高度和转角不发生变化。转角过渡处建议采用绕Z轴旋转的方法来改变焊枪姿态,由于机器人系统的精度不是很高,机器人在转角处运行存在一定的转弯弧度,所以要根据机器人行走轨迹的实际情况对过渡点的位置做适当修正。例如,将示过渡示教点设置在远离角点3~5mm处。

                   过渡点位置及焊枪姿态示意图

2.示教程序及释义

 打底层焊接可以不摆动,示教编程方法与薄板平角焊类似。盖面层焊接因焊缝较宽需要摆动,摆动方式选择简单摆动(Ptn1),完成后的程序如下。

             中厚板平角焊程序及释义

3.自动焊接

 检查送丝系统,供气系统工况,在确认焊接电源的工作状态和机器人工作环境安全后,将模式切换开关打到运行(Auto)上即可运行在示教模式(Teach)下编辑好的程序,对试件进行焊接加工,完成中厚板平角焊缝的机器人自动焊接,完成后的成品如下图。

                 中厚板平角焊(搭接)试件完成图