工業(yè)機器人工作站安裝與調(diào)試(ABB)課件第4篇任務12-14

1、任務十二 伺服電機變位機工作站安裝與調(diào)試任務十二 伺服電機變位機工作站安裝與調(diào)試 本工作站以模擬工業(yè)機器人弧焊典型應用中的帶變位機的復雜工件焊接為例,利用IRB 120搭配焊槍配合伺服電機變位機工作站,實現(xiàn)對帶變位機的復雜工件焊接的模擬訓練。本工作站還通過RobotStudio軟件預置了動作效果,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)I/O配置、程序數(shù)據(jù)創(chuàng)建、目標點示教、程序編寫及調(diào)試,最終完成帶變位機的復雜工件焊接應用程序的編寫。通過本任務學習,使讀者掌握工業(yè)機器人在帶變位機的復雜工件焊接應用中的程序編寫技巧。伺服電機變位機工作站布局如圖12-1所示。 本工作站以模擬工業(yè)機器人圖12-1伺服電機變位機工作站布局圖1

2、2-1伺服電機變位機工作站布局 變位機工作站套件主要包含一臺伺服電機、變位機、支架、翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、夾具等。工作時由PLC通過脈沖信號控制伺服驅(qū)動器對伺服電機進行驅(qū)動,電機運行帶動翻轉(zhuǎn)機構(gòu)進行翻轉(zhuǎn),模擬工業(yè)機器人弧焊典型應用中的帶變位機的復雜工件焊接。本任務可學習PLC對伺服的閉環(huán)控制,PLC和機器人的聯(lián)機控制,PLC、伺服、機器人的協(xié)同工作控制等。 變位機工作站套件主要包含一臺伺服電機、變位機、支架、翻轉(zhuǎn) 1)掌握伺服電機與工業(yè)機器人的配合應用。2)掌握PLC控制系統(tǒng)與工業(yè)機器人的配合應用。 1)掌握伺服電機與工業(yè)機器人的配合應用。2)掌握PLC控1.工作站硬件配置(1)安裝工作站套件準備1)打開

3、模塊存放柜找到伺服變位機套件,使用內(nèi)六角扳手拆卸套件。2)把套件放至鉗工桌桌面,并選擇焊槍夾具、夾具與機器人的連接法蘭、安裝螺釘(若干)、伺服電機編碼器線纜、動力線。3)選擇合適型號的內(nèi)六角扳手把托盤拆除。1.工作站硬件配置(1)安裝工作站套件準備1)打開模塊存放柜(2)工作站安裝1)選擇合適的螺釘,把套件安裝至機器人操作對象承載平臺的合理位置,且伺服電機與變位機構(gòu)通過聯(lián)軸器連接。注意保證兩個機構(gòu)的同軸度。2)夾具安裝:首先把夾具與機器人的連接法蘭安裝至機器人六軸法蘭盤上,然后再把焊槍夾具固定至連接法蘭上。(2)工作站安裝1)選擇合適的螺釘,把套件安裝至機器人操作對(3)工作站I/O信號電路連

4、接PLC控制柜內(nèi)的配線已經(jīng)完成,更換不同工作站套件時只需根據(jù)工作站的I/O信號配置(見表12-1)對處于機器人操作對象承載平臺側(cè)面的集成信號接線端子盒進行接線即可。表12-1變位機工作站I/O表注:PLC控制柜內(nèi)的配線已經(jīng)完成,伺服驅(qū)動器I/O信號直接由PLC控制,集成信號接線端子盒只需連接原點位置檢測傳感器信號即可。(3)工作站I/O信號電路連接PLC控制柜內(nèi)的配線已經(jīng)完成,根據(jù)工作站I/O表,把工作站傳感器與集成信號接線端子盒正確連接,如圖12-2所示。圖12-2變位機工作站接線圖根據(jù)工作站I/O表,把工作站傳感器與集成信號接線端子盒正確連(4)控制柜模式選擇控制柜有演示模式和實訓模式兩種

5、。變位機站工作站中,伺服電機不能由面板插線直接驅(qū)動,只能選擇演示模式,由PLC驅(qū)動伺服電機。演示模式時,PLC電器柜內(nèi)所有配線已完成,控制柜面板模式選擇開關(guān)選擇“演示模式”。工作站I/O信號直接由PLC進行控制。PLC直接控制伺服驅(qū)動器驅(qū)動伺服變位機工作。2.工作站仿真系統(tǒng)配置(1)解壓并初始化(4)控制柜模式選擇控制柜有演示模式和實訓模式兩種。變位機站(2)標準I/O板配置將控制器界面語言改為中文并將運行模式轉(zhuǎn)換為手動,之后依次單擊“ABB菜單”“控制面板”“配置”,進入“I/O主題”,配置I/O信號。本工作站采用標配的ABB標準I/O板,型號為DSQC 652(16個數(shù)字輸入,16個數(shù)字輸

6、出),則需要在DeviceNet Device中設(shè)置此I/O單元的Unit相關(guān)參數(shù),并在Signal中配置具體的I/O信號參數(shù),配置見表11-2和表11-3。(2)標準I/O板配置將控制器界面語言改為中文并將運行模式轉(zhuǎn)表12-2Unit單元參數(shù)在此工作站中,配置了兩個數(shù)字輸入信號和兩個數(shù)字輸出用于相關(guān)動作的控制。表12-3I/O信號參數(shù)表12-2Unit單元參數(shù)在此工作站中,配置了兩個數(shù)字輸入(3)創(chuàng)建工具數(shù)據(jù)在本工作站應用中,機器人所使用的焊槍工具為不規(guī)則形狀,這樣的工具很難通過測量的方法計算出工具尖點相對于初始工具坐標tool0的偏移,所以通常采用特殊的標定方法來定義新建的工具坐標系。本工

7、作站中使用六點標定法,即前四個點為TCP標定點,后兩個點(X、Z點)為方向延伸點,在軌跡工件臺上設(shè)置有一尖點作為工具數(shù)據(jù)的示教點,具體操作過程請參照任務五,進行工具數(shù)據(jù)Tooldata_1的設(shè)定,如圖12-3所示。在示教器中,工具數(shù)據(jù)最終值見表12-4。(3)創(chuàng)建工具數(shù)據(jù)在本工作站應用中,機器人所使用的焊槍工具為圖12-3機器人的工具坐標系Tooldata_1圖12-3機器人的工具坐標系Tooldata_1(4)創(chuàng)建工件坐標系數(shù)據(jù)在本工作站中,因只需對工件進行焊接處理,故此處未設(shè)定工件坐標系,而是采用系統(tǒng)默認的初始工件坐標系Wobj0(此工作站的Wobj0與機器人基坐標系重合)。(4)創(chuàng)建工件

8、坐標系數(shù)據(jù)在本工作站中,因只需對工件進行焊接處表12-4工具坐標系Tooldata_1數(shù)據(jù)表12-4工具坐標系Tooldata_1數(shù)據(jù)(5)創(chuàng)建載荷數(shù)據(jù)在本工作站中,因焊槍工具較輕,故無須重新設(shè)定載荷數(shù)據(jù)。(6)程序模板導入I/O配置完成后,將程序模板導入該機器人系統(tǒng)中,在示教器的程序編輯器中可進行程序模塊的加載,依次單擊“ABB菜單”“程序編輯器”,若出現(xiàn)加載程序提示框,則暫時單擊“取消”,之后可在程序模塊界面中進行加載。(5)創(chuàng)建載荷數(shù)據(jù)在本工作站中,因焊槍工具較輕,故無須重新設(shè)圖12-4伺服電機變位機工作站的控制流程圖圖12-4伺服電機變位機工作站的控制流程圖瀏覽至前面所創(chuàng)建的備份文件夾

9、,選擇“MainModule.mod”,再單單擊“確定”按鈕,完成程序模板的導入。3.程序編寫與調(diào)試(1)工藝流程圖本工作站模擬工業(yè)機器人弧焊典型應用中的帶變位機的復雜工件焊接,變位機由PLC控制的伺服電機驅(qū)動。在工作過程中,機器人和PLC需要進行信息溝通,如機器人請求變位機復位、置位,PLC向機器人發(fā)出復位完成、置位完成信號等。伺服電機變位機工作站的控制流程圖如圖12-4所示。瀏覽至前面所創(chuàng)建的備份文件夾,選擇“MainModule.m(2)程序編寫工作站程序主要由主程序、初始化子程序、焊接工件上半部分子程序、焊接工件下半部分程序組成。主程序如下:(2)程序編寫工作站程序主要由主程序、初始化

10、子程序、焊接工件焊接過程中,機器人請求變位機復位、置位信號為DO1,為便于仿真,PLC向機器人發(fā)出復位完成、置位完成信號用延時代替。焊接工件上半部分子程序如下所示,下半部分子程序與上半部分子程序相似。焊接過程中,機器人請求變位機復位、置位信號為DO1,為便于仿4.示教目標點完成坐標系標定后,需要示教基準目標點。在此工作站中,需要示教原位phome、焊接基準點p10、p20、p30、p40、p50等。在例行程序中有專門用于示教基準目標點的程序Path_10(),在程序編輯器菜單中找到該程序,如圖12-5所示。示教目標點時,需要注意,手動操作畫面當前使用的工具和工件坐標系要與指令里面的參考工具和工

11、件坐標系保持一致,否則會出現(xiàn)“選擇的工具、工件錯誤”等警告。phome點的示教位置如圖12-6所示。4.示教目標點完成坐標系標定后,需要示教基準目標點。在此工作圖12-5示教目標點程序圖12-5示教目標點程序圖12-6phome點的示教位置圖12-6phome點的示教位置手動狀態(tài)下將主程序逐步運行到p10、p20、p30、p40、p50等位置后選擇“修改位置”,將當前位置存儲到對應的位置數(shù)據(jù)存儲器里,即完成相應點的示教任務。具體示教過程請參照前面相關(guān)任務。完成示教基準點后,將工作站復位,單擊仿真播放按鈕,查看工作站運行狀態(tài),若正常則保存該工作站。手動狀態(tài)下將主程序逐步運行到p10、p20、p3

12、0、p40、本工作站的難點在于如何規(guī)劃機器人的運行軌跡,示例程序只提供了一種設(shè)計思路,讀者可以嘗試不同的方法來修改運行軌跡,在保證軌跡安全的前提下,盡量縮短機器人的運行路徑,從而提高裝配效率。本工作站的難點在于如何規(guī)劃機器人的運行軌跡,示例程序只提供了任務十三 自動生產(chǎn)線工作站安裝與調(diào)試任務十三 自動生產(chǎn)線工作站安裝與調(diào)試 本工作站以自動生產(chǎn)線上工業(yè)機器人的典型應用為例,利用IRB 120搭配專用工件夾具實現(xiàn)在自動生產(chǎn)線上搬運物品的過程。本工作站中還通過RobotStudio軟件預置了動作效果,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)I/O配置、程序數(shù)據(jù)創(chuàng)建、目標點示教、程序編寫及調(diào)試,最終完成自動生產(chǎn)線上工業(yè)機器人搬

13、運物品程序的編寫。通過本章學習,使讀者掌握工業(yè)機器人在自動生產(chǎn)線上應用的程序編寫技巧。自動生產(chǎn)線工作站布局如圖13-1所示。 本工作站以自動生產(chǎn)線上工業(yè)機器人的典型應用為例,利用IR 自動生產(chǎn)線工作站包含供料單元、同步輸送帶、變頻器、三相異步電動機、碼垛工作臺等,且三相異步電動機側(cè)軸裝有旋轉(zhuǎn)編碼器,便于對電機閉環(huán)控制,可精確定位物料的位置。工作時,控制系統(tǒng)控制供料單元進行供料、推料至輸送帶,待物料輸送至輸送線末端時,機器人進行物料分揀碼垛工作。該站主要用于模擬生產(chǎn)線的碼垛綜合應用,也可自由搭配,作為模擬物流分揀工作站。 自動生產(chǎn)線工作站包含供料單元、同步輸送帶、變頻器、三相異 1)掌握同步輸送

14、帶的控制方法。2)掌握變頻器所控制的三相異步電動機調(diào)速功能。3)掌握旋轉(zhuǎn)編碼器在定位中的作用。 1)掌握同步輸送帶的控制方法。2)掌握變頻器所控制的三相 1.工作站硬件配置(1)安裝工作站套件準備1)打開模塊存放柜找到自動生產(chǎn)線套件,使用內(nèi)六角扳手拆卸套件。2)把套件放至鉗工桌桌面,并選擇吸盤夾具、夾具與機器人的連接法蘭、安裝螺釘(若干)、三相異步電動機動力線。3)選擇合適型號的內(nèi)六角扳手把托盤拆除; 1.工作站硬件配置(1)安裝工作站套件準備1)打開模塊存(2)工作站安裝1)選擇合適的螺釘,把套件安裝至機器人操作對象承載平臺的合理位置。2)夾具安裝:首先把夾具與機器人的連接法蘭安裝至機器人六

15、軸法蘭盤上,然后再把吸盤夾具固定至連接法蘭上,如圖13-2所示。(3)工作站I/O信號電路連接PLC控制柜內(nèi)的配線已經(jīng)完成,更換不同工作站套件時只需根據(jù)工作站的I/O信號配置(見表13-1)對處于機器人操作對象承載平臺側(cè)面的集成信號接線端子盒進行接線即可。(2)工作站安裝1)選擇合適的螺釘,把套件安裝至機器人操作對圖13-1自動生產(chǎn)線工作站布局圖13-1自動生產(chǎn)線工作站布局圖13-2自動生產(chǎn)線六軸法蘭盤安裝圖13-2自動生產(chǎn)線六軸法蘭盤安裝表13-1自動生產(chǎn)線工作站I/O表注:PLC控制柜內(nèi)的配線已經(jīng)完成,變頻器信號直接由PLC控制,集成信號接線端子盒只需連接工作站上的傳感器及執(zhí)行氣缸電磁閥信

16、號即可。表13-1自動生產(chǎn)線工作站I/O表注:PLC控制柜內(nèi)的配線根據(jù)工作站I/O表,把工作站傳感器與集成信號接線端子盒正確連接,如圖13-3所示。圖13-3自動生產(chǎn)線工作站接線圖根據(jù)工作站I/O表,把工作站傳感器與集成信號接線端子盒正確連(4)控制柜模式選擇控制柜有演示模式和實訓模式兩種。自動生產(chǎn)線工作站中的三相異步電機不能由面板插線直接驅(qū)動,只有選擇演示模式時,由PLC驅(qū)動變頻器控制電機。2.工作站仿真系統(tǒng)配置(1)解壓并初始化(2)標準I/O板配置(4)控制柜模式選擇控制柜有演示模式和實訓模式兩種。自動生產(chǎn)將控制器界面語言改為中文并將運行模式轉(zhuǎn)換為手動,之后依次單擊“ABB菜單”“控制面

17、板”“配置”,進入“I/O主題”,配置I/O信號。本工作站采用標配的ABB標準I/O板,型號為DSQC 652(16個數(shù)字輸入,16個數(shù)字輸出),則需要在DeviceNet Device中設(shè)置此I/O單元的Unit相關(guān)參數(shù),并在Signal中配置具體的I/O信號參數(shù),配置見表13-2和表13-3。表13-2Unit單元參數(shù)將控制器界面語言改為中文并將運行模式轉(zhuǎn)換為手動,之后依次單擊表13-3I/O信號參數(shù)表13-3I/O信號參數(shù)圖13-4機器人的工具坐標系圖13-4機器人的工具坐標系在此工作站中,配置了兩個數(shù)字輸入信號和四個數(shù)字輸出用于相關(guān)動作的控制。(3)創(chuàng)建工具數(shù)據(jù)此工作站中,工具部件主要

18、是兩個吸盤組成的工具套件,此工具部件較為規(guī)整。本工作站以一個吸盤為中心設(shè)置工具數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)可以通過直接測量出數(shù)值進行創(chuàng)建,此處新建的吸盤工具坐標系相對于tool0沿著其Z軸正方向偏移66mm,沿著其X軸正方向偏移84mm,新建吸盤工具坐標系的方向沿用tool0方向,如圖13-4所示。在示教器中,編輯工具數(shù)據(jù),確認各項數(shù)值,具體見表13-4。在此工作站中,配置了兩個數(shù)字輸入信號和四個數(shù)字輸出用于相關(guān)動表13-4工具數(shù)據(jù)的參數(shù)設(shè)定表13-4工具數(shù)據(jù)的參數(shù)設(shè)定圖13-5工件坐標系的設(shè)定位置圖13-5工件坐標系的設(shè)定位置(4)創(chuàng)建工件坐標系數(shù)據(jù)本工作站屬于搬運類操作,需要預先設(shè)置放置工件的碼垛工作臺工

19、件坐標系。這樣當發(fā)現(xiàn)工件整體偏移以后,只需要重新標定工件坐標系即可完成調(diào)整。在此工作站中,所需創(chuàng)建的工件坐標系如圖13-5所示。在圖13-5中,根據(jù)3點法,依次移動機器人至X1、X2、Y1點并記錄,則可自動生成工件坐標系統(tǒng)Wobj_1。在標定工件坐標系時,要合理選取X、Y軸的方向,以保證Z軸方向便于編程使用。X、Y、Z軸方向符合笛卡爾坐標系,即可使用右手來判定,如圖中+X、+Y、+Z所示。在本工作站中,將工件坐標系建立在碼垛工作臺上,方便拾取工件后的放置位置坐標的確定。(4)創(chuàng)建工件坐標系數(shù)據(jù)本工作站屬于搬運類操作,需要預先設(shè)置(5)創(chuàng)建載荷數(shù)據(jù)在本工作站中,因搬運物件較輕,故無須重新設(shè)定載荷

20、數(shù)據(jù)。(6)程序模板導入I/O配置完成后,將程序模板導入該機器人系統(tǒng)中,在示教器的程序編輯器中可進行程序模塊的加載,依次單擊“ABB菜單”“程序編輯器”,若出現(xiàn)加載程序提示框,則暫時單擊“取消”按鈕,之后可在程序模塊界面中進行加載。瀏覽至前面所創(chuàng)建的備份文件夾,選擇“MainModule.mod”,再單擊“確定”按鈕,完成程序模板的導入。(5)創(chuàng)建載荷數(shù)據(jù)在本工作站中,因搬運物件較輕,故無須重新設(shè)3.程序編寫與調(diào)試(1)工藝流程圖本工作站工作時,PLC控制器控制供料單元進行供料、推料至輸送帶,待物料輸送至輸送帶末端時,機器人進行物料分揀碼垛工作。自動生產(chǎn)線工作站的控制流程圖如圖13-6所示。3

21、.程序編寫與調(diào)試(1)工藝流程圖本工作站工作時,PLC控制圖13-6自動生產(chǎn)線工作站的控制流程圖圖13-6自動生產(chǎn)線工作站的控制流程圖(2)程序編寫工作站程序主要由主程序、初始化子程序、輸送帶拾取工件程序1(rPick)、碼垛工作臺上部放置工件子程序(rPlase)、輸送帶拾取工件程序2(rPick1)、碼垛工作臺下部放置工件子程序(rPlase1)組成。主程序如下:(2)程序編寫工作站程序主要由主程序、初始化子程序、輸送帶拾工業(yè)機器人工作站安裝與調(diào)試(ABB)課件第4篇任務12-14完整程序參考“13_ZDSCX.rapag”文件中的程序。4.示教目標點完成坐標系標定后,需要示教基準目標點。

22、在此工作站中,需要示教原位“pHome”、拾取工件基準點“pPick”、放置工件基準點1“pPlase1”。在例行程序中有兩個專門用于示教基準目標點的程序rModPos()和Path_10(),在程序編輯器菜單中找到該程序,如圖13-7所示。示教目標點時,需要注意,手動操作畫面當前使用的工具和工件坐標系要與指令里面的參考工具和工件坐標系保持一致,否則會出現(xiàn)“選擇的工具、工件錯誤”等警告。完整程序參考“13_ZDSCX.rapag”文件中的程序。4圖13-7示教目標點程序圖13-7示教目標點程序示教pHome使用tGripper和Wobj0,如圖13-8所示。移動到pPick位置后將吸盤置位為1

23、,控制吸盤將外工件拾取,其拾取位置如圖13-9所示,同理完成pPlase1點的示教任務,如圖13-10所示。完成示教基準點后,將工作站復位,單擊仿真播放按鈕,查看工作站運行狀態(tài),若正常則保存該工作站。示教pHome使用tGripper和Wobj0,如圖13-8圖13-8pHome點的示教位置圖13-8pHome點的示教位置圖13-9pPick點的示教位置圖13-9pPick點的示教位置圖13-10pPlase1點的示教位置圖13-10pPlase1點的示教位置1)練習設(shè)定自動生產(chǎn)線常用的I/O配置。2)練習自動生產(chǎn)線工件數(shù)據(jù)的創(chuàng)建。3)嘗試多工位自動生產(chǎn)線搬運程序的編寫。1)練習設(shè)定自動生產(chǎn)線

24、常用的I/O配置。2)練習自動生產(chǎn)線工任務十四 工業(yè)機器人弧焊設(shè)備安裝與調(diào)試任務十四 工業(yè)機器人弧焊設(shè)備安裝與調(diào)試本任務選擇了YL-399A型工業(yè)機器人實訓考核裝備,它是典型的工業(yè)機器人弧焊設(shè)備。通過本任務的學習,掌握弧焊常用參數(shù)設(shè)置、軟件設(shè)定、弧焊程序的編程與調(diào)試。本任務選擇了YL-399A型工業(yè)機器人實訓考核裝備,它是典型利用YL-399A型工業(yè)機器人實訓考核裝備焊接如圖14-1所示的工件。圖14-1焊接任務利用YL-399A型工業(yè)機器人實訓考核裝備焊接如圖14-1所焊接工作由PLC遠程控制完成。設(shè)備啟動前要滿足如下條件:機器人選擇自動模式、安全光幕沒有報警、機器人沒有急停報警等。滿足條件

25、時(即設(shè)備就緒)黃色警示燈常亮,否則黃色警示燈以1Hz頻率閃爍。系統(tǒng)沒有就緒,須按復位按鈕進行復位。設(shè)備就緒后,按下啟動按鈕,系統(tǒng)運行,機器人程序啟動,警示燈黃燈、綠燈常亮。焊接工作由PLC遠程控制完成。設(shè)備啟動前要滿足如下條件:機器機器人在運行過程中,若按下暫止按鈕,機器人應暫停運行,且綠色警示燈以1HZ頻率閃爍,再次按下啟動按鈕,機器人繼續(xù)運行,綠色警示燈常亮。機器人在運行過程中,若安全光幕動作,機器人應暫停運行,且警示燈綠燈、紅燈以1HZ頻率閃爍。須按下復位按鈕清除安全光幕報警信號。報警清除后紅色警示燈熄滅,這時按下啟動按鈕,機器人繼續(xù)運行,綠色警示燈常亮。機器人在運行過程中,若按下暫止

26、按鈕,機器人應暫停運行,且綠色機器人在運行過程中,若急停按鈕動作,系統(tǒng)應立即停止運行,同時綠色警示燈熄滅。系統(tǒng)急停后須按復位按鈕,清除機器人急停信號。為了安全考慮,急停信號清除后,操作機器人示教器,使機器人回到工作原點。機器人回到工作原點后,系統(tǒng)才可以再次啟動。機器人在運行過程中,若急停按鈕動作,系統(tǒng)應立即停止運行,同時亞龍YL-399A型工業(yè)機器人實訓考核裝備由PLC控制柜、ABB機器人系統(tǒng)、機器人安裝底座、焊接系統(tǒng)、除煙系統(tǒng)、警示燈、按鈕盒等組成,如圖14-2所示。圖14-2亞龍YL-399A型工業(yè)機器人實訓考核裝備亞龍YL-399A型工業(yè)機器人實訓考核裝備由PLC控制柜、AYL-399A

27、實訓設(shè)備的PLC程控柜用來安裝斷路器、PLC、觸摸屏、開關(guān)電源、熔絲、接線端子、變壓器等元器件。PLC程控柜內(nèi)部圖如圖14-3所示。PLC采用的是合信的CPU 126 AC/DC/RLY PLC和EM131 AI412bit模塊作為中央控制單元。圖14-3PLC程控柜1.PLC控制柜YL-399A實訓設(shè)備的PLC程控柜用來安裝斷路器、PLC、2.ABB機器人系統(tǒng)YL-399A實訓設(shè)備的ABB機器人系統(tǒng)包括IRB 1410機器人、IRC 5機器人控制器和示教器等,如圖14-4所示。3.焊接和除煙系統(tǒng)YL-399A實訓設(shè)備的焊接系統(tǒng),它主要由奧太Pulse MIG-350焊機、送絲機、焊槍、工業(yè)液

28、體CO2等構(gòu)成,是焊接系統(tǒng)的重要組成部分。另配除煙系統(tǒng),有效地減少對環(huán)境的煙塵排放,能有效防止焊接廢氣對人體的傷害,具體如圖14-5所示。2.ABB機器人系統(tǒng)YL-399A實訓設(shè)備的ABB機器人系統(tǒng)圖14-4YL-399A設(shè)備ABB機器人系統(tǒng)圖14-4YL-399A設(shè)備ABB機器人系統(tǒng)圖14-5焊接系統(tǒng)主要部件a)送絲機b)工業(yè)液體CO2c)焊機d)焊槍e)除煙機圖14-5焊接系統(tǒng)主要部件 1.Pulse MIG-350焊機介紹Pulse MIG-350焊機前后面板接口如圖14-6所示。焊機的控制面板用于焊機的功能選擇和部分參數(shù)設(shè)定。焊機控制面板包括數(shù)字顯示窗口、調(diào)節(jié)旋鈕、按鍵、發(fā)光二極管指示

29、燈,如圖14-7所示,各序號含義見表14-1。 1.Pulse MIG-350焊機介紹Pulse MIG圖14-6前后面板接口含義1外設(shè)控制插座X32焊機輸出插座(-)3程序升級下載口X44送絲機控制插座X75輸入電纜6空氣開關(guān)7熔絲管8焊機輸出插座(+)9加熱電源插座X5圖14-6前后面板接口含義圖14-7焊機控制面板圖14-7焊機控制面板表14-1控制面板參數(shù)含義表14-1控制面板參數(shù)含義2.焊機的操作Pulse MIG-350焊機具有脈沖和恒壓兩種輸出特性。脈沖特性可實現(xiàn)碳鋼及不銹鋼、鋁及其合金、銅及其合金等有色金屬的焊接,恒壓特性可實現(xiàn)碳鋼和不銹鋼純CO2氣體及混合氣體保護焊。1)焊接

30、方式選擇:按下按鍵進行選擇,與之相對應的指示燈亮。- P-MIG:脈沖焊接。- MIG:一元化直流焊接。- STICK:焊條電弧焊。2.焊機的操作Pulse MIG-350焊機具有脈沖和恒壓兩- TIG:鎢極氬弧焊。- CAC-A:碳弧氣刨。2)工作模式選擇:按下按鍵進行選擇,與之相對應的指示燈亮。主要工作模式有兩步工作模式、四步工作模式、特殊四步工作模式、點焊工作模式四種,各工作參數(shù)如圖14-8圖14-11所示。圖14-8兩步工作模式- TIG:鎢極氬弧焊。- CAC-A:碳弧氣刨。2)工作模圖14-9四步工作模式圖14-9四步工作模式圖14-10特殊四步工作模式圖14-10特殊四步工作模式

31、圖14-11點焊工作模式圖14-11點焊工作模式3)保護氣體及焊接材料選擇:按下按鍵進行選擇,與之相對應的指示燈亮。4)焊絲直徑選擇:按下按鍵進行選擇,與之相對應的指示燈亮。-0.8-1.0-1.2-1.6注意,根據(jù)要求完成以上選擇;通過送絲機上電流調(diào)節(jié)旋鈕可預置所需的電流值;將送絲機上電壓調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到標準位置后可進行焊接;最后根據(jù)實際焊接弧長微調(diào)電壓旋鈕,使電弧處在焊接過程中稍微夾雜短路的聲音,可達到良好的焊接效果。3)保護氣體及焊接材料選擇:按下按鍵進行選擇,與之相對應的進出隱含參數(shù)菜單及參數(shù)項調(diào)節(jié),同時按下存儲鍵和焊絲直徑選擇鍵并松開,隱含參數(shù)菜單指示燈亮,表示已進入隱含參數(shù)菜單調(diào)節(jié)模式

32、。再次按下存儲鍵退出隱含參數(shù)菜單調(diào)節(jié)模式,隱含參數(shù)菜單指示燈滅。 用焊絲直徑選擇鍵選擇要修改的項目。用調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)要修改的參數(shù)值。其中,P05、P06項可用鍵切換至顯示電流百分數(shù)、弧長偏移量,并可用調(diào)節(jié)旋鈕修改對應的參數(shù)值。操作步驟如圖14-12所示。注意,按下調(diào)節(jié)旋鈕約3s,焊機參數(shù)將恢復出廠設(shè)置,見表14-2。3.參數(shù)菜單設(shè)置2進出隱含參數(shù)菜單及參數(shù)項調(diào)節(jié),同時按下存儲鍵和焊絲直徑選圖14-12操作步驟圖14-12操作步驟表14-2焊機主要參數(shù)設(shè)置表14-2焊機主要參數(shù)設(shè)置表14-2焊機主要參數(shù)設(shè)置表14-2焊機主要參數(shù)設(shè)置4.作業(yè)與焊接(1)作業(yè)模式作業(yè)模式在半自動及全自動焊接中都能提高

33、焊接工藝質(zhì)量。平常,一些需要重復操作的作業(yè)(工序)往往需要手工記錄工藝參數(shù)。而在作業(yè)模式下,可以存儲和調(diào)取多達100 個不同的作業(yè)記錄。以下標志將出現(xiàn)在作業(yè)模式下的左顯示屏中顯示。1)-:表示該位置無程序存儲(僅在調(diào)用作業(yè)程序時出現(xiàn),否則將顯示nPG)。4.作業(yè)與焊接(1)作業(yè)模式作業(yè)模式在半自動及全自動焊接中都2)nPG:表示該位置沒有作業(yè)程序。3)PrG:表示該位置已存儲作業(yè)程序。4)Pro:表示該位置正在創(chuàng)建作業(yè)程序。(2)存儲作業(yè)程序焊機出廠時未存儲作業(yè)程序,在調(diào)用作業(yè)程序前,必須先存儲作業(yè)程序。按以下步驟操作:1)設(shè)定好要存儲的作業(yè)程序的各規(guī)范參數(shù)。2)輕按存儲鍵,進入存儲狀態(tài)。顯示

34、號碼為可以存儲的作業(yè)號。2)nPG:表示該位置沒有作業(yè)程序。3)PrG:表示該位置已3)用旋鈕,選擇存儲位置或不改變當前顯示的存儲位置。4)按住存儲鍵,左顯示屏顯示“Pro”,作業(yè)參數(shù)正在存入所選的作業(yè)號位置。5)左顯示屏顯示“PrG”時,表示存儲成功。此時即可松開存儲鍵,再輕按存儲鍵,退出存儲狀態(tài)。注意,如果所選作業(yè)號位置已經(jīng)存有作業(yè)參數(shù),則會被新存入的參數(shù)覆蓋,并且該操作無法恢復。(3)存儲作業(yè)程序3)用旋鈕,選擇存儲位置或不改變當前顯示的存儲位置。4)按存儲以后,所有作業(yè)都可在作業(yè)模式再次被調(diào)用。若要調(diào)用作業(yè),可按以下步驟進行:1)輕按調(diào)用鍵,調(diào)用作業(yè)模式指示燈亮。顯示最后一次調(diào)用的作業(yè)

35、號,可以用參數(shù)選擇鍵和查看該作業(yè)的程序參數(shù)。所存作業(yè)的操作模式和焊接方法也會同時顯示。2)用旋鈕選擇調(diào)用作業(yè)號。(4)焊接方向和焊槍角度存儲以后,所有作業(yè)都可在作業(yè)模式再次被調(diào)用。若要調(diào)用作業(yè),可焊槍向焊接行進方向傾斜010時的溶接法(焊接方法)稱為“后退法”(與手工焊接相同)。焊槍姿態(tài)不變,向相反方向行進焊接的方法稱為“前進法”。一般而言,使用“前進法”焊接,氣體保護效果較好,可以一邊觀察焊接軌跡,一邊進行焊接操作,因此,生產(chǎn)中多采用“前進法”進行焊接。焊接方向與焊槍角度如圖14-13所示。圖14-13焊接方向與焊槍角度焊槍向焊接行進方向傾斜010時的溶接法(焊接方法)稱為(5)雙脈沖功能雙

36、脈沖焊在單脈沖焊基礎(chǔ)上加入低頻調(diào)制脈沖,低頻脈動頻率范圍為0.55.0Hz。與單脈沖相比,雙脈沖的優(yōu)點為:無須焊工擺動,焊縫自動成魚鱗狀,且魚鱗紋的疏密、深淺可調(diào);能夠更加精確地控制熱輸入量;低電流期間,冷卻熔池,減小工件變形,減少熱裂紋傾向;同時能周期性地攪拌熔池,細化晶粒,氫等氣體易從熔池中析出,減少氣孔,降低焊接缺陷。雙脈沖參考波形如圖14-14所示。(5)雙脈沖功能雙脈沖焊在單脈沖焊基礎(chǔ)上加入低頻調(diào)制脈沖,低圖14-14雙脈沖參考波形圖14-14雙脈沖參考波形 1. I/O配置弧焊應用中,I/O信號需與ABB弧焊軟件的相關(guān)端口進行關(guān)聯(lián),因此需要首先定義I/O信號,信號關(guān)聯(lián)后,弧焊系統(tǒng)會

37、自動地處理關(guān)聯(lián)好的信號。在進行弧焊程序編寫與調(diào)試時,就可以通過弧焊專用的APID指令簡單高效地對機器人進行弧焊連接工藝的控制,表14-3所示就是關(guān)聯(lián)的信號。 1. I/O配置弧焊應用中,I/O信號需與ABB弧焊軟件表14-3弧焊關(guān)聯(lián)的信號這些信號在ABB主界面中,選擇“控制面板”“配置”“I/O”(見圖14-15)主題“PROC”(見圖14-16),對參數(shù)進行設(shè)定,完成后重啟系統(tǒng)使參數(shù)生效。表14-3弧焊關(guān)聯(lián)的信號這些信號在ABB主界面中,選擇“控圖14-15I/O界面圖14-15I/O界面圖14-16PROC界面圖14-16PROC界面2.弧焊常用程序數(shù)據(jù)在弧焊的連續(xù)工藝過程中,需要根據(jù)材質(zhì)

38、或焊縫的特性來調(diào)整焊接電壓或電流的大小,或焊槍是否需要擺動,擺動的形式和幅度大小等參數(shù)。在弧焊機器人系統(tǒng)中,用程序數(shù)據(jù)來控制這些變化的因素。(1)WeldData:焊接參數(shù)焊接參數(shù)用來控制在焊接過程中機器人的焊接速度,以及焊機輸出的電壓和電流的大小。需要設(shè)定如下參數(shù)。2.弧焊常用程序數(shù)據(jù)在弧焊的連續(xù)工藝過程中,需要根據(jù)材質(zhì)或焊1)Weld_Speed:焊接速度。2)Voltage:焊接電壓。3)Current:焊接電流。(2)SeamData:起弧/收弧參數(shù)起弧/收弧參數(shù)是控制焊接開始前和結(jié)束后的吹保護氣的時間長度,以保證焊接時的穩(wěn)定性和焊縫的完整性。需要設(shè)定如下參數(shù)。1)Purge_time

39、:清槍吹氣時間。2)Preflow_time:預吹風時間。1)Weld_Speed:焊接速度。2)Voltage:焊接3)Postflow_time:尾氣吹氣時間。(3)WeaveData:擺弧參數(shù)擺弧參數(shù)是控制機器人在焊接過程中焊槍的擺動,通常在焊縫的寬度超過焊絲直徑較多時通過焊槍的擺動去填充焊縫。該參數(shù)屬于可選項,如果焊縫寬度較小,則在機器人線性焊接可以滿足的情況下可不選用該參數(shù)。需要設(shè)定如下參數(shù)。1)Weave_shape:擺動的形狀。2)Weave_type:擺動的模式。3)Weave_length:一個周期前進的距離。3)Postflow_time:尾氣吹氣時間。(3)Weav4)W

40、eave_width:擺動的寬度。5)Weave_height:擺動的高度。3.弧焊常用指令任何焊接程序都必須以ArcLStart或ArcCStart開始,通常用Ar-cLStart作為起始語句;任何焊接過程都必須以ArcLEnd或ArcCEnd結(jié)束;焊接中間點用ArcL或ArcC語句;焊接過程中,不同的語句可以使用不同的焊接參數(shù)(SeamData和WeldData)。4)Weave_width:擺動的寬度。5)Weave_he(1)ArcLStart:線性焊接開始指令ArcLStart用于直線焊縫的焊接開始,工具中心點線性移動到指定目標位置,整個焊接過程通過參數(shù)監(jiān)控和控制。示例程序如下:如圖

41、14-17所示,機器人線性焊接運行到p1點起弧,焊接開始。(2)ArcLEnd:線性焊接結(jié)束指令ArcLEnd用于直線焊縫的焊接結(jié)束,工具中心點線性移動到指定目標位置,整個焊接過程通過參數(shù)監(jiān)控和控制。示例程序如下:(1)ArcLStart:線性焊接開始指令ArcLStart如圖14-17所示,機器人線性焊接運行到p2點收弧,焊接結(jié)束。圖14-17ArcLStart、ArcLEnd指令工作示意圖(3)ArcL:線性焊接指令ArcL用于直線焊縫的焊接,工具中心點線性移動到指定目標位置,焊接過程通過參數(shù)控制。示例程序如下:如圖14-17所示,機器人線性焊接運行到p2點收弧,焊接結(jié)束如圖14-18所示

42、,機器人線性焊接部分應使用ArcL指令。圖14-18ArcL指令工作示意圖(4)ArcCStart:圓弧焊接開始指令ArcCStart用于圓弧焊縫的焊接開始,工具中心點圓周運動到指定目標位置,整個焊接過程通過參數(shù)監(jiān)控和控制。示例程序如下:如圖14-18所示,機器人線性焊接部分應使用ArcL指令。圖如圖14-19所示,機器人從p1點圓弧焊接到p2點,p2是任意設(shè)定的過渡點。(5)ArcCEnd:圓弧焊接結(jié)束指令ArcCEnd用于圓弧焊縫的焊接結(jié)束,工具中心點圓周運動到指定目標位置,整個焊接過程通過參數(shù)監(jiān)控和控制。示例程序如下:如圖14-19所示,機器人從p2點繼續(xù)圓弧焊接到p3點結(jié)束,p2只是A

43、rcCStart指令任意設(shè)定的過渡點。如圖14-19所示,機器人從p1點圓弧焊接到p2點,p2是任圖14-19ArcCStart 、ArcCEnd指令工作示意圖(6)ArcC:圓弧焊接指令ArcC用于圓弧焊縫的焊接,工具中心點線性移動到指定目標位置,焊接過程通過參數(shù)控制。示例程序如下:圖14-19ArcCStart 、ArcCEnd指令工作示如圖14-20所示,機器人圓弧焊接的不規(guī)則多段部分應使用Ar-cC指令,并可以多設(shè)置與p2點類似的過渡點。圖14-20ArcC指令工作示意圖如圖14-20所示,機器人圓弧焊接的不規(guī)則多段部分應使用Ar正常情況下,焊機焊接電流、焊接弧長電壓與機器人輸出焊接模

44、擬量(電壓范圍為010V)的關(guān)系如圖14-21所示。圖14-21焊機參數(shù)與機器人輸出電壓關(guān)系對應圖4.焊接電流和焊接弧長電壓的校正正常情況下,焊機焊接電流、焊接弧長電壓與機器人輸出焊接模擬實際上,量程對應關(guān)系和圖14-21所示會有偏差,因此如果焊接規(guī)范由機器人確定,為了更加精確地控制焊接電壓和焊接電流,則需要對焊接弧長電壓(010V)和焊接電流(010A)的模擬量量程進行矯正。說明:1)實際上在遠程模式下,機器人的焊接電壓和焊接電流模擬量信號連接送絲機,送絲機再連接到焊機。2)焊機的焊接電壓 = 初始焊接電壓(當弧長電壓為0V時)+弧長電壓。實際上,量程對應關(guān)系和圖14-21所示會有偏差,因此

45、如果焊接弧長初始電壓在板厚、焊接速度等確定的情況下,只和焊接電流有關(guān)。先校正焊接電流模擬量,再校正焊接弧長電壓模擬量。模擬量校正以焊接電流模擬量為例說明。按照如下步驟進行校正:1)單擊“ABB”進入主界面,選擇“控制面板”“配置”“Singal”“添加”,焊接電流模擬量名稱“AO10_2CurrentRef-erence”(焊接電流是D651模塊第二路模擬量輸出,弧長電壓是第二路輸出,名稱可以修改),雙擊進入?yún)?shù)設(shè)置界面,如圖14-22所示。弧長初始電壓在板厚、焊接速度等確定的情況下,只和焊接電流有關(guān)圖14-22添加焊接電流模擬量參數(shù)圖14-22添加焊接電流模擬量參數(shù)2)可以修改Dafault

46、 Value(設(shè)置焊機輸出電壓的默認值,此值必須大于等于Minimum Logical Value)、Maximum Logical Value(焊機最大的電流輸出值)、Maximum Physical Value(焊機輸出最大電流時所對應的控制信號的電壓值)、Maximum Physical Value Limit(I/O板最大輸出值)、Maximum Bit Value(最大邏輯位值),分別設(shè)置為1631、10、10、10、65535,其他參數(shù)都設(shè)置為0。設(shè)置完成后,單擊“確定”按鈕退出參數(shù)修改界面,根據(jù)提示重啟系統(tǒng)。2)可以修改Dafault Value(設(shè)置焊機輸出電壓的默Minmum Bit Value=1.5565535/10=10158Maximum Bit Value=9.165535/10=596373)返回ABB主界面,選擇“輸入輸出”“視