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1、工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电工业机器人工作站系统集成主讲老师：汪励单元三 弧焊工作站焊接系统的设计 工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电工作任务描述:驾驭弧焊系统工作站的弧焊电源以及接口电路学习目标:通过本任务学习，应能：1.驾驭机器人弧焊系统构建与特点。2.熟悉机器人弧焊系统的工作原理。3.驾驭机器人与弧焊电源的接口电路。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电 弧焊机器人一般较多接受熔化极气体爱护焊（MIG焊、MAG焊、CO2焊）或非熔化极气体爱护焊（TIG焊、等离子弧焊）方法。机器人弧焊系统主要包括弧焊电源、送丝机、焊枪、等
2、。学问准备学问准备 工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、弧焊电源的选型 学问准备学问准备 弧焊电源是用来对焊接电弧供应电能的一种专用设备。弧焊电源的负载是电弧，它必需具有弧焊工艺所要求的电气性能，如合适的空载电压，确定形态的外特性，良好的动态特性和敏捷的调整特性等。1弧焊电源的类型 弧焊电源有各种分类方法。按输出的电流分，有直流、沟通和脉冲三类；按输出外特性特征分，有恒流特性，恒压特性和介于这两者之间的缓降特性三类。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、弧焊电源的选型学问准备学问准备 2 2弧焊电源的特点和适用范围弧焊电源的特点和适用范围 (1)(
3、1)弧焊变压器式沟通弧焊电源弧焊变压器式沟通弧焊电源 特点：将网路电压的沟通电变成适于弧焊的低压沟通电，结构简洁，易造易特点：将网路电压的沟通电变成适于弧焊的低压沟通电，结构简洁，易造易修，耐用，成本低，磁偏吹小，空载损耗小，噪声小，但其电流波形为正弦波，修，耐用，成本低，磁偏吹小，空载损耗小，噪声小，但其电流波形为正弦波，电弧稳定性较差，功率因数低。电弧稳定性较差，功率因数低。适用范围：酸性焊条电弧焊、埋弧焊和适用范围：酸性焊条电弧焊、埋弧焊和TIGTIG焊。焊。(2)(2)矩形波式沟通弧焊电源矩形波式沟通弧焊电源 特点：网路电压经降压后运用半导体限制技术获得矩形波的沟通电，电流过特点：网路
4、电压经降压后运用半导体限制技术获得矩形波的沟通电，电流过零点极快，其电弧稳定性好，可调整参数多，功率因数高，但设备较困难、成零点极快，其电弧稳定性好，可调整参数多，功率因数高，但设备较困难、成本较高。本较高。适用范围：碱性焊条电弧焊、埋弧焊和适用范围：碱性焊条电弧焊、埋弧焊和TIGTIG焊。焊。(3)(3)直流弧焊发电机式直流弧焊电源直流弧焊发电机式直流弧焊电源工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电一、弧焊电源的选型学问准备学问准备 2 2弧焊电源的特点和适用范围弧焊电源的特点和适用范围 特点是：由柴（汽）油发动机驱动发电而获得直流电，输出电流脉动小，过特点是：由柴（汽）油发
5、动机驱动发电而获得直流电，输出电流脉动小，过载实力强，但空载损耗大，效率低，噪声大。载实力强，但空载损耗大，效率低，噪声大。适用范围：适用于各种弧焊。适用范围：适用于各种弧焊。(4)(4)整流器式直流弧焊电源整流器式直流弧焊电源 特点：将网路沟通电经降压和整流后获得直流电，与直流弧焊发电机相比，特点：将网路沟通电经降压和整流后获得直流电，与直流弧焊发电机相比，制造便利，省材料，空载损耗小，节能，噪声小，由电子限制的近代弧焊整流制造便利，省材料，空载损耗小，节能，噪声小，由电子限制的近代弧焊整流器的限制与调整敏捷便利，适应性强，技术和经济指标高。器的限制与调整敏捷便利，适应性强，技术和经济指标高
6、。适用范围：适用于各种弧焊。适用范围：适用于各种弧焊。(5)(5)脉冲型弧焊电源脉冲型弧焊电源 特点：输出幅值大小周期变更的电流，效率高，可调参数多，调整范围宽而特点：输出幅值大小周期变更的电流，效率高，可调参数多，调整范围宽而匀整，热输入可精确限制，设备较困难，成本高。匀整，热输入可精确限制，设备较困难，成本高。适用范围：适用范围：TIGTIG、MIGMIG、MAGMAG焊和等离子弧焊焊和等离子弧焊 工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 机器人弧焊工作站选用MOTOMAN焊接机器人专用数字式逆变焊接电源RD350。1 1R
7、D350RD350弧焊电源额定规格弧焊电源额定规格 RD350的额定规格见表。RD350的额定规格焊接电源名称全功能逆变式脉冲气体保护焊机额定输入电压、相数VAC 380V10%，三相额定频率HZ50/60通用额定输入KVA18KW15输出电流范围A30350（根据焊丝粗细而有所不同）输出电压范围V1236（根据焊丝粗细而有所不同）额定使用率%60（以10分为周期）溶接法（焊接方法）_C02短路焊接、MAG/MIG短路焊接、脉冲焊接适用母材_普钢、不锈钢、铝送丝机构_初始设定为四轮机械伺服马达，也可以采用伺服焊接使用的小惯量马达、印刷电路式伺服马达工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集
8、成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 1 1RD350RD350弧焊电源额定规格弧焊电源额定规格 送丝速度m/分1.518送丝速度减慢m/分3：C02短路焊接（可调整范围：1.56）2：MAG/MIG短路焊接、脉冲焊接（可调整范围：14）编码器电缆m标准5、最大7（通过电缆延长单元，最大可大25米）保护气体调整时间秒大约20（可调整）预送气时间（起弧前的送气时间）秒大约0.06（可调整）滞后气时间（熄弧后的送气时间）秒大约0.5（可调整）粘丝防止时间秒大约0.2（可调整）侦测电压（选型）V波峰值22020%（为全波整流波线）外形尺寸（宽进深高）mm371645600（不
9、包括螺丝及吊环螺栓等起部分）质量kg大约67焊接电压设定方法_通过自动/个别按钮切换接触起弧功能D-2参数选择2、3、4，进行有效设定使用者内容文件数3个；D-1参数选择11时，进行面板/机器人切换电流、电压波形控制的调整可通过使用者内容中的P参数进行调整机器人接口有工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 1 1RD350RD350弧焊电源额定规格弧焊电源额定规格 输出设定（模拟量指令输入）V014（在面板上显示所设定的电压、电流以及送丝速度）异常信号的输出向机器人侧输出断弧信号（异常内容将在面板上显示出来）电弧监视用的输出向
10、机器人侧输出电流/电压相应信号。此外，还包括模拟量仪表用输出端子台保护气压力调整器用加热电源无工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 2RD350弧焊电源容量配备及接线规格 焊接电源的额定输入电压为三相380V/400V，应尽可能运用稳定的电源电压，电压波动范围在额定输入电压值10%以上时，将不能满足所要求的焊接条件，还会导致焊接电源出现故障。为了平安起见，每个焊接电源均须安装无保险管的断路器或带保险管的开关；母材侧电源电缆必需运用焊接专用电缆，并避开电缆盘卷，否则因线圈的电感储积电磁能量，二次侧切断时会产生巨大的电压突波，从
11、而导致电源出现故障。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 2 2RD350RD350弧焊电源容量配备及接线规格弧焊电源容量配备及接线规格 电源容量配备及接线规格见表 电源容量配备及接线规格配电设备容量（KVA）20保险管额定电流（A）45（额定电压380V）输入侧电缆(mm2)14以上母材侧电缆(mm2)60以上接地电流（mm2）14以上工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 3RD350弧焊电源电气系统接线 (1)电源侧接线 电源侧接线如图所示。电源线及接
12、地线连接在焊接电源背面的输入端子台上，线缆规格要符合表的规定。(2)焊接侧接线 焊接侧接线如图所示。焊接电缆 焊枪与电源输出端子（+）之间接线。母材侧电缆 母材与输出电源（-）之间接线。焊接电压检出线 母材与插口CON7之间接线。假如不连接焊接电压检出线，将会出现错误提示Err702（电压检出线异样），致使无法焊接。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 3RD350弧焊电源电气系统接线 (3)限制电缆接线 各种限制电缆与焊接电源背面的插口相连接，如图所示。将机器人限制柜的限制电缆与插口CON3相连接。将送丝机构的马达电缆与插
13、口CON4相连接。将送丝机构的编码器电缆与插口CON5相连接。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 3 3RD350RD350弧焊电源电气系统接线弧焊电源电气系统接线 焊接电源背面接线 工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 3RD350弧焊电源电气系统接线 (4)接地 为了平安运用，在焊接电源背面下部设计了接地端子，运用14mm2以上的电缆按D种接地施工接线。母材侧的接地如图2“焊接电源正面接线”所示，对母材侧单独接地（D 种接地施工）。假如没有接地线，在
14、母材中会产生电压，从而引起危急。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 3 3RD350RD350弧焊电源电气系统接线弧焊电源电气系统接线 焊接电源正面接线 工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 4 4焊接电压检出线的接线焊接电压检出线的接线 (1)单台焊接电源单工位焊接 在进行焊接电压检出线的接线作业时，务必严格遵守以下各项内容。否则焊接时飞溅量可能会增加。焊接电压检出线应连接到尽可能靠近焊接处。尽可能将焊接电压检出线与焊接输出电缆分开，间隔至少保持在10
15、0mm 以上。焊接电压检出线的接线须避开焊接电流通路。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 4焊接电压检出线的接线 (2)单台焊接电源多工位焊接 接受多工位焊接时，如图“多工位焊接时焊接电压检出线的连接”所示，将焊接电压检出线连接到距离焊接电源最远的工位。多工位焊接时焊接电压检出线的连接 工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 4焊接电压检出线的接线 (3)多台焊接电源单工位焊接 运用多台焊接电源进行焊接时，如图所示。将各自母材侧焊接输出电缆配至焊接工件旁边
16、；母材侧电压检出线须避开焊接电流通路进行接线，尤其是焊接输出电缆A电压检出线B、焊接输出电缆B电压检出线A，至少保持100mm以上的距离。多台焊接电源焊接时焊接电压检出线的连接工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 5焊接爱护气系统的连接 (1)混合气及二氧化碳气体爱护焊 确认气体的质量及所运用的气瓶的种类无误。清除气瓶安装口的杂物，安装上二氧化碳气体、混合气体（MAG 气体）及氩气兼用的压力调整器。送丝机构附带的气体软管与压力调整器的出口相联接，运用管夹以确保气管切实连接。运用二氧化碳气体爱护焊时，压力调整器加热所须要的电源
17、为AC100V。(2)焊接用气体与气瓶的留意事项气瓶属于高压容器，确定要妥当安放。气体调整器的安装要依据相应的“运用说明书”当心操作。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 5焊接爱护气系统的连接 气瓶的放置场所 要将气瓶安放在指定的“气体容器放置地点”并且要避开阳光直射。必需放置于在焊接现场时，确定要把气瓶垂直立放运用气瓶固定板并加以固定，以免翻倒。同时，要避开焊接电弧的辐射及四周其它物体的热影响。气瓶的种类 盛放二氧化碳气体的气瓶一般分为两种：一种是“非虹吸式”，一种是“虹吸式”。假如将附带的二氧化碳气体压力调整器干脆安装
18、在虹吸式气瓶上，瓶内物质将以液态形式进入气体压力调整器，从而使减压装置出现故障，无法正常工作。另外，在压力异样高时平安阀则会动作，此时应立刻停止运用，并查找缘由，以避开事故的发生。焊接爱护气的质量 用于爱护电弧的混合气体、二氧化碳气体及氩气中有工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 5焊接爱护气系统的连接 水分或杂质时，会造成焊接质量下降，因此，须运用含水分少的高纯度气体。混合气体：运用80%氩气+20%二氧化碳的混合气体（MAG气体）。混合气体的混合比例恒定，有利于焊接质量的稳定性。特殊是运用脉冲焊接时，氩气的比例少于80%
19、时，脉冲焊接的质量将难以得到保证。二氧化碳气体：运用“焊接专用”二氧化碳气体或与JIS-K1106 第3种（水分含有率在0.005%以下或更少)同等以上的二氧化碳气体。假如二氧化碳气体中水分过多，则会导致出现焊接缺陷，甚至还可能在气体调整器中出现结冰现象，从而影响爱护气的流出。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 5焊接爱护气系统的连接 气体压力调整器 气体压力调整器兼作流量计运用，应与所运用的爱护气相匹配。气体压力调整器的示例见表。气体压力调整器规格适合气体备注FCR-2505ACO2、MAG仪表：二次压力显示、兼用于显示
20、流量；加热：AC100V、190WFCR-225CO2、MAG、Ar仪表：一次压力显示，浮球式流量计。加热：AC100V、190W工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 6焊接准备 焊接准备的步骤见表。焊接准备步骤序号项目内容1焊丝的安装将适合焊接的焊丝正确安装入送丝机构，确保焊丝的直径与所使用的送丝轮的直径相一致。2焊枪的确认确认所使用的导电嘴是否与焊丝直径相一致。3配电柜的断路器闭合先确认配电柜的电源接线是否正确，检查无误后闭合断路器。4焊接电源的接通合上焊接电源的开关，焊接电源的前面板上的指示灯点亮，背面的冷却扇开始运转
21、。在不起弧的状态下，冷却扇约5分钟后将停止运行；一旦起弧焊接，冷却扇将会自动开始运转。5送丝马达设定对送丝马达的种类进行设定。（印刷电路式伺服马达；伺服焊枪；机械伺服马达）6焊接电压指令方法的设定按自动/个别按钮，对焊接电源的自动/个别进行设定。7机器人侧的设定对机器人的焊接机特性文件（包括自动/个别）进行设定。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 6焊接准备 焊接准备的步骤见表。序号项目内容8溶接法（焊接方法）的选择通过面板上的“溶接法”/Type”设定熔接法的编号。根据保护气的类别、焊丝的类别、短路焊接/脉冲焊接，来选择
22、熔接法9面板显示值的确认确认焊接机面板数字式仪表中电压、电流、线速（送丝速度）的设定值及熔接法的设定。修改从机器人侧发出的指令值，确认面板显示值的变化。10点动送丝机器人发出点动送丝指令，送丝焊丝一直到其从焊枪前端露出。（在机器人示教器上可点动控制焊丝进退）11调整保护气的流量将气体调整按钮打开，LED灯点亮，气体流出可持续20秒，20秒后自动停止送出气体。（可通过参数调整时间）将气瓶上的阀门向左旋转，打开气阀；旋转“气体调整”上的旋钮，将流量调整至焊接所需要的流量。一般而言，流量在1025/lmin较为适合，焊接电流越大，所需保护气流量也应当越大。12条件记忆（焊接条件的登录）在关闭焊接电源
23、前，执行“条件记忆”，登录焊接条件。焊接条件登录完毕后，面板上的LED灯会再次点亮。13准备完毕工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 7 7焊接接电源面板源面板 焊接电源面板如图所示。焊接电源面板的操作 工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 7 7焊接接电源面板源面板 （1)仪表 焊接电源面板上、仪表的显示内容见表。状态不同显示也将有所不同。焊接电源面板上仪表显示内容状态电压表电流表送丝速度表溶接法表工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电
24、二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 7 7焊接接电源面板源面板 待机时参数C32=0时(指令值显示)显示设定的焊接电压值（V）显示设定的焊接电流值(A)显示设定的焊接电流所对应 的送丝速度(m/min)显示溶接法(焊接方法)(Type)参数 C32=1时(待机显示)显示0.0显示0显示0.0显示溶接法焊接时点动时显示反馈回的焊接中实时焊接电压值(V)显示反馈回的焊接中实时焊接电流值(A)显示反馈回的送丝马达送丝速度或者显示马达电流显示溶接法(焊接方法)(Type)参数设定时显示参数编号通常显示为“-”。显示P参数的比率“%”，或者C、D 参数值显示溶接法(焊接方法)(Type)
25、工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 7 7焊接接电源面板源面板 (2)电源指示灯 焊接电源面板上电源指示灯的状态见表。焊接电源面板上指示灯状态项目内容说明电源指示灯焊接电源接通后，该灯点亮工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 7 7焊接接电源面板源面板 (3)设定按钮 焊接电源面板上设定按钮的功能见表。焊接电源面板上按钮功能项目内容说明参数选择(P 参数)待机时，按“参数选择”进入设定状态。中显示“P.00”、中显示参数的设定值，,再次按“参数设定”则退
26、回到待机状态。(仅在“使用者内容选择”时有效)共通参数选择(C 参数)待机时，按“共通参数选择”进入设定状态。中显示“C.00”、中显示共通参数的设定值，按“共通参数选择”退回到待机状态。自动/个别的切换切换焊接电压设定方法。自动设定：(从机器人控制柜侧，将输出电压设定为%)LED 亮灯。个别设定：(从机器人控制柜侧，通过焊接电压指令设定输出电压)LED熄灯。参数设定进行参数设定时，对参数序号与参数设定值的选择状态进行切换。点闪的仪表为所选项目。溶接法(焊接方法)的选择待机时，按“溶接法(焊接方法)选择”进入设定状态，此时可对溶接法(焊接方法)(Type)进行变更。处开始点闪。再次按下后，进入
27、确定溶接法(焊接方法)(Type)的设定状态，,处停止点闪。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 7 7焊接接电源面板源面板 项目内容说明上下左右按钮对设定进行修改时可使用该处按钮。使用LR 进行数位移动。使用+-可进行数值增减的操作。条件记忆用于保存设定内容。对设定内容进行修改时，LED灯将会点闪。要想保存设定内容，则须持续3秒以上按下条件记忆按钮。此时，如果关闭电源，则会造成保存失败，务必等待面板上的灯再次点亮。对设定内容进行保存后，即使关闭焊接电源后再通电，所设定的内容也能得以再次确认而不会丢。气体调整对气体进行确认。
28、按下气体调整按钮，LED灯点亮，气体将持续放气20秒。(初始设定值为20秒：通过C00参数可对时间进行调整)在此过程中再次按下气体调整按钮,气体将停止释放。使用者内容选择可通过该按钮选择保存P参数设定修改内容的文件。按下按钮,显示文件序号“File No.”的LED指示灯将轮流点亮。(无文件File No.1 File No.2 File No.3)在无文件的状态下,将不能对P参数进行修改和保存。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 8机器人与焊接电源的接口信号(1)焊接电源接口信号 RD350弧焊电源的CON3（26芯）是
29、与安川机器人DX100限制柜弧焊专用基板JANCD-YEW01连接的接口。CON3的针号与信号的对应关系见表。CON3针号与信号的对应关系针号信号含义功能信号形态A-B(0V端)焊接电压指令给出焊接电压的自动数据的修正值。（电压个别调节时为焊接电压指令）0V14V的模拟量电压输入C-D(0V端)焊接电流指令给出焊接电源输出电流（送丝量）的设定值。0V14V的模拟量电压输入F-G点动送丝指令实现点动送丝。触点输入（闭：有效）H-J点动退丝指令实现点动退丝。触点输入（闭：有效）K-L焊接起动/停止指令指令焊接的起动与停止。触点输入（闭：起动）M-N焊丝粘丝检测线送出焊接电源的输出端子电压。焊丝粘着
30、检测电压（约15V）。焊接电源输出电压（模拟量值）P-E(COM)电弧发生检测焊接起动预送气（提前送气）后，持续16ms检查电流并输出信号。之后，如果连续48ms 以上没检查到电流时停止输出。如此反复。焊丝粘着防止电压结束的同时停止输出。触点输出（闭：有效）工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 8 8机器人与机器人与焊接接电源的接口信号源的接口信号 针号信号含义功能信号形态R-E(COM)断弧检测(1)焊接起动预送气（提前送气）后，1.5秒上没有检查到电弧发生时输出信号。(2)1.5秒以内检查到电弧发生后0.6秒以上检查到没
31、有连续的电弧发生时输出信号。(3)检查到（1）和（2）信号后保持到起动命令解除。（检测后的信号保持到起动命令解除）(4)焊接机异常（输出错误提示）时，也会输出“断弧”信号。触点输出（闭：有效）S-E(COM)气体压力不足检测当保护气体压力不足时，继电器输出一个信号。触点输出（闭：有效）T-E(COM)断丝检测继电器输出一个信号，表明了焊丝余额不足。触点输出（闭：有效）W-X输出电流/监视输出送出输出电流的监视信号3.0V/600A模拟量电压（输出）U-V输出电压监视输出送出输出电压的监视信号3V/60V(66V以上时66V)模拟量电压（输出）a-Z气体检查对保护气电磁阀门进行开关（ON/OFF
32、）操作+24V10%。电流容量50mA以上（输入）工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电二、数字式逆变焊接电源RD350 学问准备学问准备 8 8机器人与机器人与焊接接电源的接口信号源的接口信号 (2)机器人与焊接电源接口接口电路 机器人与焊接电源接口接口电路如图所示 机器人与焊接电源接口接口电路 工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、机器人送丝机构的选型 学问准备学问准备 弧焊机器人配备的送丝机构包括送丝机、送丝软管和焊枪三部分。弧焊机器人的送丝稳定性是关系到焊接能否连续稳定进行的重要问题。1送丝机的选择 (1)送丝机的类型 1)送丝机按安装方式分为一
33、体式和分别式两种。将送丝机安装在机器人的上臂的后部上面与机器人组成一体为一体式；将送丝机与机器人分开安装为分别式。由于一体式的送丝机到焊枪的距离比分别式的短，连接送丝机和焊枪的软管也短，所以一体式的送丝阻力比分别式的小。从提高送丝稳定性的角度看，一体式比分别式要好一些。一体式的送丝机，虽然送丝软管比较短，但有时为了便利换焊丝盘，而把焊丝盘或焊丝桶放在远离机器人的平安围栏之外，这就要求送丝机有足够的拉力工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、机器人送丝机构的选型 学问准备学问准备 1 1送送丝丝机的机的选择选择从从较较长长的的导导丝丝管管中中把把焊焊丝丝从从焊焊丝丝盘盘（桶桶
34、）拉拉过过来来，再再经经过过软软管管推推向向焊焊枪枪，对对于于这这种种状状况况，和和送送丝丝软软管管比比较较长长的的分分别别式式送送丝丝机机一一样样，选选用用送送丝丝力力较较大大的的送送丝丝机机。忽忽视这视这一点，往往会出一点，往往会出现现送送丝丝不不稳稳定甚至中断送定甚至中断送丝丝的的现现象。象。目目前前，弧弧焊焊机机器器人人的的送送丝丝机机接接受受一一体体式式的的安安装装方方式式已已越越来来越越多多了了，但但对对要要在在焊焊接接过过程程中中进进行行自自动动更更换换焊焊枪枪（变变换换焊焊丝丝直直径径或或种种类类）的的机机器器人人，必必需需选选用用分分别别式送式送丝丝机。机。2)2)送送丝丝机
35、机按按滚滚轮轮数数分分为为一一对对滚滚轮轮和和二二对对滚滚轮轮两两种种。送送丝丝机机的的结结构构有有一一对对送送丝丝滚滚轮轮的的，也也有有两两对对滚滚轮轮的的；有有只只用用一一个个电电机机驱驱动动一一对对或或两两对对滚滚轮轮的的，也也有有用用两两个个电电机分机分别驱动别驱动两两对滚轮对滚轮的。的。从从送送丝丝力力来来看看，两两对对滚滚轮轮的的送送丝丝力力比比一一对对滚滚轮轮的的大大些些。当当接接受受药药芯芯焊焊丝丝时时，由由于于药药芯芯焊丝焊丝比比较软较软，滚轮滚轮的的压紧压紧力不能象用力不能象用实实心心焊丝时焊丝时那么大，那么大，为为了保了保证证有有工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系
36、统集成常州机电三、机器人送丝机构的选型 学问准备学问准备 1 1送送丝丝机的机的选择选择 足足够够的送的送丝丝推力，推力，选选用两用两对滚轮对滚轮的送的送丝丝机可以有更好的效果。机可以有更好的效果。3)3)送送丝丝机按限制方式分机按限制方式分为为开开环环和和闭环闭环两种。送两种。送丝丝机的送机的送丝丝速度限制方法可分速度限制方法可分为为开开环环和和闭环闭环。目前，大部分送。目前，大部分送丝丝机仍接受开机仍接受开环环的限制方法，也有一些接受装有的限制方法，也有一些接受装有光光电传电传感器（或感器（或编码编码器）的伺服器）的伺服电电机，使送机，使送丝丝速度速度实现闭环实现闭环限制，不受网路限制，不
37、受网路电电压压或送或送丝丝阻力波阻力波动动的影响，保的影响，保证证送送丝丝速度的速度的稳稳定性。定性。对对填填丝丝的脉冲的脉冲TIGTIG焊焊来来说说，可以，可以选选用用连续连续送送丝丝的送的送丝丝机，也可以机，也可以选选用能与用能与焊焊接接脉冲脉冲电电流同步的脉流同步的脉动动送送丝丝机。脉机。脉动动送送丝丝机的脉机的脉动频动频率可受率可受电电源限制，而每步送源限制，而每步送出出焊丝焊丝的的长长度可以随意度可以随意调调整。脉整。脉动动送送丝丝机也可以机也可以连续连续送送丝丝，因此，近来填，因此，近来填丝丝的的脉冲脉冲TIGTIG焊焊机器人配机器人配备备脉脉动动送送丝丝机的状况已逐步增多。机的状
38、况已逐步增多。4)4)送送丝丝机按送机按送丝动丝动力方向分力方向分为为推推丝丝式、拉式、拉丝丝式和推拉式和推拉丝丝式三种。式三种。推推丝丝式式 主要用于直径主要用于直径为为0.80.82.0mm2.0mm的的焊丝焊丝，它是，它是应应用最广的一种送用最广的一种送丝丝方方工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、机器人送丝机构的选型 学问准备学问准备 1 1送送丝丝机的机的选择选择式。其特点是式。其特点是焊枪结焊枪结构构简洁简洁灵活，易于操作，但灵活，易于操作，但焊丝须焊丝须要要经过较长经过较长的送的送丝软丝软管管才能才能进进人人焊枪焊枪，焊丝焊丝在在软软管中受到管中受到较较大阻
39、力，影响送大阻力，影响送丝稳丝稳定性，一般定性，一般软软管管长长度度为为3 35m5m。拉拉丝丝式式 主要用于主要用于细焊丝细焊丝（焊丝焊丝直径小于或等于直径小于或等于O.8mmO.8mm），因），因为细丝刚为细丝刚性小，性小，推推丝过丝过程易程易变变形，形，难难以推以推丝丝。拉。拉丝时丝时送送丝电丝电机与机与焊丝盘焊丝盘均安装在均安装在焊枪焊枪上，由于上，由于送送丝丝力力较较小，所以拉小，所以拉丝电丝电机功率机功率较较小，尽管如此，拉小，尽管如此，拉丝丝式式焊枪焊枪仍旧仍旧较较重。可重。可见见拉拉丝丝式式虽虽保保证证了送了送丝丝的的稳稳定性，但由于定性，但由于焊枪较焊枪较重，增加了机器人的重
40、，增加了机器人的载载荷，而且荷，而且焊枪焊枪操作范操作范围围受到限制。受到限制。推拉推拉丝丝式式 可以增加可以增加焊枪焊枪操作范操作范围围，送，送丝软丝软管可以加管可以加长长到到10m10m。除推。除推丝丝机外，机外，还还在在焊枪焊枪上加装了拉上加装了拉丝丝机。推机。推丝丝是主要是主要动动力，而拉力，而拉丝丝机只是将机只是将焊丝焊丝拉直，以减拉直，以减小推小推丝丝阻力。推力与拉力必需很好地阻力。推力与拉力必需很好地协协作，通常拉作，通常拉丝丝速度速度应应稍快于推稍快于推丝丝。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、机器人送丝机构的选型 学问准备学问准备 1 1送送丝丝机的机
41、的选择选择这这种方式种方式虽虽有一些有一些优优点，但由于点，但由于结结构困构困难难，调调整麻整麻烦烦，同，同时焊枪较时焊枪较重，因此重，因此实实际应际应用并不多。用并不多。(2)(2)推式送推式送丝丝机的机的结结构构 推式推式丝丝机是机是应应用最广的送用最广的送丝丝机，送机，送丝电丝电机、送机、送丝滚轮丝滚轮、矫矫直机构等都装在薄直机构等都装在薄铁铁板板压压制的机架上，送制的机架上，送丝丝机核心部分的机核心部分的结结构如构如图图所示。所示。送丝机结构图 工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、机器人送丝机构的选型 学问准备学问准备 1 1送送丝丝机的机的选择选择 送送丝电丝
42、电机：机：驱动驱动送送丝滚轮丝滚轮，为为送送丝丝供供应动应动力。送力。送丝电丝电机由弧机由弧焊焊焊焊机机电电源限制，源限制，焊焊机机电电源依据源依据焊焊接工接工艺艺限制送限制送丝丝速度。速度。加加压压杆：杆：调预紧调预紧力，用于力，用于压紧焊丝压紧焊丝，限制柄可旋，限制柄可旋转调转调整整压紧压紧度。度。送送丝滚轮丝滚轮：电电机机带动带动主主动轮动轮旋旋转转，为为送送丝丝供供应动应动力。力。加加压滚轮压滚轮：将：将焊丝压焊丝压入送入送丝轮丝轮上的送上的送丝丝槽，增大槽，增大焊丝焊丝与送与送丝轮丝轮的摩擦，使的摩擦，使焊丝焊丝平平稳稳送出。送出。送送丝丝机以送机以送丝电丝电机与减速箱机与减速箱为为
43、主体，在其上安装送主体，在其上安装送丝滚轮丝滚轮和加和加压滚轮压滚轮，加，加压滚压滚轮轮通通过滚轮过滚轮架和加架和加压压手柄手柄压压向送向送丝轮丝轮，依据，依据焊丝焊丝直径不同，直径不同，调调整加整加压压手柄可以手柄可以调调整整压紧压紧力大小。在它的后面是力大小。在它的后面是焊丝焊丝校直机构，它由校直机构，它由3 3个个滚轮组滚轮组成，它成，它们们之之间间的的相相对对距离可距离可视焊丝视焊丝状况状况进进行行调调整。整。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、机器人送丝机构的选型 学问准备学问准备 1 1送送丝丝机的机的选择选择 在送在送丝轮丝轮的前面是的前面是焊丝导焊丝导向
44、部分，它由向部分，它由导导向向衬衬套和出口套和出口导导向管向管组组成。成。焊丝焊丝从送从送丝轮丝轮的沟槽内送出，正的沟槽内送出，正对对着着导导向管入口，以保向管入口，以保证焊丝证焊丝始始终终从送从送丝轮丝轮的沟槽内的沟槽内顺顺当地当地进进入送入送丝软丝软管。管。为为了固定了固定导导向向衬衬套，机体上套，机体上还设还设有有压压簧。簧。送送丝滚轮丝滚轮的槽一般由的槽一般由0.8mm0.8mm、1.0mm1.0mm、1.2mm1.2mm三种，三种，应应依据依据焊丝焊丝的直径的直径选择选择相相应应的的输输送送滚轮滚轮。一般接受他激直流伺服一般接受他激直流伺服电电机作机作为为送送丝电动丝电动机，其机械特
45、性平硬并可无机，其机械特性平硬并可无级调级调整。整。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、机器人送丝机构的选型 学问准备学问准备 2 2送送丝软丝软管的管的选择选择 送送丝软丝软管是集送管是集送丝丝、导电导电、输输气和通冷却水气和通冷却水为为一体的一体的输输送送设备设备。(1)(1)软软管管结结构构 软软管管结结构如构如图图所示。所示。软软管的中心是一根通管的中心是一根通焊丝焊丝同同时时也起也起输输送送爱护爱护气作用的气作用的导丝导丝管，外面管，外面缠绕导电缠绕导电的多芯的多芯电缆电缆，有的，有的电缆电缆中心中心还还有两根冷却水循有两根冷却水循环环的管子，最的管子，最外面
46、包敷一外面包敷一层绝缘层绝缘橡胶。橡胶。软管结构 工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、机器人送丝机构的选型 学问准备学问准备 2 2送送丝软丝软管的管的选择选择焊丝焊丝直径与直径与软软管内径要管内径要协协作恰当。作恰当。软软管直径管直径过过小，小，焊丝焊丝与与软软管内壁接触面增大，管内壁接触面增大，送送丝丝阻力增大，此阻力增大，此时时假如假如软软管内有管内有杂质杂质，常常造成，常常造成焊丝焊丝在在软软管中卡死；管中卡死；软软管内管内径径过过大，大，焊丝焊丝在在软软管内呈波浪形前管内呈波浪形前进进，在推式送，在推式送丝过丝过程中将增大送程中将增大送丝丝阻力。阻力。焊焊丝丝
47、直径与直径与软软管内径匹配管内径匹配见见表。表。焊丝直径与软管内径匹配焊丝直径（mm）软管直径（mm）焊丝直径（mm）软管直径（mm）0.81.01.51.42.03.21.01.42.52.03.54.7工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、机器人送丝机构的选型 学问准备学问准备 2 2送送丝软丝软管的管的选择选择 (2)(2)送送丝丝不不稳稳的因素的因素 软软管阻力管阻力过过大是造成弧大是造成弧焊焊机器人送机器人送丝丝不不稳稳定的重要因素。定的重要因素。缘缘由有以下几个方面。由有以下几个方面。选选用的用的导丝导丝管内径与管内径与焊丝焊丝直径不匹配；直径不匹配；导丝导丝
48、管内管内积积存由存由焊丝焊丝表面剥落下来的表面剥落下来的铜铜末或末或钢钢末末过过多；多；软软管的弯曲程度管的弯曲程度过过大。大。目前越来越多的机器人公司把安装在机器人上臂的送目前越来越多的机器人公司把安装在机器人上臂的送丝丝机稍机稍为为向上向上翘翘，有的，有的还还使送使送丝丝机能作左右小角度自由机能作左右小角度自由摇摆摇摆，目的都是，目的都是为为了削减了削减软软管的弯曲，保管的弯曲，保证证送送丝丝速度的速度的稳稳定性。定性。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、机器人送丝机构的选型 学问准备学问准备 3 3焊枪焊枪的的选择选择 焊枪焊枪的种的种类类很多，依据很多，依据焊焊
49、接工接工艺艺的不同，的不同，选择选择相相应应的的焊枪焊枪。对对于机器人弧于机器人弧焊焊工工作站而言，接受的是熔化极气体作站而言，接受的是熔化极气体爱护焊爱护焊。(1)(1)焊枪焊枪的的选择选择依据依据 对对于机器人弧于机器人弧焊焊系系统统，选择焊枪时选择焊枪时，应应考考虑虑以下几个方面。以下几个方面。选择选择自自动动型型焊枪焊枪，不要，不要选择选择半自半自动动型型焊枪焊枪。半自。半自动动型型焊枪焊枪用于人工用于人工焊焊接，不接，不能用于机器人能用于机器人焊焊接。接。依据依据焊丝焊丝的粗的粗细细、焊焊接接电电流的大小以及流的大小以及负载负载率等因素率等因素选择选择空冷式或水冷式的空冷式或水冷式的
50、结结构。构。细丝焊时细丝焊时因因焊焊接接电电流流较较小，可小，可选选用空冷式用空冷式焊枪结焊枪结构；粗构；粗丝焊时焊丝焊时焊接接电电流流较较大，大，应选应选用水冷式的用水冷式的焊枪结焊枪结构。构。工业机器人工作站系统集成工业机器人工作站系统集成常州机电三、机器人送丝机构的选型 学问准备学问准备 3 3焊枪的的选择空冷式和水冷式两种焊枪的技术参数比较见表 空冷式和水冷式两种焊枪的技术参数比较技术参数型号Robo 7GRobo 7W冷却方式空冷水冷暂载率（10min）60%100%焊接电流（Mix）325A400A焊接电流（CO2）360A450A焊丝直径l.0-1.2mml.0-1.6mm工业机