实验二 机器人CO2气体保护焊实验

实验二机器人CO2气体保护焊实验

一、实验目的

1. 了解焊接机器人的基本组成、结构特点，结构与运动之间的关系；

2. 初步掌握IGM机器人示教编程原理；

3. 了解CO2焊接方法，熟悉机器人“示教—再现”CO2焊接参数的选择和调整。

二、实验概述

焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜（硬件及软件）组成。而焊接装备，以弧焊为例，则由焊接电源，（包括其控制系统）、送丝机（弧焊）、焊枪（钳）等部分组成。图1表示弧焊机器人基本组成。世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节机器人，绝大部分有6个轴。其中，1、2、3轴可将末端工具送到不同的空间位置，而4、5、6轴解决工具姿态的不同要求。虽然从理论上讲，有5个轴的机器人就可以用于电弧焊，但是对复杂形状的焊缝，用5个轴的机器人会有困难。因此，除非焊缝比较简单，否则应尽量选用6轴机器人。

图

图1弧焊机器人基本组成

弧焊机器人基本工作原理是示教再现，即由用户导引机器人，一步步按实际任务操作一遍，机器人在导引过程中自动记忆示教的每个动作的位置、姿态、运动参数、焊接参数等，并自动生成一个连续执行全部操作的程序。完成示教后，只需给机器人一个起动命令，机器人将精确地按示教动作，一步步完成全部操作，实际示教与再现。焊接机器人分弧焊机器人和点焊机器人两大类。弧焊机器人可以应用在所有电弧焊、切割技术及类似的工业方法中。最常用的范围是结构钢和铬镍钢的熔化极活性气体保护焊(CO2焊、

MAG焊)、铝及特殊合金熔化极惰性气体保护焊(MIC焊)、铬镍钢和铝的惰性气体保护焊以及埋弧焊。

IGM焊接机器人系统简介IGM焊接机器人系统由机器人本体、控制系统、变位机、示教器、远程控制盒、跟踪系统、焊接系统和应用软件等组成。控制系统采用奔腾CPU及全数字式信号通讯，能够控制机器人6轴、三维龙门机架x，y，z轴及变位机轴，能扩展2个外部轴。机器人本体采用6轴肘节式结构。作为人机交换界面的示教器和远程控制盒用来进行机器人控制。跟踪系统采用接触式喷嘴传感器、电弧传感器、ELS激光传感器三种跟踪方式，可实现对V形、单V型、角焊缝、塞焊缝等多种形式焊缝的跟踪。焊接系统采用Fronius TPS5000全数字化控制的逆变焊接电源。另外，系统还配置有高效的焊接烟尘吸收净化装置和自动清枪、剪丝、喷防飞溅油装置。

三、实验设备及材料

1.IGM K5焊接机器人；

2. Fronius TPS5000全数字逆变焊接电源；

3. CO2焊焊丝及保护气体；

4. Q235钢板。

四、实验步骤

1.了解焊接机器人的工作原理及应用特点；

2.熟悉IGM K5焊接机器人的机构和编程基础知识；

3.编写一个简单的CO2焊接程序。熟悉焊枪姿势、工件位置调整的要点，工作步、空步的概念。熟悉直

线、圆弧的编程要点；

4. 利用编写的CO2焊接程序进行焊接，观察焊接效果，初步掌握CO2焊接参数选择的要点；

5. 关闭焊机和电源。