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新松机器人和变位机联动在控制热输入时的具体操作是怎样的?
发布时间:2026-07-05        浏览次数:37        返回列表

核心控热逻辑:

  1. 异步定位联动):焊完一侧对称焊缝→变位机旋转换位,旋转过程天然散热,替代大量延时 WAIT,均衡工件受热、降低局部累积热输入;

  2. 同步协调联动:环形 / 长连续焊缝全程平焊,降低立 / 仰焊大规范带来的额外热输入;

  3. 程序时序分层管控:对称交替 + 分段跳焊 + 变位机换位散热三层结合,严控层间温度、减少焊接变形。

一、前期基础配置(联动可用前置操作)

1. 外部轴标定与使能(必须先做)

1)示教器进入设置 - 外部轴工艺包,加载变位机 E1/E2 外部轴驱动,完成三点标定,建立机器人 - 变位机工件坐标系联动关系;2)启用协调运动模式,勾选工件跟随外部轴,示教点位时同步记录机器人关节 + 变位机角度;3)系统变量开启外部轴异步权限:$ASYNC_AXIS 对应变位机轴置 1,支持独立旋转不锁机器人运动;4)TCP 精准校准,变位机旋转后轨迹无偏移,避免反复加大电流补偿熔合,额外增加热输入。

2. 两种联动模式区分(控热分工明确)

表格

模式运动逻辑控热用途
异步定位联动(控热首选)焊接时变位机静止;单条焊缝焊完,机器人熄弧后变位机独立旋转到对称工位,旋转期间机器人避让,工件自然散热对称交替焊接、分段跳焊,利用变位机旋转时间散热,压缩 WAIT 延时、均衡热量
同步协调 SyncMove 联动机器人直线焊接 + 变位机同步匀速回转,全程保持平焊 / 船形焊姿态圆管、环形长焊缝,全程低热输入平焊规范,避免立仰大电流过热

二、异步定位联动:对称交替焊接控热完整操作(6~30mm 碳钢通用)

操作总流程

焊单侧焊缝 → ARCOF 熄弧 → 机器人移至安全避让点 → 变位机异步旋转至对面对称工位(旋转 = 散热窗口)→ 焊对面焊缝 → 循环对称施焊

分步实操 + 程序指令(新松 DuCo 语言)

步骤 1:示教两组对称工位点位(带变位机角度)

  • P_WELD_A:焊缝 A 引弧点,变位机角度 0°(单侧平焊位)

  • P_WELD_B:对称焊缝 B 引弧点,变位机角度 180°(对面平焊位)

  • P_SAFE:中间避让安全点,无干涉

步骤 2:标准控热程序模板(核心靠变位机旋转替代长 WAIT)

plaintext

START
'第一段:左侧焊缝A
MOVEJ P_SAFE VJ=80
MOVE L P_WELD_A VL=600
ARCSTART WELD#1        '启动焊接规范
MOVEL P_A_END VL=750   '行走速度控单道热输入
ARCEND                 '熄弧
MOVEJ P_SAFE VJ=100    '机器人退到安全区

'=====变位机异步旋转散热(核心控热环节)=====
EAXIS MOVE E1 ANG=180 VEL=30  '变位机独立旋转180°,转速慢,旋转过程工件散热
'无需额外WAIT,旋转耗时1.5~3s,等同于强制散热延时,大幅减少变形

'第二段:对称右侧焊缝B
MOVE L P_WELD_B VL=600
ARCSTART WELD#1
MOVEL P_B_END VL=750
ARCEND
MOVEJ P_SAFE VJ=100

'多组对称焊缝循环同理,交替变位机0°/180°
EAXIS MOVE E1 ANG=0 VEL=30
...
END

3. 变位机旋转散热时间精准把控(替代 WAIT 延时)

旋转速度决定散热时长,直接匹配板厚:

  1. 6mm 薄板箱体:变位机转速 25~35°/s,180° 旋转耗时≈2.0~3.6s,完美替代WAIT 1.5~2.0

  2. 10~16mm 中厚碳钢:转速 15~25°/s,旋转耗时 3.6~6s,充分释放填充道蓄积高温;

  3. 20mm 以上厚板 V 坡口:转速 10~15°/s,旋转散热≥6s,控制层间温度≤250℃,防止晶粒粗大、冷裂纹。

4. 控热配套工艺约束(异步联动必配合)

  1. 变位机旋转全程机器人停在安全位,不并行焊接,保证单侧充分冷却;

  2. 所有对称焊缝统一转到平焊 / 船形焊施焊,平焊规范电流比立仰低 10%~25%,从根源降低单道热输入;

  3. 长焊缝拆分段跳焊,每段焊完变位机小幅翻转 30~60° 散热,禁止整条长缝连续施焊热量堆积。

三、SyncMove 同步协调联动:连续环形焊缝控热操作

适用圆管、法兰、马鞍焊缝,核心价值:全程保持平焊,不用切换立 / 仰大电流规范,整体热输入降低 20% 左右。

实操步骤

  1. 进入程序扩展,插入SyncMove同步协同指令,绑定机器人本体 + 变位机 E1 外部轴;

  2. 示教环形起点、终点,同步记录变位机回转角度;

  3. 设置同步线速度统一:机器人焊接行走 VL 与变位机回转线速度匹配,焊枪相对工件匀速;

  4. 选用低热输入脉冲 MAG 或标准 82/18 混合气小规范,全程无立焊高温段。

程序片段

plaintext

SyncMove MODE=CARTESIAN  '笛卡尔同步跟随
MOVE L CIRC_START VL=650 EAX_VEL=20  '机器人直线+变位机同步回转
ARCSTART WELD#2
MOVEL CIRC_END VL=650 EAX_VEL=20
ARCEND
SyncMove OFF  '关闭同步模式

控热关键点:同步焊接不加大送丝 / 电流,依靠姿态优化降低热输入;分段同步焊接,每圈结束变位机暂停 2s 散热再下一圈。

四、多层多道厚板焊接联动控热专项操作(16~30mm 碳钢)

1. 打底层统一异步变位散热

全部焊缝打底焊完成后,变位机多次旋转翻转工件,整体冷却 3~6s,再统一焊填充层,禁止单条焊缝打底 + 填充连续焊,避免同一区域反复叠加热量。

2. 填充层对称交替变位时序

填充道热输入最大,严格执行:焊完一侧填充→变位机 180° 旋转散热→焊对面填充,层间温度用红外测温,高于 250° 降低变位机转速延长散热。

3. 盖面层小幅变位调整

盖面电流低于填充,变位机可提速缩短节拍,仅做对称均衡受热,无需长时间散热。

五、联动程序里热输入协同优化参数(示教器可调)

  1. 变位机旋转速度 VEL升温变形严重→降低 VEL,拉长旋转散热时间;产能充足、变形合格→适度提速压缩节拍。

  2. 焊接行走速度 VL变位机仅解决热量分布均衡,不能替代行走速度控热;厚板填充同步提升 VL700~900mm/min,降低单位长度热输入。

  3. 起弧 / 收弧热电流变位机换位后工件温度均匀,热起弧电流 + 15% 即可,无需大幅提升基准电流,避免局部热点。

  4. 外部轴加减速变位机启动 / 停止缓加减速,防止工件抖动偏移,避免为补偿轨迹偏差加大焊接规范。

六、缺陷反向调整变位机联动操作方案

  1. 焊后单侧扭曲、角变形大问题:对称焊缝连续焊,散热不足;优化:降低变位机旋转速度,拉长换位散热时间,取消多余连续焊接。

  2. 坡口层间夹渣、未熔合问题:变位机旋转过慢,工件冷却过度;优化:提高变位机转速,缩短散热窗口,保证层间温度≥80℃。

  3. 厚板焊缝晶粒粗大、韧性差问题:单道填充热输入过高,散热不足;优化:分层施焊,每层焊完变位机翻转散热,多层多道分散热量。

  4. 环形焊缝局部塌陷、熔池下坠问题:同步联动姿态不合理,出现仰焊段;优化:调整 SyncMove 同步轨迹,全程保持船形平焊姿态,降低送丝速度。

七、新松对比其他品牌变位机联动控热差异

  1. 异步外部轴独立运动:新松EAXIS MOVE可单独控制变位机,机器人同步执行避让运动,双重散热,无需占用独立 WAIT 延时,节拍更优;

  2. SyncMove 协同模式内置焊接工艺包,同步时可绑定专用低热输入焊接数据集;

  3. 外部轴变量独立监控变位机角度,可做条件判断:温度过高自动降低变位机转速延长散热;

  4. 多工位变位机可循环自动切换对称角度,批量箱体对称焊接一键标准化时序。

八、最简落地执行步骤

标定变位机外部轴,开启异步轴功能;

  1. 全部对称焊缝分左右工位示教,记录 0°/180° 变位点位;

  2. 编写异步联动程序:焊完一条→机器人避让→变位机旋转散热→焊对称焊缝;

  3. 根据板厚设定变位机旋转速度,控制散热时长;

  4. 厚板分层焊接,打底全部完成变位机整体冷却后再填充;

  5. 试焊测温,变形大则降低变位机转速拉长散热,层间冷则提速。

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