用ABB机器人焊接中厚板的实践总结_abb焊接机器人实例
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用ABB机器人焊接中厚板的实践总结
张雷振
技术部
2010-10-10 在公司研发部林彦峰同事的培训资料里，有关ABB机器人基本的和高级的焊接指令及相关设置已有介绍。其中基本焊接指令例如： ArcLStart、ArcCStart；ArcL、ArcC；ArcLEnd、ArcCEnd
使用ABB机器人焊接工程机械的中厚板，只使用这些基本指令或程序是远远不够的。在中厚板的焊接实践中，高级焊接指令和程序的应用必不可少，这些程序编写起来相对比较复杂。我公司技术部蒋炳翔、洪开垦等老员工在中厚板调试焊接方面经验丰富，笔者在他们的细心指导下，总结了非常实用的高级焊接程序和焊接规范并列了出来和大家分享。① 智能寻位：
SmarTac 智能寻位系统，寻位速度20mm/s时，最高精度可达±0.25mm 在中厚板焊接中，首先对工件焊道焊缝进行寻位，通过PrePDisp指令把偏差值叠加后，再将结果计入pose中。开始焊接前，首先使用PdispSet指令修正焊接所有目标点，当焊接结束后使用PdispOff关闭修正偏移值。应用示例如下：
Search_1D pose1, p1, p2, v200, tool1;Search_1D pose1, p3, p4, v200, tool1PrePDisp:=pose1;PDispSet pose1;ArcLStart p5, v100, seam1, weld1, tool1;…
ArcLEnd p10, v100, seam1, weld1, tool1;PDispOff;这里需要指出的是，如果是同一道焊道多层焊接，PdispOff可以不用使用。② 沟槽寻位：
在智能寻位的基础上，焊枪针对沟槽进行一系列运动，计算出沟槽实际位置及宽度与编程时的偏移值，以得到真实沟槽位置及尺寸。应用示例如下：
Search_Groove pose1, GWS, p10, p20, 15, v1000, tool1;Search_Groove pose2, GWE, p30, p40, 15, v1000, tool1;…
PDispSet pose1;ArcCalcLStart p50, v200, GWS, ad1, seam1, weld1, weave1,z50, tool1, track1;PDispSet pose2;ArcCalcLEnd p60, v200, GWE, ad1, z50, tool1;PDispOff;以中厚板焊接圆形沟槽为例，往往先把圆分为几段或几个位置点进行寻位，并且把各个位置的修正值加以区分记录下来。焊接前用PDispSet分别对各个位置进行焊接目标点修正。其中均匀变摆幅指令ArcCalcLStart 多配合Search_Groove指令使用，Track（跟踪功能）的参数使用中心线跟踪。③ 电弧跟踪：
AWC电弧跟踪系统只适合于焊接过程，并且在焊枪摆动过程中。需要使用脉冲焊机及混合气体，获得稳定可靠的焊接电弧，用于钢板焊接。选择可选变量中的Track即开启跟踪功能。焊接时要在弧焊控制RobotWare Arc中选择跟踪启动。焊接摆幅不能太小，最小1.5倍焊丝直径。焊接起始点固定，焊缝不超过1米的前提下，终点的最大偏离距离为焊缝长度的十分之一。跟踪参考电流current影响到焊枪喷嘴距离工件高度，参考电流小喷嘴高度高。④ 多层焊接：
该程序广泛应用于中厚板焊接中，技术部蒋炳翔同事调试的SRT0911斗杆机器人焊接系统应用比较典型。应用示例如下：
ArcLStart p1,v100,sm1,wd1Weave:=wv1,fine,tool1Track:=tr1SeamName:=“ws1”;ArcLEnd p2,v100,sm1,wd1Weave:=wv1,fine,tool1Track:=tr1;WaitTime 0.5;MpReadInPathSeamName:=“ws1”MinPointInc:=2MaxPointInc:=4SavePathFileName:=“path1”;…
MpLoadPath “path1 ”;ArcRepLStartEnd,revp1,v100,sm2,wd2,wv2,z5,tool1SeamName:=“ws1”;保存焊接路径程序是
MpReadInPathSeamName:=“ws1A”MinPointInc:=2MaxPointInc:=4;
MpSavePath “path1A”SeamName:=“ws1A”;编写该程序，前后应插入等待时间WaitTime 0.5 加载焊接路径程序是 MpLoadPath “path1A”;并且配合ArcRepLStartEnd或者ArcAdaptRepLStartEnd重焊路径。重焊时可以通过revpath数据（程序中的revp1）对路径进行修正，该数据常常影响到焊接工艺。⑤ 摆动焊接：
摆动焊接是填充中厚板宽缝焊道最重要的手段。选择可选变量Weave即可开启焊枪摆动功能，焊接时要在弧焊控制RobotWare Arc中选择摆动启动。一般摆动方式为水平摆动。这里需要提到的是，Offs也可以实现摆动效果，而且是原点摆动。该程序在技术部洪开垦同事调试的SRT1061滚筒纵、环缝机器人焊接系统中应用到原点摆动焊接。部分程序如下：
Lable5:
ArcL Offs(p30_01H,7,0,12), v20, seam30,weld30_5, fine, Torch1;
ArcL Offs(p30_01H,-7,0,12), v20, seam30,weld30_5, fine, Torch1;
IF giTask_POS=6 GOTO Lable6;
IF giTask_POS 5 GOTO Lable5;
该程序同一焊道环缝共焊接6层，这是第5层。Offs(p30_01H,7,0,12)是距离p30_01H点X方向7mm,Y方向0，Z方向12mm的点，Offs配合IF程序，就实现距离中间位置p30_01H点前后7mm的位置往复移动。从而达到摆动焊接效果。⑥ 编程规范
编写规范的焊接程序有利于程序的检查和修改。在HOME文件夹中编写各部分程序。程序以MOD文件格式存储，包括清枪程序、主程序和每一面的程序，依次编写保存。主程序，以焊接工件的面为单位，焊接顺序可以参考客户要求；每一面的焊接程序建立一个MOD文件，每个面焊接文件中包括多道焊缝程序；如有需要，焊接文件可以插入寻位程序，寻位可以在焊接开始之前对所有焊缝总的寻位，也可以对每条焊缝焊接之前进行寻位，为了方便选择前者。⑦ 机器人姿势
调整漂亮的机器人运动姿势，不但可以防止机器人运动中发生碰撞或者进入动作死点，还可以保证焊接工艺的合格与美观。在机器人行走每一条焊缝之前就应当把机器人调整到合理的位置和姿态。调整焊枪，尽量使焊枪在焊接中姿态变化不大。机器人行走机构，在焊接中尽量保持静止或者匀速运动。调整外部轴动作，保证机器人可以轻松地到达焊接工件位置。⑧ 焊接工艺
外部因素---排除影响焊接工艺的外部因素，焊接前要清理铁锈、油污，防止吹风。船型焊接---对于角焊，焊枪尽量垂直向下对准焊角，保证焊接成形质量。另外焊枪推焊，焊枪和垂直方向成20o以内的角度前进焊接。
V型焊接---V型对接坡口焊缝底部托板不应过薄且与母材间隙不应过大，以免打底焊接时焊漏。如果存在间隙，焊接前可以用机器人点焊打底。焊接参数---设置合适的焊接参数可以焊出漂亮的成形。不但每个焊接面的参数值不一样，就是同一道焊缝每层焊接的参数值也不一样。这些参数直接影响到焊接的工艺，而且几乎没有固定的值，要靠我们调试人员经验摸索获得。设置这些参数最好在专业人士的指导下进行，笔者与我司技术部吴两全同事试焊斗杆，在陈成芳总经理的指导下，效果明显。⑨ 注意事项
安全保护---焊接前戴上防弧眼镜、焊帽、袖筒和口罩，穿上劳保鞋，保护好自己。焊接准备---检查焊机，冷却水、保护气、焊丝/导电嘴/送丝轮规格，面板设置（保护气、焊丝、收弧、参数分别控制等），工件接地良好；检查信号，手动送丝、手动送气、焊枪开关及电流监测等信号，水压开关、保护气检测等传感信号，调节气体流量，电流、电压控制的模拟信号是否匹配。
焊接完成---关闭电源、保护气，机器人回原点，清理现场
ABB机器人焊接功能强大，程序包中还有很多我们不常使用到的功能，这里汇总的程序及数据也是常用到一些，更多经典程序及设置还需要我们在实际应用中不断地学习和总结，从而更好地做到用机器人技术推动现代制造业的发展。限于个人水平和经验，以上总结如有不妥之处，欢迎大家指正。(笔者邮箱：330382699@qq.com)
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