1、College of Materials Science and Engineering College of Materials Science and Engineering College of Materials Science and Engineering 一、电阻点焊介绍 二、点焊循环 三、焊接工艺参数 四、电阻点焊实验操作 五、电阻点焊质量检验 College of Materials Science and Engineering 电阻焊(resistance welding)是将被焊工件压紧于两 电极之间,并施以电流,利用电流流经工件接触面及邻 近区域产生的电阻热效应将其加
2、热到熔化或塑性状态 ,使之形成金属结合的一种方法. 一、电阻点焊介绍。 College of Materials Science and Engineering 点焊缝焊 凸焊对焊 College of Materials Science and Engineering (1)冶金过程简单。熔核被塑性环包围，不受外界空 气的影响，熔核内不易产生治金缺陷。 (2)热影响区小，焊接变形与应力小，一般焊后无须 安排校形和热处理工序。 (3)不需要焊丝、焊条等填充金属；也不需要氮气、 氧气、乙炔、焊剂等辅助材料，成本低。 (4)由于加热时间短、焊接速度快，因此生产率高。 (5)操作简单，易于实现机械化
3、、自动化。 (6)劳动环境好，污染小。 College of Materials Science and Engineering （1）设备复杂，需配备较高技术等级的维修人员。造 价较高，一次投资费用大。 （2）电容量大，且多数为单相焊机，对电网造成不 平衡负载严重，必须接入容量较大的电网。 （3）对影响强度的某些内在指标目前尚缺少简便、实 用的无损检测手段。因此阻碍了电阻焊在质量要求特 别高的场合的进一步推广应用。 综合上述情况，电阻焊主要用于生产批量大的场 合，只有这样才能显示出它所具有的高生产率与高经 济效益。 College of Materials Science and Engin
4、eering （1）各种形状相同截面的对接或环状枣件的生产 。例如建筑钢筋的接长、铁路钢轨的接长、刃具 的异种钢毛坯对接；钢窗框架、自行车轮圈、汽 车轮圈、锚链等的生产。 （2）各种薄板构件的生产。例如轿车外壳拼装， 仪表柜、钢家俱的生产；油桶、油箱、化工原料 盛器、食品罐头等的制造。 （3）各种冲压件、挤压件之间及其对薄板的装焊 。例如物品货架、动物笼、网格栅架、汽车止动 阀、电气触头、不锈钢餐具等零部件的生产。 College of Materials Science and Engineering 点焊接头焊接循环过程如图。点焊过程由预 压、焊接、维持和休止四个基本程序组成焊 接循环：
5、College of Materials Science and Engineering 这个阶段包括电极压力的上升和恒定两部分。为 保证在通电时电极压力恒定，预压时间必须保证 ，尤其当需连续点焊时，须充分考虑焊机运动机 构动作所需时间，不能无限缩短。预压的目的是 建立稳定的电流通道，以保证焊接过程获得重复 性好的电流密度。对厚板或刚度大的冲压零件， 有条件时可在此期间先加大预压力，而后再回复 到焊接时的电极力，使接触电阻恒定而又不太小 ，以提高热效率。 College of Materials Science and Engineering 这个阶段是焊件加热熔化形成熔核的阶段。在此 期间焊
6、件焊接区的温度分布经历复杂的变化后趋 向稳定。起初输入热量大于散失热量，温度上升 ，形成高温塑性状态的连接区，而后在中心部位 首先出现熔化区。随着加热的进行熔化区扩大， 而其外围的塑性壳亦向外扩大，最后当输入热量 与散失热量平衡时达到稳定状态。当焊接参数适 当时，可获得尺寸波动小的熔化核心。 College of Materials Science and Engineering 此阶段不再输入热量，熔核快速散热、冷却结晶 。结晶过程遵循凝固理论。由于熔核体积小，且 夹持在水冷电极间，冷却速度甚高。 由于液态金属处于封闭的塑性壳内，如无外力， 冷却收缩时将产生三维拉应力，极易产生缩孔、 裂纹等
7、缺陷，故在冷却时必须保持足够的电极压 力来压缩熔核体积，补偿收缩。此外加后热缓冷 电流，降低凝固速度，亦有利于防止缩孔和裂纹 的产生。 College of Materials Science and Engineering 此阶段为恢复到起始状态所需的工艺时间 。 此外，在焊接淬硬钢时一般要进行回火处 理，一般插在维持时间内，当焊接电流结 束，熔核完全凝固且冷却到完成马氏体转 变之后再插入，其目的是改善金相组织。 College of Materials Science and Engineering 焊接热的产生及影响产热的因素点焊时产 生的热量由下式决定: Q =I2Rt 式中Q产生的热
8、量(J) I2焊接电流(A)的平方 R电极间电阻() t焊接时间(s) College of Materials Science and Engineering 1.电阻R及影响R的因素：上式中的电极间电阻包 括工件本身电阻，两工件间接触电阻，电极与工 件间接触电阻。 当工件和电极已定时，工件的电阻取决于 它的电阻率。因此，电阻率是被焊材料的重要性 能。电阻率高的金属其导热性差(如不锈钢),电阻 率低的金属其导热性好(如铝合金)。因此，点焊 不锈钢时产热易而散热难，点焊铝合金时产热难 而散热易。点焊时，前者可以用较小电流(几千安 培)，后者就必须用很大电流(几万安培)。 College of
9、Materials Science and Engineering 2.焊接电流的影响 从公式可见，电流对产热的影响比电阻和时 间两者都大。因此,在点焊过程中，它是一个必须严 格控制的参数。引起电流变化的主要原因是电网电 压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是 因回路的几何形状变化或因在次级回路中引入了不 同量的磁性金属。对于直流焊机，次级回路阻抗变 化，对电流无明显影响。 除焊接电流总量外，电流密度也对加热有显著 影响。通过已焊成焊点的分流，以及增大电极接触 面积或凸焊时的凸点尺寸，都会降低电流密度和焊 热接热,从而使接头强度显著下降。 College of Materials Sci
10、ence and Engineering 3.焊接时间的影响 为了保证熔核尺寸和焊点强度，焊接时间 与焊接电流在一定范围内可以互为补充。为了获 得一定强度的焊点，可以采用大电流和短时间(强 条件,又称强规范)，也可以采用小电流和长时间( 弱条件,又称弱规范)。选用强条件还是弱条件则 取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。但 对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间， 都仍有一个上、下限，超过此限，将无法形成合 格的熔核。 College of Materials Science and Engineering 4.电极压力的影响 电极压力对两电极间总电阻R有显著影响， 随着电极压力的增加，R
11、显著减小。此时焊接电 流虽略有增大，但不能影响因R减小而引起的产 热的减少。因此，焊点强度总是随着电极压力的 增大而降低。在增大电极压力的同时，增大焊接 电流或延长焊接时间，以弥补电阻减小的影响， 可以保持焊点强度不变。采用这种焊接条件有利 于提高焊点强度的稳定性，电极压力过小，将引 起飞溅，也会使焊点强度降低。 College of Materials Science and Engineering 5.电极形状及材料性能的影响 由于电极的接触面积决定着电流密度，电极材料的电 阻率和导热性关系着热量的产生和散失，因而电极的形状和 材料对熔核的形成有显著影响。随着电极端头的变形和磨损 ，接触面
12、积将增大，焊点强度将降低。 6.工件表面状况的影响 工件表面上的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接 触电阻。过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的导 通，由于电流密度过大，则会产生飞溅和表面烧损。氧化物 层的不均匀性还会影响各个焊点加热的不一致，引起焊接质 量的波动。因此，彻底清理工件表面是保证获得优质接头的 必要条件。 College of Materials Science and Engineering 本电阻点焊实验所用的电焊机为YR155S型 松下电阻焊机，所用阻焊控制器分别为松 下YZ-0201Z5型和松下YF-0701DHGE型。 College of Materials S
13、cience and Engineering 在焊接时，绝对不能将手放入电极之间，电极加压力大， 会造成重伤。 检修、整形、更换电极头时，一定要关闭控制装置的电源 开关。 检修焊机本体内部及控制装置或更换部分时，一定要关闭 焊接电源及控制装置的电源开关。 焊接时会产生飞溅，请着用防护服、防护镜、防护手套等 防护用具。 焊接烟尘和一氧化碳气体对人体有害，一定要在实施换气 对策的基础上进行实验。 请确认焊接作业时产生的飞溅绝对不能飞溅到周围的可燃 物上。 College of Materials Science and Engineering College of Materials Scienc
14、e and Engineering a. 条件选择指示灯 b. 启动指示灯 c. 启动序号显示器 表示启动序号（14） d. 焊接条件指示灯 e. 焊接条件序号显示器 表示焊接条件序号 （19或者A-F） f. SOL指示灯 g. SOL序号显示 h. 程序指示灯 i. 数据显示器A 显示运转时的数据及程序监视模式的各种数 据 j. 数据显示器B 显示运转时的数据及运转时的各种数据 k. 监视指示灯 l. 全负载引弧指示 焊接电流已临近界限， 不能再上升时亮灯 m. 准备焊接指示灯 n. 焊接电源指示灯 College of Materials Science and Engineering
15、Tsd:初期等待时间 Ts:初期加压时间 Tu:上升时间 Tw1:焊接时间1 Tc:冷却时间 Tw2:焊接时间2 Pu:脉冲数 Td:下降时间 Th:保持时间 To:开放时间 College of Materials Science and Engineering College of Materials Science and Engineering 1.打开冷却水开关（水龙头） 说明：请使用常温在30以下的冷 却水，特别是采用循环水冷的要充分注意。 2.打开总电源开关，然后再给电机通电。 3.打开控制面板开关。 4.在控制面板进行焊接参数的调整。 College of Materials
16、Science and Engineering 5.进行电极加压调整，方法如下：向上提升减压阀的旋柄后，顺时针转动旋 柄电极加压力增加，逆时针转动旋柄压力减少，确认调整压力合适后，按下 旋柄。 6.进行试焊，方法如下：按按“运转键(Run)”，再按“试验选择键Test”, 然后拿一块试验样品放在两电极间，用脚踩下脚踏开关。如果上下电极闭合 ，程序正确运行一遍，就可进行正式焊接。如果不成功，则进行程序调整， 方法如上所述。 7.试焊成功后，可以进行正式焊接，此时请操作人员带上手套操作。按按“ 运转键(Run)”，再按“焊接选择键Weld”，把试样放在两电极之间，踩 下脚踏开关，直至焊接完成（程序
17、运行完毕）后，松开脚踏开关。 8.实验完成后，关闭控制器开关，然后再关闭电机开关和总电源，最后请关 闭冷却水开关。 College of Materials Science and Engineering 目测法 观察焊点形貌，焊点表面氧化区大小，工 件变形状况。 拉伸试验 在拉伸试验机上，测试焊接试样的抗拉强 度。即测试焊点的抗剪切能力。 College of Materials Science and Engineering 拉伸实验台 College of Materials Science and Engineering 内容焊接结果原因 焊 接 结 果 不 好 焊接处有孔电极压力不足
18、 焊接电流过大 通电时间过长 电极头端部形状不好 电极头水冷不充分 焊接强度弱焊接电流不足 电极压力过大 通电时间短 电极头端部形状不好 飞溅多被焊物表面质量差（有油、锈等） 初期加压时间短 电极加压力不足 焊接电流过大 未焊透保持时间短 电极加压力不足 加压头动作不好（断油等） College of Materials Science and Engineering 1.试样在焊点处脱离（剪切） 2.试样在热影响区断裂（脆断） 3.试样在非受焊点断裂（韧断） College of Materials Science and Engineering 根据拉伸实验的结果，试分析焊接时间（ 焊接电
19、流）对电阻点焊质量的影响 College of Materials Science and Engineering 实验报告请于两周内交至东三楼212 王 磊 13545167699 College of Materials Science and Engineering College of Materials Science and Engineering 连接成形综合实验室 College of Materials Science and Engineering （1）了解了解 光纤激光打标的工作原理、特点及应用光纤激光打标的工作原理、特点及应用 （2）掌握）掌握影响激光打标效果的因素及
20、其调整方法影响激光打标效果的因素及其调整方法 （3）熟悉激光打标工艺，能独立制作出相对简单的熟悉激光打标工艺，能独立制作出相对简单的 合格样品合格样品 （4）能够科学的解释在试验过程中出现的一些现象）能够科学的解释在试验过程中出现的一些现象 一一 实验目的实验目的 College of Materials Science and Engineering 激光打标是利用高能量密度的激光激光打标是利用高能量密度的激光 束对目标作用束对目标作用,使目标表面发生物理或化学使目标表面发生物理或化学 的变化的变化 ,从而获得可见图案的标记方式。从而获得可见图案的标记方式。 高能量的激光束聚焦在材料表面上，
21、高能量的激光束聚焦在材料表面上， 使材料迅速汽化，形成凹坑。随着激光束使材料迅速汽化，形成凹坑。随着激光束 在材料表面有规律地移动同时控制激光的在材料表面有规律地移动同时控制激光的 开断，激光束也就在材料表面加工成了一开断，激光束也就在材料表面加工成了一 个指定的图案。个指定的图案。 二二 激光打标原理激光打标原理 College of Materials Science and Engineering 1、激光打标特点、激光打标特点 传统打标传统打标：冲压、机械雕刻、印刷、化学腐蚀等冲压、机械雕刻、印刷、化学腐蚀等 1.永久性：标记不会因环境关系（触摸、酸性及碱性气体、永久性：标记不会因环境
22、关系（触摸、酸性及碱性气体、 高温、低温等）而消退。高温、低温等）而消退。 2.防伪性：采用激光打标技术雕刻出的标记不容易仿制防伪性：采用激光打标技术雕刻出的标记不容易仿制 和更改，在一定程度上具有很强的防伪。和更改，在一定程度上具有很强的防伪。 3.非接触性：激光是以非机械式的非接触性：激光是以非机械式的“刀具刀具”进行加工，对材进行加工，对材 料不产生机械挤压或机械应力，料不产生机械挤压或机械应力， 无无“刀具刀具”磨损，无毒，磨损，无毒， 很少造成环境污染。很少造成环境污染。 4.应用范围广：用激光做加工手段，可以对多种金属、应用范围广：用激光做加工手段，可以对多种金属、 非金属材料加工
23、。能标记条形码、数字、字符、图案、二非金属材料加工。能标记条形码、数字、字符、图案、二 维码等标志。维码等标志。 三三 激光打标特点及应用激光打标特点及应用 College of Materials Science and Engineering 5.激光光束很细，被加工材料的消耗很小。激光光束很细，被加工材料的消耗很小。 6.雕刻精度高：激光打标机雕刻的物品图纹精细。标记雕刻精度高：激光打标机雕刻的物品图纹精细。标记 清晰、持久、美观。激光印标能满足在极小的。塑料制件清晰、持久、美观。激光印标能满足在极小的。塑料制件 上印制大量数据的需要。上印制大量数据的需要。 7.运行成本低：打标速度快且
24、标记一次成型，能耗小，运行成本低：打标速度快且标记一次成型，能耗小， 因而运行成本低。因而运行成本低。 8.操作简单，使用微机数控技术能实现自动化加工，能用操作简单，使用微机数控技术能实现自动化加工，能用 于生产线上对零部件进行高速度高效率地加工，能作为柔于生产线上对零部件进行高速度高效率地加工，能作为柔 性加工系统中的一部分性加工系统中的一部分 College of Materials Science and Engineering College of Materials Science and Engineering College of Materials Science and En
25、gineering 光纤激光器光纤激光器 20W掺镱单模连续光纤激光器 工业用计算机工业用计算机 工作台工作台 College of Materials Science and Engineering 振镜振镜 工作原理：由伺服电机带动X轴、Y轴方向的扫描 镜片旋转进行光扫描，最后经平面聚焦场将激光 的功率进一步放大后，聚焦在工作平面上进行打 标。 透镜透镜 工作原理：透镜就是把一束平行激光聚焦成很小 的光斑（几微米至几十微米），以提高其功率密 度，满足激光加工的要求。 College of Materials Science and Engineering College of Materi
26、als Science and Engineering 清晰、持久、美观、效率清晰、持久、美观、效率 1 、标刻参数、标刻参数 1）当前笔号：表示当前加工文本图层的颜色，）当前笔号：表示当前加工文本图层的颜色，根据打标根据打标 要求可以将文本设置不同的图层。要求可以将文本设置不同的图层。 2）加工数目：表示当前笔号图层加工的次数。）加工数目：表示当前笔号图层加工的次数。 3）速度：表示单位时间内激光所走的距离）速度：表示单位时间内激光所走的距离 4）功率：表示当前加工参数的功率百分比，）功率：表示当前加工参数的功率百分比，100%表示表示 当前激光器的最大功率。当前激光器的最大功率。 5）频率
27、：频率就是指单位时间内激光出光点数目的多少。）频率：频率就是指单位时间内激光出光点数目的多少。 6）延时：激光开启、结束出现的延时）延时：激光开启、结束出现的延时 College of Materials Science and Engineering 扫描速度对标记宽度的影响扫描速度对标记深度的影响 College of Materials Science and Engineering 速度调整一般要和频率相配合，根据打标要求，当频率速度调整一般要和频率相配合，根据打标要求，当频率 一定时，如果点相隔太大则应降低速度，如果点太密集，一定时，如果点相隔太大则应降低速度，如果点太密集， 则应加
28、大速度。速度最直接影响的就是打标时间。一般的则应加大速度。速度最直接影响的就是打标时间。一般的 调整方法，先将整个文本空打一遍，测试一下打标时间，调整方法，先将整个文本空打一遍，测试一下打标时间， 看速度设置为多少会在客户要求时间范围之内，然后就把看速度设置为多少会在客户要求时间范围之内，然后就把 速度定下来，再调整电流及频率。速度定下来，再调整电流及频率。 画几个方，设置为不同的图层，除功率不同其他参数设置画几个方，设置为不同的图层，除功率不同其他参数设置 为一致的情况下测试一下打标效果，比较哪个功率的打标为一致的情况下测试一下打标效果，比较哪个功率的打标 效果和客户的要求相近，然后再在这个
29、功率的基础上进行效果和客户的要求相近，然后再在这个功率的基础上进行 微调。微调。 College of Materials Science and Engineering 2.填充方式填充方式 1）使能能廓：表示是否显示并标刻有图形的轮廓，即填充图形是否）使能能廓：表示是否显示并标刻有图形的轮廓，即填充图形是否 保留原有轮廓。保留原有轮廓。 2）填充方式：是指可以同时有三套互不相关的填充参数进行填充运）填充方式：是指可以同时有三套互不相关的填充参数进行填充运 算，可以做到任意角度的交叉填充且每种填充都可以支持用四种不同算，可以做到任意角度的交叉填充且每种填充都可以支持用四种不同 的填充类型进行
30、加工。填充类型分四种：单向填充、双向填充、环形的填充类型进行加工。填充类型分四种：单向填充、双向填充、环形 填充、优化双向填充。填充、优化双向填充。 College of Materials Science and Engineering 2、离焦量对打标效果的影响及其调整方法、离焦量对打标效果的影响及其调整方法 离焦：离焦的定义，一般我们把焦点在加工平面离焦：离焦的定义，一般我们把焦点在加工平面 以下为负离焦以下为负离焦,焦点在加工面以上为正离焦。焦点在加工面以上为正离焦。 采用正离焦或负离焦一般取决于打标的材料及其采用正离焦或负离焦一般取决于打标的材料及其 效果，如果客户要求打深度（效果，
31、如果客户要求打深度（0.1mm以上）我以上）我 们就会采用正离焦们就会采用正离焦(调节值为所打深度的调节值为所打深度的1/3)， 但一般的像不锈钢打黑和芯片的打标，都采用的但一般的像不锈钢打黑和芯片的打标，都采用的 是负离焦。一般情况下我们采用的是负离焦。是负离焦。一般情况下我们采用的是负离焦。 College of Materials Science and Engineering 七七 实验步骤与注意事项实验步骤与注意事项 实验步骤：实验步骤： 1.结合实验设备对实验原理进行简要的介绍。结合实验设备对实验原理进行简要的介绍。 2.熟悉打标软件熟悉打标软件EzCad的基本操作。的基本操作。
32、3.引导同学们对光纤激光打标参数的调整进行探索。引导同学们对光纤激光打标参数的调整进行探索。 改变对打标效果影响较大的工艺参数，如速度、功率、改变对打标效果影响较大的工艺参数，如速度、功率、 离焦量等，并观察打标效果，得出相应规律。离焦量等，并观察打标效果，得出相应规律。 4.设置合理的参数，加工出一件简单的作品。设置合理的参数，加工出一件简单的作品。 College of Materials Science and Engineering 七七 实验步骤与注意事项实验步骤与注意事项 注意事项：注意事项： 1.在实验前请仔细阅读安全操作规程，未经实验指在实验前请仔细阅读安全操作规程，未经实验指
33、 导教师的同意，不得擅自开启任意设备。导教师的同意，不得擅自开启任意设备。 2.不要触摸镜头，不要置于激光头下、打标时不要不要触摸镜头，不要置于激光头下、打标时不要 直视激光束！直视激光束！ 3.为了更好的进行实验报告的书写，请同学们认真为了更好的进行实验报告的书写，请同学们认真 记录实验现象及相关解释，同时注意打标软件的操记录实验现象及相关解释，同时注意打标软件的操 作。作。 College of Materials Science and Engineering 八八. 思考题及实验报告要求思考题及实验报告要求 思考题思考题（3选选2） 1.简述激光打标的原理、特点及应用。简述激光打标的原
34、理、特点及应用。 2.如何评价打标效果，如何调节工艺参数获得更好的打标效果？如何评价打标效果，如何调节工艺参数获得更好的打标效果？ 3.薄板材料打标后为什么会发生弯曲，如何控制？薄板材料打标后为什么会发生弯曲，如何控制？ 实验报告要求：实验报告要求： 1.写出实验目的和原理写出实验目的和原理 2.简述实验步骤简述实验步骤 即你是如何一步步操作并最终加工出一个产品的即你是如何一步步操作并最终加工出一个产品的 3.完成思考题完成思考题 4.实验小结实验小结 College of Materials Science and Engineering 实验报告需在实验后两周内交至东三楼 324 黎硕 Q
35、Q：642163839 Tel： 13554261568 College of Materials Science and Engineering 54 李若杨 18771103596 College of Materials Science and Engineering 55 1.实验目的实验目的 2.机器人基本操作机器人基本操作 3.编程举例编程举例 4.实验报告实验报告 College of Materials Science and Engineering 1.了解机器人的发展过程以及在焊接中的 作用。 2.了解机器人的基本操作，掌握简单的编 程知识。 56 College of M
36、aterials Science and Engineering 57 焊接是一个涉及到电弧物理，传热，冶金和力学诸多因素的复杂过程， 并作为材料加工的一种重要手段在工业生产中得到了广泛的应用。由 于人工焊接过程中诸多因素的约束，如焊接质量的稳定性、应用的灵 活性、操作的安全性及经济性等，焊接过程的自动化，机器人化已成 为目前焊接发展的趋势。 而CO2气体保护焊作为一种重要的焊接加工工艺，由于其具有能量集 中、熔透能力较大、对焊接区域保护效果良好、焊接生产成本低、节 约电能、全位置焊接性能好、抗锈污能力强等优点，在黑色金属薄板 及中厚板焊接领域有着广泛的应用。因此，CO2焊接过程自动化的实 现
37、具有尤其重要的意义。 综合以上两方面的优点，工业机器人CO2自动焊接自然在当今工业界 得到最广泛的应用。焊接从一开始就是工业机器人的主要应用领域， 机器人技术的迅猛发展，有力地促进了焊接自动化的进程。 College of Materials Science and Engineering 58 CO2人工焊接工业机器人CO2自动焊接 College of Materials Science and Engineering 59 机器人的发展阶段：机器人的发展阶段：自从1959年美国推出世界上第一台工业机器人 UNIMATE 以来，机器人技术的研究和发展过程经历了三个阶段： （1）第一代是示教
38、再现型机器人，这类机器人不具备外界信息的反馈能力， 很难适应变化的环境。目前这类机器人仍在一些工业生产线上应用着； （2）第二代是具有一定感知能力的机器人，它们对外界环境有一定的感知 能力，具备如听觉、视觉、触觉等功能，根据传感器获得的信息灵活调整自 己的工作状态，保证能够在简单的动态环境中完成预期的任务。 （3）第三代是智能机器人，它不仅具有很强的感知能力，而且具有独立的 判断、行动、记忆、推理和决策的能力，甚至具有任务级的编程能力，因而 操作者可以通过非常简单的操作使之完成更加复杂的任务。 1.2机器人的发展阶段机器人的发展阶段 College of Materials Science a
39、nd Engineering 60 机器人应用情况：机器人应用情况： 我国焊接机器人的应用主要集中在汽车,摩托车，机械工 程，铁路机车等几个主要行业。汽车是焊接机器人的最大用户，也是最早的 用户。目前在我国应用的机器人主要分日系，欧系和国产三种。日系中主要 有安川，OTC，松下，川崎等公司的产品。欧洲中主要有德国的KUKA，瑞 典的ABB，意大利的COMAU，国产机器人主要是沈阳新松机器人公司产品。 1.3机器人应用情况机器人应用情况 College of Materials Science and Engineering 61 College of Materials Science and
40、 Engineering 62 College of Materials Science and Engineering 63 焊接机器人自动化生产线极大提高汽车工业的生产率 College of Materials Science and Engineering 64 应用焊接机器人的意义：应用焊接机器人的意义： （1）稳定和提高焊接质量，保证其均一性。（2） 改善工人的劳动条件。（3）提高劳动生产率。（4）产品周期明确。容易控 制产品产量。机器人的生产节拍是固定的，因此安排生产计划非常明确。 （5）可缩短产品改型换代的周期，减少相应的设备投资。 1.4应用焊接机器人的意义应用焊接机器人的意
41、义 College of Materials Science and Engineering 65 2.机器人的基本操作 College of Materials Science and Engineering 66 机器人系统的组成机器人系统的组成：机器人本体、控制柜、示教编 程器、供电电缆 机器 人本 体 控制 柜 示教 编程 器 College of Materials Science and Engineering 67 机器人动作的坐标系：关节坐标系和直角坐标系 关节坐标系 基 本 轴 S轴本体回旋 L轴下臂前后摆动 U轴上臂上下摆动 R轴上臂回旋 B轴手腕上下摆动 T轴手腕回旋 C
42、ollege of Materials Science and Engineering 68 S轴:本体回旋 U轴:上臂上下摆动 R轴:上臂回旋 T轴:手腕回旋 B轴:手腕上下摆动 下臂前后摆动 L轴: 关关 节节 坐坐 标标 系系 College of Materials Science and Engineering 69 基 本 方 向 X方向沿X轴平行移动 Y方向沿Y轴平行移动 Z方向沿Z轴平行移动 直角坐标系 Z轴 X轴 Y轴 College of Materials Science and Engineering 70 基 本 方 向 X方向沿X轴平行移动 Y方向沿Y轴平行移动 Z
43、方向沿Z轴平行移动 直角坐标系 Z轴 X轴 Y轴 College of Materials Science and Engineering 71 光标键 选择键 轴操作键 安全开关 在内侧，握住时， 伺服电源接通 回车键 手动速度键 College of Materials Science and Engineering 72 1.控制柜的操作控制柜的操作 接通控制柜电源 主电源开关旋至ON(此时再现操作盒TEACH亮,进入示教模式) 向右旋转再现操作盒上的EMERGENCY STOP 向右旋转示教编程器上的急停键再现操作盒SERVO ON READY键灯闪烁 示教编程器上示教锁定握住安全开关
44、,接通伺服电源 College of Materials Science and Engineering 73 在示教编程器上,点击坐标切换坐标类型,切换到直角坐标系模式下 调节速度,右手指按示教编程器上的高低键,示教器显示屏上的状态区域会出现 由低到高的速度值 选择移动光标键,选择机器人 选择示教编程器上X,Y,Z坐标,X-沿X轴负方向,X+沿X轴正方向,其余类推 左手握住安全开关,接通伺服电源 移动光标键,选择作业原点位置 点击主菜单左手断开伺服电源 左手接通伺服电源,右手按住前进键不放,直至机器人回到原点位置选择 College of Materials Science and Engi
45、neering 74 1.建立程序名建立程序名 移动光标键,选择”程序” 选择确定程序生成光标键下移到”执行”回车 建立程序名,移动光标键,选择字母和数字确定程序名 选择再移动光标键,选择”新建程序” 选择进入 选择 College of Materials Science and Engineering 75 左手接通伺服电源(保持一直为通) 插补方式换为MOVJ VJ=6.25 插补方式换为MOVL V=66回车确定第三点(起焊点) 移动焊头至第三点(起焊点)回车确定第二点 坐标选为直角坐标系回车确定第一点(原点) 移动焊头至第二点 光标停在0000处,插补方式选为MOVJ VJ=6.25
46、 移动焊头至第四点(末焊点)回车确定第四点(末焊点) 移动焊头到第五点 College of Materials Science and Engineering 76 回车确定第六点(与第一点重合) 移动光标至0005处 回车确定第五点 按住前进不放,直至焊头回至第一点(原点) 移动光标至0001处 3.程序试运行程序试运行 光标至0001处 同时按住示教编程器上的连锁和试运行不放,直至焊头走完所有轨迹 College of Materials Science and Engineering 77 0000 NOP 0001 MOVJ VJ=6.25 0002 MOVJ VJ=6.25 000
47、3 MOVJ VJ=6.25 0004 MOVL V=66 0005 MOVJ VJ=6.25 0006 MOVJ VJ=6.25 0007 END 示教 编程 所得 到的 程序 1,6 点 2 点 3 点 起 焊 点 4 点 末 焊 点 5 点 焊点移 动轨迹 (程序 原理) College of Materials Science and Engineering 78 注意事项 1. 开始示教作业时,要设定示教锁定 2. 不要强迫机器人移动,更不要吊在机器人上或站在机器人上 3. 不要依靠控制柜,不要随意按开关,按钮 4. 在机器人运动范围内示教时,必须遵守 保持从正面观看机器人 遵守操作
48、顺序 考虑机器人突然向自己所处位置运动时的应变方案. 确保设置躲避场所,以防万一. 5. 进行以下作业时,务必确认机器人运动范围内没人. 用示教编程器操作机器人时 试运行时 自动再现时 College of Materials Science and Engineering 79 6.出现任何异常立即按急停键 急 停 键 College of Materials Science and Engineering 80 三.机器人编程举例 College of Materials Science and Engineering 81 工艺参数: 电流I:130A, 电压V:100%, 焊接速度:6
49、6cm/min, 气流 量:16L/min, 焊丝 伸出长度:16mm 编程原理: 1, 6 点 2 点 3点 (起 焊点) 4点 (末 焊点) 5 点 College of Materials Science and Engineering 82 移动光标键,选择”程序” 选择确定程序生成光标键下移到”执行”回车 建立程序名,移动光标键,选择字母和数字确定程序名为”line” 选择再移动光标键,选择”新建程序” 选择进入 选择 College of Materials Science and Engineering 83 左手接通伺服电源(保持一直为通) 插补方式换为MOVJ VJ=6.25
50、 插补方式换为MOVL V=66回车确定第三点(起焊点) 移动焊头至第三点(起焊点)回车确定第二点 坐标选为直角坐标系回车确定第一点(原点) 移动焊头至第二点 光标停在0000处,插补方式选为MOVJ VJ=6.25 移动焊头至第四点(末焊点)回车确定第四点(末焊点) 移动焊头到第五点 College of Materials Science and Engineering 84 回车确定第六点(与第一点重合) 移动光标至0005处 回车确定第五点 按住前进不放,直至焊头回至第一点(原点) 移动光标至0001处 此时生成的程序如下: 0000 NOP 0001 MOVJ VJ=6.25 000
