6 离线编程

弧焊机器人系统多采用离线编程

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离线编程可节省超过40％的现场调试时间，如果再结合Virtual Arc等虚拟弧焊软件，可以根拒焊接电流，焊丝，焊接速度，脉冲形式，机器人姿态等模拟出焊接熔深，提前预知焊接状态，减少大量的调试工作，提高整个机器人焊接系统的节拍及质量。

7 系统的两个技术

弧焊机器人系统两个关键技术：

1、协调控制技术：

控制多机器人及变位机协调运动，既能保持焊枪和工件的相对姿态以满足焊接工艺的要求，又能避免焊枪和工件的碰撞，还要控制各机器人焊接区域的变形影响。

2、精确焊缝轨迹跟踪技术：

结合激光传感器和视觉传感器离线工作方式的优点，采用激光传感器实现焊接过程中的焊缝跟踪，提升焊接机器人对复杂工件进行焊接的柔性和适应性，结合视觉传感器离线观察获得焊缝跟踪的残余偏差，基于偏差统计获得补偿数据并进行机器人运动轨迹的修正，在各种工况下都能获得最佳的焊接质量。

8 焊接电源

1、焊接电源

熔化极气体保护焊通常采用直流焊接电源，目前生产中使用较多的是弧焊整流器式直流电源。近年来，逆变式弧焊电源发展也较快。焊接电源的额定功率取决于各种用途所要求的电流范围。熔化极气体保护焊所要求的电流通常在100～500A之间，电源的负载持续率（也称暂载率）在60％～100％范围，空载电压在55～85V范围。

2、焊接电源的外特性

熔化极气体保护焊的焊接电源按外特性类型可分为三种：平特性（恒压）、陡降特性（恒流）和缓降特性。

（1）平特性

当保护气体为惰性气体（如纯Ar）、富Ar和氧化性气体（如CO2），焊丝直径小于φ1．6mm时，在生产中广泛采用平特性电源。这是因为平特性电源配合等速送丝机具有许多优点，可通过改变电源空载电压调节电弧电压，通过改变送丝速度来调节焊接电流，故焊接规范调节比较方便。使用这种外特性电源，当弧长变化时可以有较强的自调节作用；同时短路电流较大，引弧比较容易。实际使用的平特性电源其外特性并不都是真正平直的，而是带有一定的下倾，其下倾率一般不大于5V／100A，但仍具有上述优点。

（2）下降特性

当焊丝直径较粗（大于φ2mm），生产中一般采用下降特性电源，配用变速迭丝系统。由于焊丝直径较粗，电弧的自身调节作用较弱，弧长变化后恢复速度较慢，单靠电弧的自身调节作用难以保证稳定的焊接过程。因此也象一般埋弧焊那样需要外加弧压反馈电路，将弧压（弧长）的变化及时反馈送到送丝控制电路，调节送丝速度，使弧长能及时恢复。

3、电源输出参数的调节

熔化极气体保护焊电源的主要技术参数有：

（1）输入电压（相数、频率、电压）

（2）额定焊接电流范围

（3）额定负载持续率（％）

（4）空载电压

（5）负载电压范围

（6）电源外特性曲线类型（平特性、缓降外特性、陡降外特性）

通常要根据焊接工艺的需要确定对焊接电源技术参数的要求，然后选用能满足要求的焊接电源。

（1）电弧电压

电弧电压是指焊丝端头和工件之间的电压降，不是电源电压表指示的电压（电源输出端的电压）。电弧电压的预调节是通过调节电源的空载电压或电源外特性斜率来实现的。平特性电源主要通过调节空载电压来实现电弧电压调节。缓降或陡降特性电源主要通过调节外特性斜率来实现电弧电压调节。

（2）焊接电流

平特性电源的电流的大小主要通过调节送丝速度来实现，有时也适当调节空载电压来进行电流的少量调节。对于缓降或陡降特性电源则主要通过调节电源外特性斜率来实现。

9 送丝系统

送丝系统通常是由送丝机（包括电动机、减速器、校直轮、送丝轮、送丝软管、焊丝盘等）组成。盘绕在焊丝盘上的焊丝经过校直轮和送丝轮送往焊枪。根据送丝方式的不同，可分为四种类型：

（1）推丝式

推丝式是焊丝被送丝轮推送经过软管而达到焊枪，是半自动熔化极气保护焊的主要送丝方式。

这种送丝方式的焊枪结构简单、轻便、操作维修都比较方便，但焊丝送进的阻力较大。随着软管的加长，送丝稳定性变差，一般送丝软管长为3．5～4m左右。

（2）拉丝式

拉丝式可分为三种形式：

1）将焊丝盘和焊枪分开，两者通过送丝软管连接；

2）将焊丝盘直接安装在焊枪上；

3）焊丝盘与焊枪分开，送丝电动机也与焊枪分开。

前两种都适用于细丝半自动焊，但前一种操作比较方便，第三种送丝方式可用于自动熔化极气体保护焊。

（3）推拉丝式

这种送丝方式的送丝软管最长可以加长到15m左右，扩大了半自动焊的操作距离。焊丝前进时既靠后面的推力，又靠前边的拉力，利用两个力的合力来克服焊丝在软管中的阻力。推拉丝两个动力在调试过程中要有一定配合，尽量做到同步，但以拉为主。焊丝送进过程中，始终要保持焊丝在软管中处于拉直状态。

这种送丝方式常被用于半自动熔化极气体保护焊。

（4）行星式（线式）

行星式送丝系统是根据“轴向固定的旋转螺母能轴向送进螺杆”的原理设计而成的。

三个互为120°的滚轮交叉地安装在一块底座上，组成一个驱动盘。驱动盘相当于螺母，通过三个滚轮中间的焊丝相当于螺杆，三个滚轮与焊丝之间有一个预先调定的螺旋角。

当电动机的主轴带动驱动盘旋转时，三个滚轮即向焊丝施加一个轴向的推力，将焊丝往前推送。送丝过程中，三个滚轮一方面围绕焊丝公转，另一方面又绕着自己的轴自转。调节电动机的转速即可调节焊丝送进速度。

这种送丝机构可一级一级串联起来而成为所谓线式送丝系统，使送丝距离更长（可达60m）。

若采用一级传送，可传送7～8m。这种线式送丝方式适合于输送小直径焊丝（φ0．8～1．2mm）和钢焊丝，以及长距离送丝。