工业机器人典型应用案例精析课件A第04章-工业机器人典型应用—— 弧焊
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在I/O单元上面创建一个数字I/O信号，至少需要设置以 下四项参数：
参数名称 Name Type of Signal Assigned to Unit Unit Mapping
参数注释 I/O信号名称 I/O信号类型 I/O信号所在I/O单元 I/O信号所占用单元地址
July 14, 2020
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
参数名称 Name Type of Unit Connected to Bus DeviceNet Address
参数注释 I/O单元名称 I/O单元类型 I/O单元所在总线 I/O单元所占用总线地址
配置好虚拟I/O板后，配置I/O信号和标准I/O配置相同。
July 14, 2020
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
JulyLeabharlann Baidu14, 2020
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.4 虚拟I/O板及I/O配置
ABB虚拟I/O板是下挂在虚拟总线Virtual1下面的，每一块虚 拟I/O板可以配置512个数字输入和512个数字输出，输入和输 出分别占用地址是0～511。虚拟I/O的作用就如同PLC的中间 继电器一样，起到信号之间的关联和过渡作用。在系统中配 置虚拟I/O板，需要设定以下四项参数：
MoveJ ArcLStart ArcLEnd MoveJ
p1
p2
机器人移动
起弧准备阶段
焊接过程和收弧
July 14, 2020
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.8 弧焊常用指令
2．ArcL：线性焊接指令 ArcL用于直线焊缝的焊接，工具中心点线性移动到指定目标 位置，焊接过程通过参数控制。 程序如下： ArcL *, v100, seam1, weld5\Weave:=Weave1, z10, gun1 如图所示，机器人线性焊接的部分应使用ArcL指令。
CurrentReference
焊接电流控制模拟信号
do01WeldOn
Arc Equipment Digital Output
WeldOn
焊接启动数字信号
do02GasOn
Arc Equipment Digital Output
GasOn
打开保护气数字信号
do03FeedOn
Arc Equipment Digital Output
July 14, 2020
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.8 弧焊常用指令
5．ArcC：线性焊接指令 ArcC用于圆弧焊缝的焊接，工具中心点线性移动到指定目标位 置，焊接过程通过参数控制。 程序如下： ArcC *，*, v100, seam1, weld1\Weave:= Weave1, z10, gun1； 如图所示，机器人圆弧焊接的部分应使用ArcC指令。
落地、壁挂、支架、斜置、倒置等安装方式。
July 14, 2020
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.1 标准I/O板配置
ABB标准I/O板下挂在DeviceNet总线上面，弧焊应用常用 型号有DSQC651（8个数字输入，8个数字输出，2个模拟输 出），DSQC652（16个数字输入，16个数字输出）。在系统中 配置标准I/O板，至少需要设置以下四项参数：
July 14, 2020
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.7 弧焊常用程序数据
1．WeldData：焊接参数 焊接参数（WeldData）是用来控制在焊接过程中机器人的焊 接速度，以及焊机输出的电压和电流的大小。需要设定的参 数如下：
参数名称 Weld_speed Voltage Current
MoveJ ArcLStart
ArcLEnd MoveJ
p1
p2
机器人移动 起弧准备阶段 焊接过程和收弧
July 14, 2020
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.8 弧焊常用指令
4．ArcCStart：圆弧焊接开始指令 ArcCStart用于圆弧焊缝的焊接开始，工具中心点圆周运动到 指定目标位置，整个焊接过程通过参数监控和控制。 程序如下： ArcCStart p1,p2, v100, seam1, weld5, fine, gun1； 执行以上指令，机器人圆弧运动到p2点，在p2点开始焊接。
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
工作任务
2.1 任务目标 2.2 任务描述 2.3 知识储备 4.4 任务实施 4.5 知识拓展 2.6 思考与练习
July 14, 2020
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.1 任务目标
任务目标
➢ 了解工业机器人弧焊工作站布局。 ➢ 学会弧焊常用I/O配置。 ➢ 学会弧焊常用参数配置。 ➢ 学会弧焊软件设定。 ➢ 学会弧焊程序数据创建。 ➢ 学会弧焊目标点示教。 ➢ 学会弧焊程序调试。 ➢ 学会常用弧焊程序编写。 ➢ 学会Torch Services应用。
I/O Name ao01Weld_REF
Parameters Type Arc Equipment Analogue Output
Parameters Name VoltReference
I/O信号注解 焊接电压控制模拟信号
ao02Feed_REF
Arc Equipment Analogue Output
焊接电源所组成的机器人自动化焊接系统，能够自由、灵活地实现各种复杂三维曲线加工轨迹，并且能够把员工从恶劣的工作环境中解
放出来以从事更高附加值的工作。
与码垛、搬运等应用所不同的是，弧焊是基于连续工艺状态下的工业机器人应用，这对工业机器人提出了更高的要求。ABB利用自
身强大的研发实力开发了一系列的焊接技术，来满足市场的需求。所开发的ArcWare弧焊包可匹配当今市场大多数知名品牌的焊机，
FeedOn
送丝信号
di01ArcEst
Arc Equipment Digital Intput
ArcEst
起弧检测信号
di02GasOK
Arc Equipment Digital Intput
WirefeedOk
保护气检测信号
di03FeedOK
Arc Equipment Digital Intput
GasOk
送丝检测信号
July 14, 2020
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.7 弧焊常用程序数据
在弧焊的连续工艺过程中，需要根据材质或焊缝的特性来调 整焊接电压或电流的大小，或焊枪是否需要摆动、摆动的形 式和幅度大小等参数。在弧焊机器人系统中用程序数据来控 制这些变化的因素。需要设定的三个参数如下。
MoveL ArclStart ArcL ArcL
weld5，weave1 weld3，weave3
M
ArclEnd Movemen
July 14, 2020
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.8 弧焊常用指令
3．ArcLEnd：线性焊接结束指令 ArcLEnd用于直线焊缝的焊接结束，工具中心点线性移动到指 定目标位置，整个焊接过程通过参数监控和控制。 程序如下： ArcLEnd p2, v100, seam1, weld5, fine, gun1; 如图所示，机器人在p2点使用ArcLEnd指令结束焊接。
July 14, 2020
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.2 任务描述
本工作站以汽车配件机器人焊接为例，使用IRB2600①机器人双工位工作站实现产品的焊接工作，通过本章的学习，能够学会ABB
机器人弧焊的基础知识，包括I/O配置、参数设置、程序编写和调试等内容。
随着汽车、军工及重工等行业的飞速发展，这些行业中的三维钣金零部件的焊接加工呈现小批量化、多样化的趋势。工业机器人和
参数名称 Name Type of Unit Connected to Bus DeviceNet Address
参数注释 I/O单元名称 I/O单元类型 I/O单元所在总线 I/O单元所占用总线地址
July 14, 2020
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.2 数字常用I/O配置
MoveL ArcLStart ArcC ArcL
weld5，weave1
weld3，weave3
任务4.3 知识储备
4.3.5 Cross Connection配置
Corss Connection是ABB机器人一项用于I/O信号“与，或，非”逻辑控制的功能。图4-1是“与”关系示例，只有当di1、do2、do10三 个I/O信号都为1时才输出do26。
di1 do2 do10
do26
Cross Connection有以下三个条件限制： ➢ 一次最多只能生成100个。 ➢ 条件部分一次最多只能5个。 ➢ 深度最多只能20层。
图4-1
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4.3.6 I/O信号和ABB弧焊软件的关联
可以将定义好的I/O信号与弧焊软件的相关端口进行关联，关联后弧焊系统会自动地处理关联好的信号。在进行 弧焊程序编写与调试时，就可以通过弧焊专用的RAPID指令简单高效地对机器人进行弧焊连续工艺的控制。一般地， 需要关联的信号如下：
TrochServies清枪系统和PathRecovery（路径恢复）让机器人的工作更加智能化和自动化，SmartTac探测系统则更好地解决了产品定位精
度不足的问题。
注：①“锋芒一代（Sharp Generation）”机器人 第2种型号IRB 2600携增强创新功能问世。该机型机 身紧凑，荷重能力强，设计优化，适合弧焊、物料 搬运、上下料等应用。提供3种子型号，可灵活选择
任何焊接程序都必须以ArcLStart或者ArcCStart开始，通常 运用ArcLStart作为起始语句；任何焊接过程都必须以 ArcLEnd或者ArcCEnd结束；焊接中间点用ArcL\ArcC语句；焊 接过程中不同语句可以使用不同的焊接参数（SeamData和 WeldData）。
July 14, 2020
参数注释 焊接速度 焊接电压 焊接电流
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第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.7 弧焊常用程序数据
2．SeamData：起弧收弧参数 起弧收弧参数（SeamData）是控制焊接开始前和结束后的吹 保护气的时间长度，以保证焊接时的稳定性和焊缝的完整性。 需要设定的参数如下：
参数名称 Purge_time Preflow_time Postflow_time
参数注释 清枪吹气时间 预吹气时间 尾气吹气时间
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第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.7 弧焊常用程序数据
3．WeaveData：摆弧参数 摆弧参数（WeaveData）是控制机器人在焊接过程中焊枪的摆 动，通常在焊缝的宽度超过焊丝直径较多的时候通过焊枪的 摆动去填充焊缝。该参数属于可选项，如果焊缝宽度较小， 在机器人线性焊接可以满足的情况下可不选用该参数。需要 设定的参数如下：
参数名称 Weave_shape Weave_type Weave_length Weave_width Weave_height
参数注释 摆动的形状 摆动的模式 一个周期前进的距离 摆动的宽度 摆动的高度
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任务4.3 知识储备
4.3.8 弧焊常用指令
任务4.3 知识储备
4.3.3 系统I/O配置
系统输入：可以将数字输入信号与机器人系统的控制信 号关联起来，通过输入信号对系统进行控制。例如电动机上 电、程序启动等。
系统输出：机器人系统的状态信号也可以与数字输出信 号关联起来，将系统的状态输出给外围设备作控制之用。例 如系统运行模式、程序执行错误等。
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.8 弧焊常用指令
1．ArcLStart：线性焊接开始指令 ArcLStart用于直线焊缝的焊接开始，工具中心点线性移动到 指定目标位置，整个焊接过程通过参数监控和控制。 程序如下： ArcLStart p1, v100, seam1, weld5, fine, gun1； 如图所示，机器人线性运行到p1点起弧，焊接开始。
参数名称 Name Type of Signal Assigned to Unit Unit Mapping
参数注释 I/O信号名称 I/O信号类型 I/O信号所在I/O单元 I/O信号所占用单元地址
July 14, 2020
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
参数名称 Name Type of Unit Connected to Bus DeviceNet Address
参数注释 I/O单元名称 I/O单元类型 I/O单元所在总线 I/O单元所占用总线地址
配置好虚拟I/O板后，配置I/O信号和标准I/O配置相同。
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第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
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第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.4 虚拟I/O板及I/O配置
ABB虚拟I/O板是下挂在虚拟总线Virtual1下面的，每一块虚 拟I/O板可以配置512个数字输入和512个数字输出，输入和输 出分别占用地址是0～511。虚拟I/O的作用就如同PLC的中间 继电器一样，起到信号之间的关联和过渡作用。在系统中配 置虚拟I/O板，需要设定以下四项参数：
MoveJ ArcLStart ArcLEnd MoveJ
p1
p2
机器人移动
起弧准备阶段
焊接过程和收弧
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第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.8 弧焊常用指令
2．ArcL：线性焊接指令 ArcL用于直线焊缝的焊接，工具中心点线性移动到指定目标 位置，焊接过程通过参数控制。 程序如下： ArcL *, v100, seam1, weld5\Weave:=Weave1, z10, gun1 如图所示，机器人线性焊接的部分应使用ArcL指令。
CurrentReference
焊接电流控制模拟信号
do01WeldOn
Arc Equipment Digital Output
WeldOn
焊接启动数字信号
do02GasOn
Arc Equipment Digital Output
GasOn
打开保护气数字信号
do03FeedOn
Arc Equipment Digital Output
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第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.8 弧焊常用指令
5．ArcC：线性焊接指令 ArcC用于圆弧焊缝的焊接，工具中心点线性移动到指定目标位 置，焊接过程通过参数控制。 程序如下： ArcC *，*, v100, seam1, weld1\Weave:= Weave1, z10, gun1； 如图所示，机器人圆弧焊接的部分应使用ArcC指令。
落地、壁挂、支架、斜置、倒置等安装方式。
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任务4.3 知识储备
4.3.1 标准I/O板配置
ABB标准I/O板下挂在DeviceNet总线上面，弧焊应用常用 型号有DSQC651（8个数字输入，8个数字输出，2个模拟输 出），DSQC652（16个数字输入，16个数字输出）。在系统中 配置标准I/O板，至少需要设置以下四项参数：
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任务4.3 知识储备
4.3.7 弧焊常用程序数据
1．WeldData：焊接参数 焊接参数（WeldData）是用来控制在焊接过程中机器人的焊 接速度，以及焊机输出的电压和电流的大小。需要设定的参 数如下：
参数名称 Weld_speed Voltage Current
MoveJ ArcLStart
ArcLEnd MoveJ
p1
p2
机器人移动 起弧准备阶段 焊接过程和收弧
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任务4.3 知识储备
4.3.8 弧焊常用指令
4．ArcCStart：圆弧焊接开始指令 ArcCStart用于圆弧焊缝的焊接开始，工具中心点圆周运动到 指定目标位置，整个焊接过程通过参数监控和控制。 程序如下： ArcCStart p1,p2, v100, seam1, weld5, fine, gun1； 执行以上指令，机器人圆弧运动到p2点，在p2点开始焊接。
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
工作任务
2.1 任务目标 2.2 任务描述 2.3 知识储备 4.4 任务实施 4.5 知识拓展 2.6 思考与练习
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第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.1 任务目标
任务目标
➢ 了解工业机器人弧焊工作站布局。 ➢ 学会弧焊常用I/O配置。 ➢ 学会弧焊常用参数配置。 ➢ 学会弧焊软件设定。 ➢ 学会弧焊程序数据创建。 ➢ 学会弧焊目标点示教。 ➢ 学会弧焊程序调试。 ➢ 学会常用弧焊程序编写。 ➢ 学会Torch Services应用。
I/O Name ao01Weld_REF
Parameters Type Arc Equipment Analogue Output
Parameters Name VoltReference
I/O信号注解 焊接电压控制模拟信号
ao02Feed_REF
Arc Equipment Analogue Output
焊接电源所组成的机器人自动化焊接系统，能够自由、灵活地实现各种复杂三维曲线加工轨迹，并且能够把员工从恶劣的工作环境中解
放出来以从事更高附加值的工作。
与码垛、搬运等应用所不同的是，弧焊是基于连续工艺状态下的工业机器人应用，这对工业机器人提出了更高的要求。ABB利用自
身强大的研发实力开发了一系列的焊接技术，来满足市场的需求。所开发的ArcWare弧焊包可匹配当今市场大多数知名品牌的焊机，
FeedOn
送丝信号
di01ArcEst
Arc Equipment Digital Intput
ArcEst
起弧检测信号
di02GasOK
Arc Equipment Digital Intput
WirefeedOk
保护气检测信号
di03FeedOK
Arc Equipment Digital Intput
GasOk
送丝检测信号
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第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.7 弧焊常用程序数据
在弧焊的连续工艺过程中，需要根据材质或焊缝的特性来调 整焊接电压或电流的大小，或焊枪是否需要摆动、摆动的形 式和幅度大小等参数。在弧焊机器人系统中用程序数据来控 制这些变化的因素。需要设定的三个参数如下。
MoveL ArclStart ArcL ArcL
weld5，weave1 weld3，weave3
M
ArclEnd Movemen
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第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.8 弧焊常用指令
3．ArcLEnd：线性焊接结束指令 ArcLEnd用于直线焊缝的焊接结束，工具中心点线性移动到指 定目标位置，整个焊接过程通过参数监控和控制。 程序如下： ArcLEnd p2, v100, seam1, weld5, fine, gun1; 如图所示，机器人在p2点使用ArcLEnd指令结束焊接。
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第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.2 任务描述
本工作站以汽车配件机器人焊接为例，使用IRB2600①机器人双工位工作站实现产品的焊接工作，通过本章的学习，能够学会ABB
机器人弧焊的基础知识，包括I/O配置、参数设置、程序编写和调试等内容。
随着汽车、军工及重工等行业的飞速发展，这些行业中的三维钣金零部件的焊接加工呈现小批量化、多样化的趋势。工业机器人和
参数名称 Name Type of Unit Connected to Bus DeviceNet Address
参数注释 I/O单元名称 I/O单元类型 I/O单元所在总线 I/O单元所占用总线地址
July 14, 2020
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.2 数字常用I/O配置
MoveL ArcLStart ArcC ArcL
weld5，weave1
weld3，weave3
任务4.3 知识储备
4.3.5 Cross Connection配置
Corss Connection是ABB机器人一项用于I/O信号“与，或，非”逻辑控制的功能。图4-1是“与”关系示例，只有当di1、do2、do10三 个I/O信号都为1时才输出do26。
di1 do2 do10
do26
Cross Connection有以下三个条件限制： ➢ 一次最多只能生成100个。 ➢ 条件部分一次最多只能5个。 ➢ 深度最多只能20层。
图4-1
July 14, 2020
4.3.6 I/O信号和ABB弧焊软件的关联
可以将定义好的I/O信号与弧焊软件的相关端口进行关联，关联后弧焊系统会自动地处理关联好的信号。在进行 弧焊程序编写与调试时，就可以通过弧焊专用的RAPID指令简单高效地对机器人进行弧焊连续工艺的控制。一般地， 需要关联的信号如下：
TrochServies清枪系统和PathRecovery（路径恢复）让机器人的工作更加智能化和自动化，SmartTac探测系统则更好地解决了产品定位精
度不足的问题。
注：①“锋芒一代（Sharp Generation）”机器人 第2种型号IRB 2600携增强创新功能问世。该机型机 身紧凑，荷重能力强，设计优化，适合弧焊、物料 搬运、上下料等应用。提供3种子型号，可灵活选择
任何焊接程序都必须以ArcLStart或者ArcCStart开始，通常 运用ArcLStart作为起始语句；任何焊接过程都必须以 ArcLEnd或者ArcCEnd结束；焊接中间点用ArcL\ArcC语句；焊 接过程中不同语句可以使用不同的焊接参数（SeamData和 WeldData）。
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参数注释 焊接速度 焊接电压 焊接电流
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第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.7 弧焊常用程序数据
2．SeamData：起弧收弧参数 起弧收弧参数（SeamData）是控制焊接开始前和结束后的吹 保护气的时间长度，以保证焊接时的稳定性和焊缝的完整性。 需要设定的参数如下：
参数名称 Purge_time Preflow_time Postflow_time
参数注释 清枪吹气时间 预吹气时间 尾气吹气时间
July 14, 2020
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.7 弧焊常用程序数据
3．WeaveData：摆弧参数 摆弧参数（WeaveData）是控制机器人在焊接过程中焊枪的摆 动，通常在焊缝的宽度超过焊丝直径较多的时候通过焊枪的 摆动去填充焊缝。该参数属于可选项，如果焊缝宽度较小， 在机器人线性焊接可以满足的情况下可不选用该参数。需要 设定的参数如下：
参数名称 Weave_shape Weave_type Weave_length Weave_width Weave_height
参数注释 摆动的形状 摆动的模式 一个周期前进的距离 摆动的宽度 摆动的高度
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第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.8 弧焊常用指令
任务4.3 知识储备
4.3.3 系统I/O配置
系统输入：可以将数字输入信号与机器人系统的控制信 号关联起来，通过输入信号对系统进行控制。例如电动机上 电、程序启动等。
系统输出：机器人系统的状态信号也可以与数字输出信 号关联起来，将系统的状态输出给外围设备作控制之用。例 如系统运行模式、程序执行错误等。
第四章 工业机器人典型应用—— 弧焊
任务4.3 知识储备
4.3.8 弧焊常用指令
1．ArcLStart：线性焊接开始指令 ArcLStart用于直线焊缝的焊接开始，工具中心点线性移动到 指定目标位置，整个焊接过程通过参数监控和控制。 程序如下： ArcLStart p1, v100, seam1, weld5, fine, gun1； 如图所示，机器人线性运行到p1点起弧，焊接开始。