1、第六章 FANUC工业机器人综合应用主要内容 6.1 伺服焊枪配置 6.2 弧焊与点焊功能 6.3 力觉 6.4 I/O介绍6.1 伺服焊枪配置 6.1.1概要概要FANUC伺服焊枪的特点是全面支持伺服焊枪专用功能（手动操作、点焊自动路径生成、电极头磨损补偿等）；可以自动生成最适合于点焊的最佳路径。与气动焊枪的操作类似，便于掌握。FANUC伺服焊枪的基本规格如下表所示：压力设定范围压力设定范围0.0-9999.9 N,kgf,lbf（*1）压力设定范围压力设定范围0.0-999.9mm （*1）焊枪轴速度设定范焊枪轴速度设定范围围0-2000 mm/sec控制轴数控制轴数可以同时控制的轴数：工
2、业机器人6轴+附加轴3轴+伺服焊枪轴1轴 注释）双焊枪时，可同时控制2轴。FANUC伺服焊枪部位的主要名称如图所示：本系统在多动作组环境下对固定侧电极头（工业机器人6轴）和可动侧电极头（伺服焊枪轴）进行控制。多动作组控制与附加轴控制不同，它可以不同的动作组对工业机器人6轴和伺服焊枪轴进行控制。由此，可以将工业机器人和焊枪分开地进行控制。下图是多动作组控制方式图：为了使用伺服焊枪，需要进行如下初始设定。通常情况下，在系统启动时进行这些设定：伺服焊枪轴初始设定，进行有关伺服焊枪轴的初始化（电机大小、齿效比、最高速度等）；工具坐标系设定，在固定侧电极头的前端定义工具坐标系；焊枪关闭方向设定，设定可动
3、侧电极头的加压方向；焊枪最大压力设定，设定所使用焊枪的最大压力；伺服焊枪调整实用工具，包括运动方向设定、焊枪零点标定设定、齿数比及焊枪行程极限设定、伺服焊枪自动调整；压力调整，使用市售的压力表（测力传感器），进行伺服焊枪的压力调整。6.1.2 伺服焊枪设置伺服焊枪设置画面画面 要进行伺服焊枪的设置，首先应基于下列步骤显示伺服焊枪设置基本画面。按下MENU（菜单）键，显示菜单画面，选择“6设置”，按下F1类型，显示上拉式菜单，选择“伺服焊枪”时，就可以显示伺服焊枪设置画面了，如图所示。伺服焊枪设置基本画面的说明伺服焊枪设置基本画面的说明设备编号设备编号显示所选焊机的编号显示所选焊机的编号一般设置
4、一般设置进行伺服焊枪的一般设置。将光标指向，按下ENTER（输入）键，显示一般设置画面。手动操作设置手动操作设置进行伺服焊枪的手动操作设置。将光标指向，按下ENTER（输入）键，显示手动操作设置画面。伺服焊枪一般设置画面 6.1.3 手动手动操作操作手动操作包括以下几个方面：手动加压（SHIFT+GUN（焊枪）；手动行程(SHIFT+BACK UP（行程切换）；手动焊接；点动操作；厚度测量功能。1手动加压手动加压手动加压可利用示教器上的GUN键，执行所指定压力下的加压，先进行如下设定：（1）指定加压时间、开始距离、打开距离：按下MENU（菜单）键选择“6设置”，按下FI类型选择伺服焊枪，然后将
5、光标指向“手动操作设置”，按下ENTER（输入）键就能够进行相关设定了。（2）指定加压条件：首先要显示加压条件可以通过按下DATA（数据）选择F1类型选择“加压”就会显示加压条件的一览画面或者详细画面。然后在加压条件的一览画面将手动加压中所使用的条件的“手动”项设定为有效。（3）设定厚度条件：首先要显示手动加压用厚度条件可以通过按下DATA选择F1类型，选择手动加压厚度或者按下MENU键选择设置然后依次选择F1类型、伺服焊枪、手动操作设置-厚度（预设），就会显示手动加压用厚度条件的一览画面。设定用于手动加压的厚度要注意以下几点：只可以选择已设定了厚度的条件编号；按下F6清除，就可以对设定值进行
6、初始化（*）处理；按下F4记录，就可将现在打开中的焊枪的打开量作为厚度来设定；若按下SHIFT键和F5厚度板厚（测量板厚），焊枪就会自动关闭，可测量工件的厚度。相关设定结束后，具体的手动加压操作步骤如下：按下示教器上的GUN键，画面右上方显示手动加压中所使用的压力条件和手动加压用的厚度条件。弹出窗口显示期间，通过如下操作变更压力条件：每次按GUN键，都会按照升序切换事前所指定的加压条件，按下键，按照升序切换压力条件，按下键，按照降序切换压力条件。通过如下操作来变更手动加压用的厚度条件：按下键，按照升序切换压力条件，按下键，按照降序切换压力条件。按下GUN键以外的按键，或者在一段时间内不进行按键
7、操作，显示就会自动消失。压力和厚度选择的操作方式压力和厚度选择的操作方式可变更压力和厚度组合的表示方式可变更压力和厚度组合的表示方式 在按住SHIFT键的同时，按下GUN键时，在组合了所选压力条件和手动加压用的厚度条件的条件下进行加压动作，只有可动侧电极头动作。开始加压动作后，无须持续按住GUN键；希望在加压动作过程中停下时，松开SHIFT键；经过加压时间时，焊枪打开到所设定的结束位置；持续按住SHIFT键时，焊枪在经过加压时间后打开；在手动加压动作中，固定侧电极头（工业机器人本体）不动作，不进行挠曲补偿、固定侧的电极头磨损量补偿。2手动行程手动行程 手动行程是通过操作示教器上所设置的按键来改
8、变伺服焊枪的行程。首先通过如下步骤进行行程量的设定。步骤A:按下DATA（数据）选择F1类型手动加压厚度。步骤B：按下MENU（菜单）键选择设置F1类型-伺服焊枪手动操作设置行程设定。然后将光标指向希望指定的条件编号，输入行程量，然后将光标指向该条件编号的“手动”项，设定为有效。最后根据需要改变行程速度。手动行程的操作方法如图所示，按下示教器上的BACK UP（行程切换）键，画面右上方显示手动行程中所使用的条件，弹出窗口显示期间，可通过如下操作变更行程条件：每次按BACK UP键，都会按照升序切换事前所指定的行程条件；按下键，按照升序切换行程条件；按下键，按照降序切换行程条件。如果按下BACK
9、 UP键以外的键，或者在一段时间内不进行按键操作，显示将自动消失。手动行程的表示方式手动行程的表示方式 一边按住SHIFT键，一边按下BACK UP键，焊枪就会动作，行程量成为上述操作中所指定的行程量；在焊枪开始动作后，无须持续按住BACK UP键；希望在中途停止动作时，松开SHIFT键；固定侧手臂（机器入主体）不会动作；不进行电极头磨损量补偿。3手动焊接手动焊接 手动焊接是通过操作手动焊接画面所显示的功能键进行焊接动作。操作方法如下：按下MENU（菜单）键，显示菜单，选择手动操作，按下F1类型，显示上拉式菜单，选择手动焊接，显示手动焊接的设定画面，如图6.9所示，通过画面可以进行如下操作：指
10、定用于手动焊接的条件编号；执行手动焊接；一边按住SHIFT键，一边按下F3执行，在所指定的条件下执行加压、焊接、打开；动作开始后，无须持续按住F3执行；希望在中途停止动作时，松开SHIFT键；只有可动侧电极头动作，固定侧电极头不动作；按下F4记录板厚，就可将现在打开中的焊枪的打开量作为厚度来设定；若按下SHIFT键和F5测量板厚，焊枪就会自动关闭，可测量工件的厚度。4点动操作点动操作 点动操作与工业机器人的点动操作一样，也可在伺服焊枪的可动轴上进行点动操作。通常，在手动变更伺服焊枪的行程时，在“手动行程”下进行。在进行伺服焊枪的零点位置标定、焊枪关闭方向的确认等中需要可动轴的动作时，执行点动操
11、作。这里就一般的操作方法进行描述。选择伺服焊枪组进行操作的操作方法，首先确认动作组编号，并确认已经选择希望操作的伺服焊枪的动作组，根据需要，切换动作组编号，介绍两种切换动作组编号的方法：第一种是基于连杆形式的切换即可以从辅助菜单中选择“改变组”也可以直接按下组键，如果现在所选的点动组具有子组时，则切换到现在所选的点动组的子组；第二种方式是直接切换，可以在点动菜单的“组”项目中输入值，也可以一边按组键一边按数值键。确认动作组编号后，要在操作开始时调低倍率。可以通过如图所示调整倍率。最后按下点动键，伺服焊枪头即可动作5厚度测量功能厚度测量功能 厚度值在点焊指令的示教等各种不同的场面需要进行输入。厚
12、度测量功能自动测量厚度值，并进行设定。厚度测量功能备有如下2种功能，使用哪一个功能，可在按下测量板厚键时选择。（1）一焊枪电极头测量：可动侧电极头在工件表面自动停止，测量厚度。要预先以手动方式将固定侧电极头移动到工件表面。（2）两侧电极头测量：两侧电极头在工件表而自动停止，测量厚度。要用夹具来固定工件。要使用厚度测量功能之前，需要完成如下作业：焊枪自动调整、压力调整、设定工具坐标系、读入电极头磨损量标准值、测量电极头磨损量。厚度测量功能可以从程序编辑画面执行，也可以从手动操作画面执行，下面介绍从手动操作画面执行方法，可以分别从手动焊接画面和厚度条件画面、压力调整画面执行，在这些画面上按下F5“
13、测量板厚”而执行厚度测量。然后按照下列步骤执行厚度测量。画面上显示“固定端电极头在板件上？”此时若选择“取消”则停止厚度测量，若选择“是”则执行焊枪电极头测量（可动电极头关闭）。如选择“否”则会显示提问“闭合两侧电极测量厚度？”，若选择“是”则执行两侧电极头测量（为进行上表面、下表面检测，焊枪轴和工业机器人动作）。若选择“否”则停止厚度检查。厚度测量中显示如图所示画面，确认修正后的厚度，按下F4“是”更新厚度。测量值如有问题，按下F5“否”，取消厚度更新。6.1.4 编程编程1点点焊焊指令指令通过程序指定伺服焊枪动作的指令叫作“点焊指令”，指定点焊指令的一连串处理（加压、焊接、打开）叫作“点焊
14、顺序”。点焊指令除了执行一连串的动作和焊接处理外，还执行电极头磨损量补偿、焊枪挠曲补偿等处理。伺服焊枪的点焊指令格式如下所示。SPOTSD=m,P=n,t=i,S=j,ED=m其中m：电极头距离条件(1-99*)n：加压条件编号(1-99*)i：厚度(0.0-999.9)j：焊接条件(0-255)*：电极头距离条件及加压条件编号，默认值最大为99。伺服焊枪的点焊指令中需要指定如下条件。（1）开始位置电极头距离（SD）：按所指定的电极头的打开量通过通向焊接位置的路径。（2）加压条件(P)：按所指定的加压条件进行加压。（3）厚度(t)：按所指定的厚度进行加压。（4）焊接条件(s)：由控制装置向焊机
15、发送所指定的焊接条件。（5）结束位置电极头距离(ED)：接收到焊接完成信号时，焊枪就打开指定量。有关点焊指令的各条件设定，在如图画面上选择进行设定的条件。按下DATA（数据）键显示数据画面，然后按下F1类型，选择要设定的条件。如果选择“压力”，则显示加压条件的一览画面，按下F4“详细”，显示加压条件的详细画面。再次按下F4“列表”，返回一览画面。如果选择“距离”，则显示电极头距离条件一览面面，在此画面上，编辑电极头距离此外，要浏览详细画面，需要按下F4 详细”，可以根据相关要求进行设置。点焊焊接顺序示意图点焊焊接顺序示意图 点焊指令的焊接顺序即到达指定压力时，在经过焊接延迟时间后，自焊接条件信
16、号至焊接指令信号将会被依次输出。没有到达指定压力的情况下，发生“SVGN-020压力不足”报警，停止程序的执行。焊接延迟时间在设定点焊装置的画面上指定。默认值为0ms。输入焊接完成信号时，输出信号同时被切断，开始打开顺序。打开顺序结束时，执行下一行指令。在对点焊指令进行示教的情况下，对使固定侧电极头接触到面板的位置进行示教：（1）通过点动操作(G1)使固定侧电极头向与面板接越的位置移动；（2）可动侧电极头可以是任意的位置，最好是已打开适当量的位置；（3）在按住SHIFT键的同时按下F2“SPOT”。进行位置示教时，务必使电极头磨损量与实际的电极头状态相同。以磨损电极头进行示教时，示教前对磨损量
17、进行适当测量，在将磨损量补偿置于有效的状态下进行。位置数据格式使用笛卡尔格式。关节格式的位置数据中附加了点焊指令的情况下，执行时将会发出报警。在点焊指令执行中（点焊顺序中）发生报警或者暂停时，工业机器人轴、焊枪轴均在减速后停止。在压力控制中使程序暂停时，默 认 情 况 下 维 持 压 力，停 止 程 序 的 执 行。通 过 系 统 变 量$SGSYSCFG.$REL_PRLSS（等于0时保持停止时保持压力，等于1时保持停止时释放压力），可在加压过程中切换输入了保持时的压力。系统执行暂停的情况下，焊接信号、焊接条件信号被切断，可以通过再启动操作，从点焊顺序的后续部分开始执行程序。从加压动作开始到
18、焊接完成为止的期间执行了暂停操作时，通过再启动操作再次执行加压动作（初始加压），达到指定压力后进行焊接。压力控制中通过急停按钮的操作、切断电源、严重度的报警等方式伺服断电停止时，不会进行压力的维持。附带制动器的电机时，即使伺服断电，也会保持加压位置。但是，基于制动器的加压位置的保持则无法保证压力。伺服断电的情况下，焊接信号、焊接条件信号被切断。通过再启动操作，从点焊顺序的后续部分开始执行程序。从加压动作开始到焊接完成为止的期间伺服断电时，通过再启动操作再次执行加压动作（初始加压），达到指定压力后进行焊接。在单步模式下执行带有点焊指令的动作指令时，工业机器人首先移动到示教位置。而后在示教位置重新
19、开始焊接顺序，通过下一步的执行完成焊接顺序（也包括加压），如图所示。附带点焊指令的动作指令的后退执行，包括两种动作规格，即示教位置非再现模式和示教位置再现模式。示教位置非再现模式，后退执行附带点焊指令的动作指令时，工业机器人移动到结束位置(ED)或者开始位置(SD)中任一较大一方的位置，暂停。即使接着进行后退执行，工业机器人也不会移动到示教位置。示教位置再现模式，后退执行附带点焊指令的动作指令时，工业机器人首先移动到结束位置(ED)，暂停，接着进行后退执行时，工业机器人移动到示教位置，暂停。接着进行后退执行时，工业机器人移动到开始位置(SD)，暂停。2其他指令其他指令（1）加压动作指令加压动作
20、指令是进行加压动作（不进行焊接）的指令，动作完成后不执行焊接处理以及焊枪打开操作。其与点焊指令一样，进行电极头磨损量补偿和焊枪挠曲补偿。指令格式基本格式：1:PRESS_MOTN SD=1,P=m,t=n动作附加指令时：1:LP1 2000mm/sec FINE Press_motn SD=1,P=1,t=2.0加压动作指令需要了解以下内容：根据开始位置电极头距离和加压条件编号进行加压动作；在刚刚对加压动作指令进行示教后，厚度显示“*”。这表示厚度尚未初始化。对适当的值进行示教；加压动作指令可执行动作附加指令和单独指令。若是动作附加指令，在加压顺序中，不仅可动侧电极头动作，固定侧电极头也动作。
21、此外，还进行电极头磨损量补偿和焊枪挠曲补偿；加压动作指令只进行加压动作。因此，加压时间及打开动作，需要另行进行示教。(2)压力指令 压力指令，是在使用点焊指令或加压动作指令外的通常动作指令语句进行动作的情况下以指定压力限制伺服焊枪轴的最大扭矩的指令。在为点焊以外目的而进行将伺服焊枪轴按压到工件的动作时，若在最大扭矩下使伺服焊枪轴动作，会导致负载过大，此时可使用压力指令。它不是用来控制点焊指令和加压动作指令压力的指令。指令格式：Pressure100Kgf 压力范围1-9999加压标准指令：Pressure standard gun 1（3）一般指令 焊枪零点标定指令通过现在位置进行焊枪轴的零点
22、位置标定。指令格式：Gun Zero Maste#：焊枪编号（1至6）（4）电极头修磨指令电极头修磨(TIPDRESS)指令，是对电极头进行修磨时使用的指令，执行加压动作、修磨时间部分的加压、打开动作。其指令格式如下：基本格式：1:TIPDRESSSD=m,P=n，t=i，TD=j,ED=m m:电极头距离条件(1-99)n：加压条件编号(1-99)i：修磨器的厚度(mm)(0.0-999.9)j：电极头修磨条件*(0-2)*：电极头修磨条件，可在电极头修磨设定画面上进行设定。动作附加指令时：1:L Pl 2000mm/sec FINE TIPDRESS SD=m,P=n,t=i,TD=j,E
23、D=m6.2 弧焊与点焊弧焊与点焊功能功能 6.2.1 弧弧焊焊1弧焊概要弧焊概要 本节内容是针对安装有Arc Tool软件的、使用通过R-30iB，R-30iB Mate控制装置（下称工业机器人控制装置）进行控制的FANUC Robot进行的弧焊作业进行描述的。Arc Tool（弧焊工具）是内嵌于工业机器人控制装置中的用于应用程序的软件包。除了基本操作外，还能进行与弧焊相关的多种多样的作业。Arc Tool上使用的示教器上的键控开关的布局，如图所示。示教器显示画面上部的窗口，叫作状态窗口，上面显示8个显示LED、报警显示、倍率值。图中示出安装有Arc Tool时的状态窗口。显示LED，带有图
24、标的显示表示“ON”，不带图标的显示表示“OFF”。选择菜单，进行示教器的操作。画面菜单和辅助菜单，可分别通过MENU（菜单）键和FCTN（辅助）键进行调用。安装有Arc Tool时的画面菜单如图所示画面菜单画面菜单辅助菜单辅助菜单简易菜单简易菜单 按下示教器的MENU（菜单）键、DISP（窗口）键、FCTN（辅助）键，在画面上显示弹出式菜单期间，在画面下半部分显示图标菜单，如图所示。通过选择图标，就可以快速进行画面切换和弧焊试运行的设置。按下MENU键时，显示菜单收藏夹画面用图标菜单。通过选择图标，即可显示相应的画面。安装有Arc Tool时，可以事先在图标菜单中登录Arc Tool上常用的
25、画面。2Arc Tool的设置的设置本节中就Arc Tool软件的设置进行说明。利用Arc Tool应用程序时，必须设置应用程序所需的数据。Arc Tool中，适用设置的范围被分为4个阶段：Arc Tool设置、弧焊系统的设置、弧焊装置的设置、弧焊数据的设置。Arc Tool设置，是成为焊接装置的种类等弧焊工业机器人系统根基的设置，只可以在控制启动下进行设置。系统启动后变更了本设置的情况下，有时需要再次进行弧焊系统以后的设置。弧焊软件设置画面的设置中包含以下项目：F编号、送丝速度单位、焊接速度单位、焊接速度、焊机制造商、机种、多个焊接条件处理、焊机序列号、焊接设定的数量、焊接设备的数量。弧焊系
26、统设置是弧焊工业机器人系统总体的设置。这些设置，在焊接系统设置画面上进行，本设置将被反映到所有的焊接装置及所有的焊接数据中。该设置中主要包含以下项目：检测功能、原始焊道再继续功能、刮擦起弧功能、再起弧功能、焊接速度指令等功能。另外还有其他功能比如：焊接微调整、使用TP进行焊接、远程气体清洗、远程点动送丝、气体清洗键、气体清洗时间等。弧焊装置设置是与弧焊工业机器人系统连接的每台焊接装置的设置。工业机器人系统上连接有多台焊接装置时，可以针对每台焊接装置进行不同的设置。本设置上包含有诸如电弧耗尽检测时间的在弧焊系统设置下设置为启用的功能的详细设置和像点动送丝速度那样与连接到焊接装置上的设备相关的设置
27、。本设置将被反映到所选择的焊接装置及其焊接装置中所包含的所有焊接数据中。对于非选择中的焊接装置不适用设置。改设置中主要包含以下项目：焊机、焊接种类、焊接控制方式、点动送丝速度、高速送丝速度、远程点动送丝速度、正转反转进给、起弧最长等待时间、起弧的检出时间、电弧耗尽的检出时间、气体耗尽的检出时间。弧焊数据设置是在焊接时对焊接装置和周围设备指令的设置。可以使得每台焊接装置具有多个焊接数据，并可以针对每个焊接数据进行不同的设置。本设置中包含有诸如焊接电流、电压的指令值的焊接条件的设置和像预送气时间那样被连接的周围设备的设置、针对每个焊接部位指定的各种功能的设置等。可针对每一台焊接装置定义的焊接数据数
28、最多为20个。可在每一个焊接数据内定义的焊接条件数最多为32个。3Arc Tool的指令的指令（1）弧焊指令弧焊指令是向工业机器人指定何时、如何进行弧焊的指令。在执行弧焊开始指令和弧焊结束指令之间所示教的动作语句的过程中，进行弧焊。包括弧焊开始指令和弧焊结束指令。弧焊开始指令是使工业机器人开始执行弧焊的指令。弧焊开始指令包括如下两种指令 Weld StartWP，i，基于焊接条件编号的指定的指令，是按照弧焊数据画面上设置的焊接条件开始弧焊的指令。Weld StartWP，V，A，.，基于焊接条件的记述的指令。也即在TP程序中直接指定焊接电压和焊接电流（或送丝速度）后开始焊接。所指定的条件种类和
29、数量会根据焊接电源的机种、模拟输入输出信号数的设置和选项而变化。弧焊结束指令是向工业机器人指定弧焊结束的指令。弧焊结束指令包括如下两种指令。Weld EndWP，i，基于焊接条件编号的指定的指令，是预先按照弧焊数据画面上设置的焊接条件进行弧坑处理并结束弧焊的指令。所谓弧坑处理，就是在焊接结束时暂时指定较低的电压和电流，来避免由于急剧的电压下降而出现的弧坑孔的功能。不进行弧坑处理时，必须在焊接条件中设定（处理时间=0.0sec）。Weld EndWP，V，A，.，基于焊接条件的记述的指令，是作为结束弧焊时进行的弧坑处理条件，也即直接指定弧坑处理电压、弧坑处理电流（或送丝速度）和弧坑处理时间而进行
30、弧坑处理的指令。所指定的条件种类和数量会根据焊接电源的机种和模拟输入输出信号数的设置而变化。弧焊指令的示教包括两种示教方法，分别是作为动作附加指令的弧焊指令（与动作指令相伴的弧焊指令）和单独的弧焊指令。作为动作附加指令的弧焊指令，可以使用标准电弧指令语句（F2“WELD_ST”（弧焊开始）、F4“WELDEND”（弧焊结束）进行示教。F2“WELD_ST”，显示包含弧焊开始指令作为动作附加指令的、标准电弧指令语句的一览。F4“WELDEND”，显示包含弧焊结束指令作为动作附加指令的、标准电弧指令语句的一览。此外，也可以对动作语句作为动作附加指令予以示教。单独的弧焊指令，是将弧焊指令作为单独的指
31、令语句进行示教。对程序示教弧焊指令时，可按照下面的方法：在移动到弧焊开始点的动作指令中，请使用FINE；在移动到弧焊路径点、结束点的动作指令中，请勿使用关节动作；在移动到弧焊的路径点的动作指令中，请使用CNT；在移动到弧焊结束点的动作指令中，请使用FINE；请将焊炬方向设定为相对焊接加工工件的适当的角度；请使用适当的焊接条件。焊接ID的示教，焊接ID功能启用时，在弧焊结束指令的最后的参数中，作为焊接ID追加：“WID：”的字符串。可以将光标指向“WID：”而指定任意的焊接ID。在示教基于指定焊接条件编号的弧焊指令时，通过显示焊接数据相关画面，即可确认当前的光标位置下指定弧焊指令的焊接数据编号以
32、及焊接条件编号的详细。（2）焊接速度指令 焊接速度指令是可以在焊接条件中设置焊接速度的指令。因此，可以将焊接电压、电流、速度作为焊接条件一起进行管理。此外，每次示教时，就不必在程序上记述焊接速度值以及单位。通过将动作指令语句中的动作速度项目变更为“WELD_SPEED”（焊接速度），可以使工业机器人按照指定的焊接速度进行动作，指定的焊接速度是在其动作语句以前执行的电弧开始指令的焊接条件设置的焊接速度。此外，动作速度单位可以在弧焊软件设置画面上进行设置。另外，满足以下条件时，工业机器人不是按照焊接条件内的速度动作，而是按照在弧焊系统设置画面或者如弧焊软件设置画面上所设置的标准速度动作。焊接速度指
33、令，可以使用标准电弧指令语句(F3“WELD_PT”(焊接)）进行示教。而且，也可以将动作语句的动作速度变更为焊接速度指令。4 Arc Tool的手动操作和程序执行的手动操作和程序执行（1）工业机器人的点动进给工业机器人的点动进给，是通过按下示教器上的JOG键来操作工业机器人的一种进给方式。在程序中对动作语句进行示教时，需要将工业机器人移动到目标位置。在Arc Tool上，不同于其它工具，速度倍率相对于倍率键操作会发生如表所示的变化。倍率键倍率键微速微速低速低速1%5%100%1%刻度刻度 5%刻度刻度SHIFT+倍率键（倍率键（Arc Tool上，上，“SHIFT+倍率键倍率键”操操作在标准
34、设置下启用。）作在标准设置下启用。）微速低速5%25%50%100%倍率键的操作倍率键的操作（2）送丝回抽 手动送丝，通过按下示教器的WIRE+（焊丝）键和WIRE-键，不执行程序而进行送丝回抽。取代按键，也可以使用焊接I/0的手动送丝回抽信号。下面介绍一下手动送丝的操作步骤：首先，按下安全开关，将示教器的启用开关置于ON。然后依次焊丝的手动进送，按下WIRE+键，在按住WIRE+键期间，焊丝被进送；焊丝的手动回抽，按下WIRE-键。在按住WIRE-键期间，焊丝被回抽；在按住SHIFT键的同时按下WIRE+键，连续执行此操作2秒以上，则点动送丝速度会被切换为高速。焊丝回抽时不会切换到高速；已经
35、分配了焊接I/0的手动送丝、回抽时，可使用I/O进行送丝。手动送丝信号：执行与WIRE+键相同的处理。在本信号ON期间焊丝被进送。但是，点动送丝速度不会切换到高速。手动焊丝回抽信号：执行与WIRE-键相同的处理。在本信号ON期间焊丝被回抽。（3）手动气体清洗 手动气体清洗不执行焊接而流出气体。可以简单进行气体流量的确认。此操作比较简单，只需要在按住SHIFT键的同时按下GAS/STATUS（气体状态）键就可以手动清洗。要停止气体，有两种方法，即在气体流出期间，再次在按住SHIFT的同时按下GAS/STATUS键或者等待弧焊系统设置画面的“气体清洗时间”中所指定的秒数。（4）试运行 以下对试运行
36、的设置加以说明，试运行是在现场生产线上自动运转工业机器人之前，用于确认工业机器人单体的动作。试运行画面中的设置项目包括以下项目：组动作；干运行；笛卡尔干运行速度；关节干运行速度；数字/模拟I/O；单步命令执行方式；单步执行路径节点。（5）弧焊程序的执行 要进行弧焊，必须在焊接有效状态下，在倍率为100%下连续执行程序。具体步骤如下所示：首先，握住示教器，按下安全开关，将示教器的启用开关置于ON。然后依次将单步设置为无效。按下“STEP”（步骤）键，使得示教器上的软件LED的“单步”成为绿色的状态；设置为焊接有效状态。在按住SHIFT键盘的同时按下“WELD ENBL”（焊接有效）键，使得示教器
37、上的软件LED的“焊接”成为绿色的状态；按下倍率键，将倍率设置为100%；向前执行程序。向焊接有效的切换向焊接有效的切换弧焊程序的连续运行弧焊程序的连续运行弧焊程序的连续运行弧焊程序的连续运行（6）焊接仿真模式 焊接仿真模式，是不执行弧焊而用来预估弧焊程序执行时间的一种程序执行方法。可以在7DC2系列或更新版的软件上使用。过去，为了预估程序执行时间，只能在焊接无效状态执行程序。但是，此方法由于不考虑电弧检测时间等的等待时间和弧坑处理等只在实际的焊接中执行的处理时间，焊接无效时的执行时间比焊接有效时的执行时间短。另一方面，在焊接仿真模式下，只要排除电弧检测时间，就可以进行与焊接有效时同等的处理，
38、因而可以更加正确地预估程序执行时间。具体步骤是：执行控制启动；按下MENU（菜单）键，选择“4，系统变量”；将光标指向系统变量SAWSCFG，按下选择键；将光标指向系统变量SAWSCFG内的变量STST_CYC_SIM，按下F4“有效”；执行冷启动。5 Arc Tool的状态确认的状态确认 在如图所示弧焊状态画面上就当前正在执行的弧焊状态予以显示的步骤如下：按下STATUS（状态显示）键也可以选择“6状态”（或按下MENU（菜单）键，显示画面菜单，选择“6状态”），按下F1类型，显示画面切换菜单，选择“焊接”。显示弧焊状态画面。6.Arc Tool的的I/O在焊接I/O画面中，可以执行以下操作
39、。（1）焊接输入信号、焊接输出信号的状态（ON/OFF）的确认（2）信号的模拟输入、强制输出（3）焊接输入输出信号的类型、编号的变更（4）新输入输出信号的分配（焊接有效信号、远程气体净化信号等）使用处理I/O板与焊接电源连接时，焊接l/O的分配在焊接电源选择时会被自动执行。因此，通常不需要变更焊接输入输出信号的类型、编号。如图所示是I/O的画面。7.弧焊的各种功能介绍弧焊的各种功能介绍（1）摆焊功能 本功能是Arc Tool标准功能。摆焊功能是在弧焊时，焊炬面对焊接方向以特定角度周期性左右摇摆进行焊接，由此增大焊道宽度用来提高焊接强度的一种方法。此外，通过电弧传感器功能一边跟随焊接线一边进行焊
40、接时，需要伴随摆焊动作的焊接。（2）焊接条件倾斜指定功能 本功能是Arc Tool的标准功能，在标准设置下有效。焊接条件倾斜指定功能，是在指定区间逐渐增减程序内参数的一种功能。大致可分为如下三大功能：焊接条件倾斜指定，允许用户在指定区间逐渐增减弧焊的指令值（电压指令、电流指令等），它可以使焊接条件的参数平顺地变化，此外，可以同时使多个指令值增减；速度倾斜指定，可以在工业机器人的动作过程中，自动作的开始位置起直至达到结束位置的期间，逐渐增减动作速度；摆焊倾斜指定，可以在摆焊动作中倾斜指定频率和振幅。（3）热波控制功能 热波控制功能，是在焊接中使得焊接指令周期性地变化来控制输入热量的一种功能。此功
41、能大致区分为两种方式，也即与摆焊动作同步地切换焊接条件的方式（摆焊同步热波）和通过与所指定的脉冲频率和脉冲宽度来切换焊接条件的方式（脉冲热波）。本功能属于选项(A05B-XXXX-R799)。此外，在订购了TIG弧焊用软件包(A05B-XXXX-J582)时，可以只使用脉冲热波。（4）弧焊简易示教功能 弧焊简易示教功能中，包括有为了减轻弧焊程序示教时负担的两个功能：焊炬姿势变换功能和焊炬微调整功能。焊炬姿势变换功能是使用设置了焊炬姿势的倾斜角以及前进角，在指定基准面上进行变换的功能。弧焊的焊炬姿势，直接关系到焊接品质，所以必须示教为适当的前进角、倾斜角。示教此焊炬姿势时，一开始不必注重示教姿势
42、，只要此后输入前进角、倾斜角的角度数值，就可以自由变更焊炬姿势，所以可以削减示教工时。焊炬微调整功能是将所示教的位置数据，由从基准面及示教点推导出的行进方向，变换为指定的前进角及倾斜角的一种功能。（5）弧焊简易高速恢复功能 本功能由焊炬保护功能和焊炬恢复功能构成。焊炬保护功能包括以下几点：第一，焊炬和工业机器人与工件等碰撞时，迅速使得工业机器人发出报警而停止。此时，为了减轻对工业机器人的碰撞而减慢工业机器人的运动速度。本功能与作为基本功能的通常的碰撞检测功能相比，大幅改善了检测灵敏度，可迅速检测碰撞，从而大幅减轻对焊炬和工业机器人本身造成的损坏。通过这一功能，就不再需要以往使用于焊炬的碰撞检测
43、的碰撞传感器。第二，无须进行检测灵敏度的调整。已针对每台工业机器人调整好检测灵敏度。第三，可通过程序指令来切换功能的启用，禁用。第四，示教作业过程中，检测灵敏度会自动提高，特别是在容易碰撞到工业机器人的示教作业中，减轻因失误而造成的损坏。焊炬恢复功能是简单地在短暂时间内自动修正TCP的偏移。（6）焊炬自动维护功能 焊炬自动维护功能是这样一种功能，它利用工业机器人的动作，自动进行完全不需要任何驱动源的电极头更换、喷嘴清洁。此外，电极头更换中使用的电极头更换夹具上，可以预先设置用于更换的相当于3次的电极头，从而实现弧焊的24小时（8小时3次）的连续无人运转。（7）弧焊时倍率控制功能 弧焊时倍率控制
44、功能，是这样一种功能，它在进行Tl模式选择时，在弧焊开始指令和弧焊结束指令间自动地将倍率变更为100%。（8）焊炬点动功能 该功能是Arc Tool标准功能。所谓焊炬点动，就是对于示教路径定义称为焊炬坐标系的坐标系，沿着该坐标系，以手动方式使得工业机器人动作的功能。焊炬点动功能，通过将手动进给坐标系设置为“焊炬”即可使用。手动进给坐标系的切换，通过按下示教器的COORD（手动进给坐标系）键即可进行。本功能的特点是：第一，焊炬坐标系，是将示教路径方向作为X轴，将工具坐标系的Z轴方向作为Z轴，将与这2个轴垂直的轴作为Y轴的非正交的坐标系。使用本点动功能，可以简单地修改已经示教过的路径。第二，停电处
45、理后执行焊炬点动时，按照切断电源前的焊炬坐标系进行动作。（9）弧焊图表 该功能是Arc Tool标准功能。弧焊图表是用图形来显示电压、电流等模拟输出的指令值、反馈值的时间变化的功能。借助此功能，便于确认焊接状态。各图形的横轴表示时间轴，纵轴表示模拟输出值。仅在执行弧焊时自动描绘曲线图。（10）焊接微调整功能 该功能是Arc Tool标准功能。是在执行程序的过程中可以即时调整焊接条件的指令值（或者摆焊条件的指令值）的一种功能。此外，可以将经过调整后的焊接条件数据（或者摆焊数据）保存在焊接条件（或者摆焊条件）中。（11）弧焊模拟仪表显示功能 本功能在图形上显示弧焊时的焊接电流、电压指令值以及反馈值
46、。弧焊模拟仪表显示功能的画面上，除了在弧焊状态画面上显示的各指令值、反馈值、焊接有效、电弧检测、焊接时间外还显示如下项目：模拟仪表形式的电流、电压、送丝速度的反馈值以及指令值的显示、每次焊接的平均焊接电压、平均焊接电流、平均送丝速度、执行中的程序名、执行中程序的电弧开始行、使用中的焊接处理名、焊接长度以及焊接速度、每次焊接的焊接时间。（12）弧焊异常监控功能 焊接不良的检测、原因追查，操作员需要站在系统设备旁通过模拟仪表等来时刻监视焊接的状态，以前曾是一项费功夫的作业。弧焊异常监控功能是这样一种功能，它自动进行弧焊中的实际电流、实际电压的监视等费功夫的作业。此外，在这些值超过允许范围时，及时地
47、以报警和外部信号输出这样的形式通知操作者发生了焊接不良的情况。通过这一功能，追查焊接不良的原因变得简便易行。此外，本功能中还包括弧焊日志功能。可以针对每个焊道将弧焊时的实际电流、实际电压值保存在外部存储装置中。（13）电弧传感器功能 本功能主要是在厚板焊接中所使用的一种功能，该功能使流过焊丝和加工工件之间的电流值保持一定地对工业机器人进行补偿。由此，加工工件被稍许偏离地设置时，在加工工件中出现偏差时，或者加工工件因热应变而变形时，工业机器人也会自动地对应该焊接的路径进行补偿，进行适当的焊接。此功能可以进行上下方向和左右方向的补偿；只有在使用摆焊时，可以进行左右方向的补偿，其中，只对正弦型摆焊有
48、效；可以在直线和圆弧路径中使用。（14）多层焊接功能 在厚板的焊接中，进行多层焊接，以便多次焊接相同的焊接部位而增大焊接宽度。多层焊接功能，是利用工业机器人来减轻多层焊接的示教作业的一种功能。多层焊接功能大致具有如下两个功能：焊接路径的记忆和再现功能，这是将通过电弧传感器等跟踪传感器而获得的补偿量数据存储在叫作“路径数据”的存储器内，应用于第二层以后的焊接的一种功能。焊接路径偏移功能，这是基于位置寄存器的数据，在整体上使得第二层以后的焊接路径偏移的一种功能。此时的偏移方法为专门用于多层焊接功能的方法。通过组合使用上述两种功能，就可以使用位置寄存器来使得在第一层的焊接时跟踪传感器存储的焊接线稍许
49、偏移，反复数层进行焊接。结果，在第二层以后的焊接中不再需要使用跟踪传感器。此外，还可以简化进行多层焊接时的示教作业。（15）焊接信息记录功能 焊接信息记录功能，自动记录焊接时的各种状态。已获取的焊接信息，在表示焊接部位的进程ID下进行管理。可以在示教器上或者经由网络连接的PC上，进行这些焊接信息的确认。本功能具有下述特征：在示教器上进行焊接信息的确认；提供根据焊接信息计算而得的统计信息；检索错误发生部位、特定现象发生部位；在PC上进行焊接信息的确认；经由FTP获取焊接信息。（16）TIG电弧长度控制功能 TIG焊接中，在大多数的情况下，由于受焊接路径偏移的影响，无法进行高质量的焊接。一般来说，
50、在利用工业机器人进行TIG焊接时，若不进行相应的适应控制，就无法得到理想的质量。通常，要使质量保持稳定，将会遇到注塑品和铸造品的质量不均、误差的累积、焊接中发生的形变、工件固定时的偏移等问题。TIG电弧长度控制功能，利用电压反馈使工业机器人的轨迹跟踪焊接路径，从而可以得到稳定的质量。本功能在恒流焊接特性的焊接中使用。此焊接工序中，电压会随着电极和加工工件之间的距离而变化。本功能也可以在直线动作或圆弧动作中使用。（17）起弧点高度调整功能 TIG焊接的起弧时，若工件与钨丝电极的距离不适当，则会导致在弧焊的开始时失败。此外，若在TIG焊接中电极接触到工件表面的状态下进行高频启动，恐会导致电极前端产
