核心控热逻辑:
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;
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;
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:
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;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;
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)
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;
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;
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
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;示教环形起点、终点,同步记录变位机回转角度;
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;
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
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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)
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。
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。
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。
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
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。
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℃。
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。
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
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;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;
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;
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;
全部对称焊缝分左右工位示教,记录 0°/180° 变位点位;
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;
根据板厚设定变位机旋转速度,控制散热时长;
厚板分层焊接,打底全部完成变位机整体冷却后再填充;
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。

