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
中厚板考试件编程与焊接


 CRAW中厚试件编程与焊接是焊接机器人操作资格考试的测试项目之一,完成考核任务首先要读懂图纸,按要求准备好工件。在符合图纸上焊接要求的前提下,确定焊接顺序、焊接方向,规划示教点。再操作机器人进行示教编程、程序编辑、设定参数,经跟踪确认后实施焊接,填写操作记录表。最后对焊接质量进行评估。

 用含80%Ar和20%CO2的混合气体保护,选用ø1.2的H08Mn2SiA焊丝,手动操作机器人完成CRAW中厚板试件(图3.17)的编程与焊接。评估焊接质量,填写焊接机器人实际操作记录和焊接质量评估表。完成任务的步骤如下:

 1.准备2块Q235B型钢板,尺寸分别为200*100*12mm*1片,板上开一个ø25的定位焊孔。125*100*12mm*1片。准备一段ø50*50的A3钢棒。矫形并清理干净,按图3.17装配成CRAW中厚板试件,并点固。

 2.分析焊接任务,拟定焊接顺序。该试件需要完成2道管板立角焊缝,2道板板T形接头平角焊缝,2道管板(骑坐式)平角焊缝,如图3.17所示。焊缝①和焊缝②的焊接质量要求一致,焊缝③与焊缝⑤要求一次完成,焊缝④与焊缝⑥要求一次完成。

图3.17  CRAW中厚板试件图

 3.将时间装夹到工作台上适当的位置,实施编程和焊接时不会超出机器人工作范围,不会有障碍。

 4.对试件进行示教编程、设置焊接参数,跟踪确认程序。

 5.确认焊接机器人工作环境安全及供气、送丝正常的条件下进行自动焊接作业。

6.评估焊接质量,填写焊接机器人实际操作记录和焊接质量评估表。

 


1.编程操作与程序解读

(1)试件装夹。试件的圆弧焊缝分成了两段,对于线缆外置式焊接机器人,试件摆放时可以将焊缝⑤、焊缝⑥置于平行于X 轴的方向,也可将其置于平行于Y轴的方向。对于线缆内藏式机器人,因其TW轴转动角度为±200°,稍小于外置式的±220°,编程过程中可能出现超限报警。所以,此时应将试件的焊缝⑤、焊缝⑥置于平行于X 轴的方向。

(2)焊接顺序。先焊接两条立角焊缝,可依次焊接焊缝①、焊缝②,焊枪转角取与125*100*12mm板表平面呈板成40°~45°,焊枪倾角从90度逐渐过渡到120°。然后焊接焊缝⑤与焊缝③的组合焊缝和焊接焊缝⑥与焊缝④的组合焊缝,焊枪转角取与水平板表面呈板成45°~50°,焊枪倾角保持在90°左右。2条立焊缝选择立向下焊接,焊枪角度与编程方法参见任务4.2中厚板立角焊示教编程。组合平角焊缝编程方法参考任务4.3和任务4.4,示教编程中应保持焊枪高度和焊枪转角不变。CRAW中厚板试件采用单层单道焊。

(3)示教程序。对试件各焊缝进行示教编程,设定焊接参数后的示教程序见表3.7。

表3.7  CRAW厚壁试件程序表

2.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CRAW厚壁试件的机器人自动焊接。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CRAW厚壁试件的机器人自动焊接。完成后的作品如图3.18所示。

图3.18  CRAW中厚板试件完成图

3.CRAW中厚板焊接实操考试标准

一、考前准备

1.设备:TA/B型焊接机器人。

2.焊丝:ER50-6(AWS ER70S-6),Φ1.2。

3.气体:80%Ar+20%CO2保护气体,流量自定。

4.参数:焊接工艺规范参数、焊接顺序及焊枪姿态自定。

5.考件:每位学员一个装配好的考件,装配图见附件-CRAW中厚板考件图。

6.焊接位置及技术要求:

焊接位置及技术要求:中厚板试件的组件、尺寸和组对点固焊要求见CRAW中厚板考件组对、点固和焊缝图。

7.其它:记录表、夹具、尖状点、工具。

二、考试流程

第一部分    安全测试(6*2.5=15分)

任务 1  在所有测试开始之前,检查机器人系统并确认是否有潜在的安全隐患。

任务 2  确认弧焊机器人系统中能对人身导致切断、挤压的危险点。

任务 3  向监考人员演示基本的机器人单元操作。

任务 4  演示安全进入机器人系统单元进行维护的过程。

任务 5  确认所有紧急停止按钮并对其中一个进行操作。

任务 6  演示从紧急停止条件下对机器人系统进行恢复的能力。

第二部分    设备熟悉度测试(7*2.5=17.5分)

任务 7  介绍弧焊机器人单元组件。包括:机器人控制器、机器人手臂、识别机器人各轴、变位机、示教器、安全隔离装置、焊接电源、送丝单元、送丝轮、焊枪、送气系统、焊接单元安全开关、紧急停止、启动按钮。

任务 8  演示检查焊枪、气筛、送丝轮和导电嘴。并演示怎样更换这些部品。

任务 9  演示怎样打开焊接电源和机器人控制器。

任务 10  演示将焊丝从焊丝盘通过送丝系统输送到导电嘴的能力。

任务 11  用示教器或者其他的方法检查送丝系统。

任务 12  通过清理确保保护供气系统正常。

任务 13 用示教器检查气路系统正常。

第三部分 试件准备和编程(9*2.5=22.5分)

任务 14  按照监考人员的指示,展示通过示教器移动机器人的能力。

任务 15  检查是否为焊枪选好正确的工具控制点。

任务 16  用机器人系统编写下列与测试件相关的点:原点位置和焊接准备位置。

任务 17  将试件放到位,将机器人焊枪能接触到试件所需焊接的所有焊缝。

任务 18  为指定试件写出一个基本的焊接程序。

任务 19  不对工件进行焊接,展示焊接程序的安全性。进行1次空运行。

任务 20  监考人员此时随意的在任意方向上小角度的翻转试件。

任务 21  将试件固定在操作台上,并夹紧,确保试件稳妥,夹紧装置不影响焊接过程。

任务 22  编辑焊接程序点,使这些点都处在焊接过程中的正确位置。此时,在焊接程序中插入一个延迟或者等待命令。

第四部分 焊接工件并评估(2*2.5=5分)

任务 23  监考人员确定你的测试到达试焊阶段时,开始焊接工件。

任务 24  对焊接试件输入到焊接程序中的焊接参数进行记录,将这些信息填写进到实际操作记录表中。

第五部分 焊件质量评估(1*40=40分)

任务 25   实际焊接与焊缝评估

三、考试时间

试件在考核前点固焊好,考生直接使用。

考试时间包括试教编程时间、跟踪时间和焊接时间,要求考生在30min内完成。超时每2分钟扣1分。考试总时间不得超过40min。




中厚板焊接实操考试试题