新时达机器人 焊接编程
焊接机器人操作编程及应用教学
05
焊接质量评价与改进措施
焊接质量评价标准及方法
评价标准
根据焊接接头的外观、尺寸精度 、力学性能、耐腐蚀性等方面制 定评价标准。
评价方法
采用目视检查、无损检测（如X射 线、超声波等）、破坏性试验等 方法对焊接质量进行评价。
常见缺陷类型及原因分析
常见缺陷类型
包括焊缝形状缺陷（如咬边、焊瘤等 ）、焊缝内部缺陷（如气孔、夹渣等 ）、焊接变形等。
平台选择
焊接机器人操作编程平台包括PC端编程 软件、示教器编程和离线编程等。PC端 编程软件如RobotStudio等提供了强大的 编程功能和仿真能力；示教器编程通过手 持示教器对机器人进行在线示教，适用于 简单任务的快速编程；离线编程则通过 CAD/CAM等软件进行机器人路径规划和 程序生成，提高了编程效率和精度。
行业发展趋势预测
智能化发展
随着人工智能技术的不断进步，未来的焊接机器人将更加智能化， 能够实现自主规划路径、自适应调整工艺参数等功能。
多机器人协同
多机器人协同作业将成为未来发展的重要趋势，通过协同规划和控 制，多个机器人可以共同完成复杂的焊接任务。
柔性化生产
随着市场需求的多样化，柔性化生产将成为主流。焊接机器人将具备 更高的灵活性和可重构性，以适应不同产品的生产需求。
编程实例演示
直线焊接编程
通过实例演示直线焊接的编程过程，包括起点、终点、速度、姿 态等参数的设置和调整，以及相应的程序结构和指令。
圆弧焊接编程
展示圆弧焊接的编程方法，涉及圆心、半径、起止角度等参数的确 定和计算，以及圆弧插补指令的使用和调试技巧。
复杂轨迹焊接编程
针对复杂形状的工件，演示如何进行轨迹规划和程序编写，包括多 段轨迹的组合、姿态调整、速度优化等高级编程技巧。
新时达STEP机器人程序编程PPT课件
新时达机器人 焊接编程
上海新时达电气股份有限公司
焊机功能介绍——摆弧实例
Tool(tool0); //设置工具； ARCSET(arcdata0);//设置焊接参数（包括焊接电流、焊接电压 等）； Lin(mid,dyn0);//走到焊道附近某一点mid； Lin(rap0,dyn0);//走到起弧点rap0； ARCON(arcondata0);//起弧，arcondata相关参数详见说明书； WLin(rap1,dyn1 ,NULL,NULL,weavedata0); //以dyn1中的速度参数执行直线摆弧焊接，该段焊道终点为rap1； //在WLin语句中添加weavedata变量即可实现摆弧。 ARCOFF(arcoffdata0);//收弧； Lin(mid,dyn0);//抬起焊枪； EOF
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焊机功能介绍——寻位功能
由于工件本身尺寸的偏差和装夹位置的偏差会使焊接位置发生变化，机器人焊接系 统可采用了接触传感器和电弧传感器进行起始点校正和电弧跟踪矫正路径，接触传 感器用于搜寻焊接起始点。对于焊接任务，机器人需要知道工件的精确位置和所 有尺寸，发生偏离时，机器人程序中的位置要作相应的修正，可以通过相应的传感 器在机器人控制器内自动完成。焊缝的位置及起点、终点能够被自动重新确定。
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焊机功能介绍——寻位指令
Search——T
以直线或PTP路径控制机器人到达寻位起始点P1点，通过寻位中间点P2，继 续直线运动，当接触到工件的时候，接触传感器发出信号控制机器人停止。 记录此时的接触点位置CD1，用于后面偏差矫正(第一次接触的CD1作为参考位 置。) 该语句参数有POSITION（中间点，用于确定方向）、CD（存储寻位结 果）、PAT（寻位参数）。
新时达STEP机器人附加轴配置、操作与编程
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World坐标系：固定的直角（笛卡尔）坐标系 Base坐标系：与机器人底座固连的笛卡尔坐 标系 用户自定义坐标系：用户定义的工作台坐标 系或工件坐标系，也是固定的 工具坐标系：与机器人工具固连的笛卡尔坐
EFSYS。其顺序与配置界面中配置的变位机系统顺序相一致。 导轨系统参考坐标系为ERSYS。有且仅有一个导轨系统。
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机器人附加轴操作与编程
带附加轴系统的示教器程序编写
当配置了附加轴系统后，
在示教器程序界面中新建
参考坐标系语句时，备选 项中就会自动出现相应的
附加轴系统坐标系。 Refsys（EAsys），表示当
标系，随机器人的运动而改变。
附加轴坐标系：与外部附加轴系统固连的笛 卡尔坐标系，随附加轴的改变而变化。 关节坐标系：机器人各关节上固定的坐标系， 用于确定机器人的关节角。
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附加轴系统简介
附加轴（外部轴）是除机器人本体以外，为扩展机器人功能或机器人工作空 间额外增加的轴。附加轴根据控制源可以分为异步轴和同步轴。异步轴由控 制柜或外部直接控制，处理较简单，一般不与机器人进行耦合运动；同步轴 由机器人控制器直接控制，可与机器人进行耦合或非耦合的运动，例如变位 机轴和导轨。（注，不同的机器人厂商对附加轴的分类以及定义可能不同） 根据附加轴的组成，可定义不同的附加轴系统。例如一个二轴的变位机，可 以定义为一个附加轴系统，该系统中包含两根附加轴。 耦合与非耦合的说明：耦合是指附加轴的运动会引起机器人的同步运动，非 耦合是指附加轴的运动不会引起机器人运动。机器人与附加轴是否做耦合运 动取决于所选择的参考坐标系。在关节坐标系下，附加轴的运动不会引起机 器人的运动，他们可以独立运动，互不干涉；在笛卡尔坐标系下，附加轴的 运动可能会引起机器人的运动，即机器人的运动始终保证其相对参考坐标系 的位姿不变。
新时达机器人系统说明书.
6接上连接线缆,将机器人控制系统连接到电源上
7确认电源参数、接通机器人控制系统
8检查风扇的是否旋转及出风方向
9检查安全装置
10配置机器人控制系统与外围设备之间的输入/输出端
外部环境
表1. 3外部环境
步骤说明
1已采用安全防护措施
2周边的环境符合规定(如照明、噪声等级、湿度、温度、大气污染等
图2. 1 SRM1000正面示意图
上述是运动控制器的所有接口描述,机器人控制系统中使用的接口有:电源接口(X101、Ethernet网口(X102, X106, X107、CAN接口(X104。其中,Ethernet网口的作用如下:
X102:LAN0用于EtherCat总线通讯。
X106:LAN1是调试网口,也可用于一些外接网络通讯。
吊运:使用吊车进行吊装的示意图。注意在大臂上添加覆盖物(图示A和B处,预防吊绳对机器人本体的损坏。
搬运:本体搬运时,原则上需调整至下图搬运姿态后,使用搬夹具进行搬运。
A专工装
B固定螺钉8-M8X25
图1. 19机器人的吊运方式
图1. 20机器人的搬运方式
控制柜SRC2设计有两种搬运方式:吊运和搬运,如图1.21所示。
7 SCD -安全转矩关断检测输出-
8 STO1安全转矩关断1
9 ALM+报警信号输出+
10 SS伺服急停输入
11 ALM-报警信号输出- X2-- Ethernet interface In总线输入接口X3-- Ethernet interface Out总线输出接口
X4
12341 PE保护接地
2 R主电源R
2.编码器总线/6*3P*0.2/5m
新时达STEP机器人附加轴配置、操作及编程
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附加轴系统配置说明
注：X Y Z A B C 参数计算规则为：连杆坐标系i先沿x方向移动，再沿 y方向移动，再沿z方向移动，移动到1坐标系原点后，将坐标系i绕x轴 方向转动了一个角度，得到i’ 后，再绕i’的y轴方向转动一个角度得 到i’’，再绕i’’的z轴方向旋转一个角度后，与1重合。那么X Y Z A B C就是从坐标系i经过上面所述规则变换到与1重合所移动和旋转的 量。其中z方向为轴的轴线方向。
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图：附加轴系统配置界面
在
中选择附加轴系统的
个数，下拉菜单中可选择。如果附加轴系统中有导轨，则将使
用导轨复选框选中。
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上海新时达电气股份有限公司 以两个附加轴系统，并且使用导轨为例，配置说明如下： 将“附加轴系统个数”中选择“2”，勾选复选框“使用导轨”，界面中将显示 如下图：
图：两附加轴系统，并且使用导轨配置界面
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上海新时达电气股份有限公司 如图，界面中将出现两个附加轴系统和一个导轨系统配置区——“1”，“2”， “”，以1系统配置为例，如图：
图: 单个附加轴系统配置说明图
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说明： 1. 在下拉框中选择该附加轴系统1的轴个数。 2. 在下拉框中选择每个轴的类型，可选直线轴或旋转轴。 3. 在下拉框中选择该附加轴系统所参考的坐标系，如上图选择的 是坐标系，表明该坐标系系统是基于坐标系建立的 4. 配置该附加轴系统的连杆参数。例如，配置了一根附加轴，需 要配置的连杆参数包括“ ”，“1 ”，“ 1”，“ ”，即表格 中非灰色的区域需要填写。 每行的连杆参数信息X Y Z A B C为各连杆间的变换关系。
根据附加轴的组成，可定义不同的附加轴系统。例如一个二轴的变位机，可 以定义为一个附加轴系统，该系统中包含两根附加轴。 耦合与非耦合的说明：耦合是指附加轴的运动会引起机器人的同步运动，非 耦合是指附加轴的运动不会引起机器人运动。机器人与附加轴是否做耦合运 动取决于所选择的参考坐标系。在关节坐标系下，附加轴的运动不会引起机 器人的运动，他们可以独立运动，互不干涉；在笛卡尔坐标系下，附加轴的 运动可能会引起机器人的运动，即机器人的运动始终保证其相对参考坐标系 的位姿不变。
KUKA机器人程序命令
KUKA机器人程序命令一、概述KUKA机器人是一种广泛应用于工业自动化领域的机器人，其高度的灵活性和适应性使得它在众多行业中都有广泛的应用。
为了能够控制和使用KUKA机器人，我们需要通过编写程序来对其进行操作。
下面将介绍一些常用的KUKA机器人程序命令。
二、基本命令1、PTP（Point to Point）：这是最基本的运动指令，可以控制机器人在空间的任意两点之间进行运动。
PTP指令需要指定起始位置和目标位置，机器人会以最短路径的方式进行移动。
2、LIN（Linear）：这个指令可以让机器人在两点之间进行线性插补。
与PTP指令不同，LIN指令可以让机器人在两点之间进行速度和加速度的插补，实现更加平滑的运动。
3、SCUR（Scaled Curvilinear）：这个指令可以让机器人在两点之间进行曲线插补。
SCUR指令可以让机器人在两点之间进行速度和加速度的插补，实现更加平滑的运动。
4、STOP：停止指令用于停止机器人的运动。
当执行STOP指令时，机器人会立即停止当前的运动。
三、高级命令1、MOVE_L：这是一个高级运动指令，可以让机器人在两个目标点之间进行线性插补。
与LIN指令相比，MOVE_L指令可以同时指定多个目标点，让机器人按照预设的路径进行运动。
2、MOVE_P：这是一个高级运动指令，可以让机器人在两个目标点之间进行曲线插补。
与SCUR指令相比，MOVE_P指令可以同时指定多个目标点，让机器人按照预设的路径进行运动。
3、ARC：这是一个高级运动指令，可以让机器人在两个目标点之间进行圆弧插补。
ARC指令可以让机器人在两点之间进行速度和加速度的插补，实现更加平滑的运动。
4、JMP（Jump）：这是一个高级控制指令，可以让机器人在两个目标点之间进行跳跃式运动。
JMP指令需要指定起始位置、目标位置和跳跃高度等参数，机器人会以最短路径的方式进行跳跃式运动。
四、程序结构在编写KUKA机器人程序时，需要遵循一定的程序结构。
焊接机器人编程的2种方法
焊接机器人编程的2种方法什么是焊接机器人焊接机器人是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人。
根据国际标准化组织（ISO）工业机器人属于标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机（Manipulator），具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。
为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器。
焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊（割）枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂。
焊接机器人特点点焊对焊接机器人的要求不是很高。
因为点焊只需点位控制，至于焊钳在点与点之间的移动轨迹没有严格要求，这也是机器人最早只能用于点焊的原因。
点焊用机器人不仅要有足够的负载能力，而且在点与点之间移位时速度要快捷，动作要平稳，定位要准确，以减少移位的时间，提高工作效率。
点焊机器人需要有多大的负载能力，取决于所用的焊钳形式。
对于用与变压器分离的焊钳，30～45kg负载的机器人就足够了。
但是，这种焊钳一方面由于二次电缆线长，电能损耗大，也不利于机器人将焊钳伸入工件内部焊接；另一方面电缆线随机器人运动而不停摆动，电缆的损坏较快。
因此，目前逐渐增多采用一体式焊钳。
这种焊钳连同变压器质量在70kg左右。
考虑到机器人要有足够的负载能力，能以较大的加速度将焊钳送到空间位置进行焊接，一般都选用100～150kg负载的重型机器人。
为了适应连续点焊时焊钳短距离快速移位的要求。
新的重型机器人增加了可在0.3s内完成50mm位移的功能。
这对电机的性能，微机的运算速度和算法都提出更高的要求。
焊接机器人优点1）稳定和提高焊接质量，能将焊接质量以数值的形式反映出来；2）提高劳动生产率；3）改善工人劳动强度，可在有害环境下工作；4）降低了对工人操作技术的要求；。
焊接机器人编程的2种方法
示教再现法与离线编程法对比
示教再现法
通过手动示教或使用示教盒，将焊接轨 迹、速度、焊接参数等教授给机器人， 机器人再现示教过程进行焊接。这种方 法简单易行，但精度和效率相对较低。
VS
离线编程法
利用计算机图形学技术，在计算机上建立 机器人及其工作环境的模型，通过编程生 成机器人运动轨迹和焊接程序。这种方法 可以大幅提高编程效率和精度，但需要专 业的离线编程软件和人员。
度和效率较低。
02
离线编程方法
利用计算机图形学技术，建立机器人及其工作环境的模型，然后对图形
的控制和操作，在离线的情况下进行轨迹规划。这种方法可以提高编程
效率和精度，但需要专业的离线编程软件和人员。
03
对比
示教编程方法适用于简单、小批量的焊接任务，而离线编程方法适用于
复杂、大批量的焊接任务。离线编程方法可以显著提高编程效率和精度
风险。
缺点
对计算机硬件和软件要求较高； 与实际焊接过程可能存在一定差 异，需要现场调试和修正；对于 某些特殊工艺和路径规划可能存
在局限性。
适用场景
适用于大批量、复杂工件的焊接 生产；适用于需要频繁修改和优 化焊接过程的生产场景；适用于 对焊接质量和效率要求较高的生
产场景。
04
CATALOGUE
方法对比与实际应用
焊接机器人编程 的2种方法
目录
• 焊接机器人编程简介 • 示教再现法 • 离线编程法 • 方法对比与实际应用 • 焊接机器人编程发展趋势
01
CATALOGUE
焊接机器人编程简介
焊接机器人定义及应用领域
定义
焊接机器人是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人，主要包括机器人和 焊接设备两部分。其中，机器人由机器人本体和控制柜（硬件及软件）组成。
新时达step机器人程序编程
物流自动化
在物流领域，该机器人可以 实现货物的快速分拣、搬运 和码垛，提高了物流运作的 效率和准确性。
医疗设备
新时达Step机器人在医疗设 备领域也有广泛应用，如自 动药物分发、医疗器械的自 动检测等。
服务行业
动态调整
根据机器人实际运行情况动态调整算法参数，以实现 最优性能。
多机器人协同编程
01
02
03
通信协议
建立统一的通信协议，实 现多机器人之间的信息交 互和协同作业。
任务分配
根据机器人性能和任务需 求，合理分配任务人协同作业过程进 行实时监控，根据实际情 况调整机器人行为，确保 任务顺利完成。
自定义库与模块化编程
01
自定义库
根据实际需求，创建自定义库， 封装常用功能和算法，方便程序 调用。
02
03
模块化编程
模块复用
将程序拆分成多个模块，每个模 块负责特定功能，提高代码可读 性和可维护性。
确保模块之间接口规范一致，实 现模块复用，减少重复开发工作 量。
05
案例分析
自动化生产线控制
自动化生产线控制是新时达step机器人程序编程的重要应用 之一。通过编程，机器人可以实现自动化生产线的物料搬运 、装配、检测等任务，提高生产效率，降低人工成本。
在此添加您的文本16字
实现复杂的运动轨迹，如曲线、圆弧和多段线等。
在此添加您的文本16字
考虑机器人的动力学特性和关节限制，确保运动的可行性 和安全性。
传感器应用编程
总结词：利用传感器获取环境信息，实现机器 人与环境的交互和感知。
01
新时达机器人操作软件使用说明书-B
本使用说明书中，与安全相关的内容，使用下列标记。附有安全标记的叙述、 内容重要，请务必遵守。
！危险 错误使 错误使用时，会引起危险，可能导致人身轻度或重度伤害
和设备损坏。
重要 用户需要遵守和重点注意的部分。
I
SPD-12-00-B
上海新时达机器人有限公司
3.2.1 设置 .................................................................................................................................... 8 3.2.2 用户管理 ............................................................................................................................ 9 3.2.3 配置 .................................................................................................................................. 11 3.2.4 回零 .................................................................................................................................. 14 3.2.5 IO 监视 .............................................................................................................................. 19 3.3 工作空间和信号配置界面 ...................................................................................................... 22 3.3.1 工作空间配置................................................................................................................... 23 3.3.2 信号配置 .......................................................................................................................... 30 3.4 变量维护界面.......................................................................................................................... 39 3.4.1 基本变量设置................................................................................................................... 39 3.4.2 坐标系设置....................................................................................................................... 42 3.4.3 工具设置 .......................................................................................................................... 50 3.5 工程界面.................................................................................................................................. 60 3.5.1 功能描述 .......................................................................................................................... 60 3.5.2 界面描述 .......................................................................................................................... 60 3.6 程序界面.................................................................................................................................. 65 3.6.1 功能描述 .......................................................................................................................... 65 3.6.2 界面描述 .......................................................................................................................... 66 3.6.3 程序显示 .......................................................................................................................... 67 3.7 机器人位置界面 ...................................................................................................................... 70 3.7.1 功能描述 .......................................................................................................................... 70
新时达机器人示教器编程规范
新时达机器人编程规范1 客户所有工件程序统一建立在一个文件夹下面2 程序名可以英语或者拼音等让人容易识别的字符命名，字符后面根据工件型号进行1 2等命名或者以规格型号命名：1600*1200等，文件夹及文件命名如下：Test//文件夹名Product1//文件名Product2//文件名Product3//文件名或者Test//文件夹名Product_1600*1200//文件名Product_1000*800//文件名Product3_800*600文件名3 若程序为焊接应用，程序第一行必须加载tool（tool可以通过3点法，6点法进行示教或者直接填写xyzabc）4 程序中针对不同坐标系，在tool后进行refsys（rf0）的设定5 对IO变量进行初始化6 变量命名：英语或者拼音，后缀根据需要添加数字。
尽量不要直接使用ap0，ap1等，建议用关键字标注，比如ArcPrePos1，ARCEndPOS1等//以上内容为示教器程序注意事项//以下为程序编写完成后，修改配置1 配置开机速度，默认是40%，根据需要修改2修改pause反应，0位马上停，100为完成当前运动语句再停止3 若默认直线速度只有1000mm/s,根据需要修改，根据下图参考焊接规范例程：焊接点使用cp点（笛卡尔坐标点，这样若工具撞了，只要重新试教工具即可，所有点不需要重新试教）此程序为按一下start，程序循环运行，通过Table1或者Table2信号来判断某个工位，若无信号程序一直等待；若希望焊接一遍完成后机器人停止，程序中while（1）不使用While（1）Tool(tool0);//根据需要加载工具Ref(rf0);//根据需要加载坐标系DOSet(Valve1,false);//DO置零初始化Num:=0//变量初始化Table1:=DIRead(DI0);//读取工作台DI信号Table2:=DIRead(DI1); 读取工作台DI信号Dyn(FastSpeed)//设置全局速度Ovl(Ovl90)//设置全局圆滑率，建议90%Ptp(HomePosition);//回原点If (Table1) then//工作台2程序Ptp(ArcPre1)//走到焊接准备点Lin(ArcPos1，ArcPreSpeed，ArcOvl)//直线走到焊接起弧点，速度使用较慢速度走到准备点，圆滑率建议设为0Arcset(Arcdata)//设置电流电压Wlin（ArcPos2,ArcSpeed,ArcOvl）//直线焊接到ArcPos点收弧，使用焊接速度ArcSpeed，圆滑率建议使用0Lin（ArcPos3）//离开收弧点…//完成其他焊接及过度语句End_ifIf (Table2) then//工作台2程序Ptp(ArcPre1)//走到焊接准备点Lin(ArcPos1，ArcPreSpeed，ArcOvl)//直线走到焊接起弧点，速度使用较慢速度走到准备点，圆滑率建议设为0Arcset(Arcdata)//设置电流电压，电压一般为电流1/10左右Wlin（ArcPos2,ArcSpeed,ArcOvl）//直线焊接到ArcPos点收弧，使用焊接速度ArcSpeed，圆滑率建议使用0Lin（ArcPos3）//离开收弧点…//完成其他焊接及过度语句End_ifEnd_while码垛规范例程（使用码垛包）//目前新时达机器人没有ptp和lin之间的圆滑，若ptp和lin之间有卡顿，请全部使用lin 语句，并同时注意ftp中的configurationfile里的机器人配置，直线速度限制，出厂较小，可设置到1800mm/sWhile(1)Dyn(FastSpeed)//设置全局速度Ovl(Ovl90)//设置全局圆滑率，建议90%PalletReset（Pallet1，zero），//对码垛程序清零Bool0：=1；While（bool0）//此标志位若码垛完成变0PTP（HomePos）//回到准备点Ptp（Catch）//走到固定取料点DiWait（LineSignal）//等取料信号DoSet（Valve，True）//夹紧气缸DiWait(ValveOK,True)//等气缸夹紧到位信号Toput（pallet1）//去码垛DoSet（Valve，FALSE）//松开气缸Fromput（pallet1）从码垛处回来End_whileEnd_while搬运规范例程//不使用码垛包，举例4个,while(1)num:=0;//计数清零while(num<4)ptp(HomePos);Lin(PutPos);Posreset（PutPos，offset100，PutPos）;Num：=num+1；End_whileend_while多工件程序（伪子程序）假设工件种类通过4路DI输入，构成8421码，在codesys里面做如下编程：Number:dint;SetDint: Step_Robot_SetDINTToHMI;Number:=bool_to_dint(di0)+ 2*bool_to_dint(di1) +4*bool_to_dint(di2)+ 8*bool_to_dint(di3) SetDint(Enable:=1,PortNumber:=0,Data:=Number);//此处端口和示教器的读取数据端口一致以下为示教器程序Num：=DINTEXTRead（DINTEXT）//从plc处读取值，dintext的端口填0If num=1…End_ifIf num=2…End_ifIf num=3…End_ifIf num=4…End_ifCycleStop规范程序//按下停止后，机器人执行完一个cycle再停止While(1)Ptp（a1）Ptp（a2）Ptp（a3）Ptp（a4）Bool0:=DiRead(CycleStop);If bool0=1 thenGoto EndProEnd_ifEnd_whileLP:EndPro自动回原点(倒着走)程序例程DOSET(HomingSig，false)If homing=1 then//如果机器人异常停止，后台获得标志位，程序卸载后重加载，homing 标志位为1Goto HomingProLP:StartProLinNum：=0；//初始化DINTSet(DintExt,LinNum);Ptp（a1）LinNum：=1；DINTSet(DintExt,LinNum);Ptp（a2）LinNum：=2；DINTSet(DintExt,LinNum);Ptp（a3）LinNum：=3；DINTSet(DintExt,LinNum);Ptp（a4）LinNum：=4；DINTSet(DintExt,LinNum);Goto(StartPro)LP: HomingProif LinNum=3 thengoto LIN3end_ifif LinNum=2 thengoto LIN2end_ifif LinNum=1 thengoto LIN1end_ifif LinNum=0 thengoto LIN0end_ifLP:LIN3Ptp(ap3);LP:LIN2Ptp(ap2);LP:LIN1Ptp(ap3);LP:LIN0Ptp(ap0);DOSET(HomingSig，true)//告诉codesys，对homing标志位置0。
项目四 工业机器人焊接工作站编程与操作
任务一 认识焊接工作站
焊接机器人的使用在我国行业应用中具有以下主要意义。 (1)稳定和提高焊接质量,保证其均一性。焊接参数(如焊接电流、电压、速度等)对焊 接结果起着决定性作用。采用工业机器人进行焊接时,每条焊缝的焊接参数都是恒定的, 焊缝质量受人为因素影响较小,降低了对工人操作技术的要求,因此焊接质量是稳定的。 采用人工焊接时,焊接速度等都是变化的,因此很难保证质量的均一性。 (2)改善了工人的劳动条件。采用工业机器人进行焊接时,工人只需装卸工件,远离了 焊接弧光、烟雾和金属飞溅等;采用点焊机器人进行焊接时,不再需要工人搬运笨重的手 动焊钳,使工人从大强度的体力劳动中解脱出来,甚至工件的装卸有些也已经实现了自动 化,从而很好地改善了工人的劳动条件。
知识目标
（1）认识焊接工作站的组成。 （2）了解焊接机器人和焊枪。 （3）了解RAPID语言和RAPID数据。 （4）掌握焊接工作站的参数设定方法。
（5）掌握工具坐标系的建立方法。 （6）掌握焊接指令的使用方法。
能力目标
能够根据任务需要手动强制
能够根据任务需要手动设定
能够正确创建和定义工具数
输入输出信号(1)。底座:底座是整个工业机焊器接人机的器支人持原部点分位,具置有数一据定。的刚度和稳定据性。,有固定式和 移动式两种。
任务二 焊接工作站的参数设定
项目四任务二的任务描述
1.工作内容 (1)根据课前资源、网络资源等进行预习,完成课前学习任务。 (2)分析本任务的工作要求,制订、优化工作计划。 (3)分析焊接参数的设定方法,按计划开展工作。 (4)记录实施过程。 (5)按工作检查表中的检查内容逐项自查、互查至合格。 (6)按综合评价表中的评价项目逐项进行打分。 (7)完成测试,总结学习、工作情况。
2024版年度焊接机器人操作编程及应用教学PPT知识讲解
焊接机器人操作编程及应用教学PPT知识讲解•焊接机器人概述•焊接机器人操作编程基础•焊接机器人操作技巧与注意事项•焊接工艺参数设置及调整策略目•焊接机器人应用案例分析•未来发展趋势与挑战录焊接机器人概述焊接机器人定义与分类定义分类焊接机器人发展历程及趋势发展历程发展趋势焊接机器人应用领域01020304汽车制造业工程机械行业轨道交通行业其他领域焊接机器人操作编程基础编程语言与编程方式选择专用焊接机器人语言如KUKA的KRL、ABB的RAPID等，具有直观、易学的特点，适合焊接作业。
通用编程语言如C、Python等，通过相应库或接口实现对焊接机器人的控制，灵活性高但难度较大。
编程方式选择根据实际需求选择示教编程、离线编程或自主编程等方式。
离线编程与在线编程比较离线编程01在线编程02离线与在线编程结合03典型焊接机器人编程实例分析直线轨迹焊接编程圆弧轨迹焊接编程空间曲线轨迹焊接编程多层多道焊接编程焊接机器人操作技巧与注意事项010204安全操作规程及防护措施严格遵守机器人安全操作规程，确保人员和设备安全。
在操作前检查机器人及周边设备的安全状况，及时消除安全隐患。
佩戴个人防护用品，如安全帽、防护眼镜、手套等，防止意外伤害。
禁止在机器人运动范围内站立或放置物品，以免发生碰撞事故。
03机器人运动轨迹规划与优化方法等问题。
A B C D01熟悉机器人常见故障类型及诊断方法，能够快速准确地判断故障原因。
02掌握机器人故障排除技巧，能够迅速恢复机器人正常工作状态。
03定期对机器人进行维护保养，及时发现并处理潜在故障，延长机器人使用寿命。
04建立机器人故障档案，记录故障现象、原因及处理方法，为后续故障排除提供参考。
故障诊断与排除技巧焊接工艺参数设置及调整策略焊接电流焊接电压焊接速度保护气体成分和流量焊接工艺参数对质量影响分析参数设置原则和方法论述根据母材材质和厚度选择合适的焊接电流和电压范根据焊接位置（平焊、立焊、横焊、仰焊）调整焊接参数。
2024版焊接机器人操作编程及应用教学
界面介绍
机器人编程软件界面通常包括菜单栏、工具栏、程序编辑区、图形仿真区等部 分。通过界面可以完成程序的编写、修改、调试和仿真等操作。
2024/1/26
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基本编程指令及功能实现
运动控制指令
焊接工艺指令
包括关节运动指令和直线/圆弧运动指令，用 于控制机器人各关节的运动和末端执行器的 位姿。
包括起弧、收弧、送丝、气体保护等指令， 用于实现焊接过程中的各项工艺操作。
发展历程
随着计算机技术、传感器技术、控制技 术等的发展，焊接机器人经历了从示教 编程到离线编程、从单机应用到生产线 应用的发展历程。
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4
焊接机器人组成及工作原理
组成
焊接机器人主要由机器人本体、控制系统、焊接系统、传感器系统等组成。
工作原理
焊接机器人通过控制系统对机器人本体进行运动控制，实现焊枪的精确定位和姿态调整；同时，通过焊接系统实 现焊接参数的设定和调整，完成焊接过程；传感器系统则用于实时监测焊接质量和环境参数，确保焊接过程的稳 定性和可靠性。
船舶制造
船舶制造过程中需要进行大量的 钢板拼接和管道焊接，焊接机器 人能够实现高效、高质量的焊接
作业。 6
02
焊接机器人操作编程基础
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编程语言与编程方式选择
编程语言
焊接机器人通常采用专用的机器人编程语言，如VAL、KRL等， 这些语言针对机器人控制特点设计，易于实现复杂运动轨迹和 焊接工艺。
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焊接机器人应用领域
汽车制造
焊接机器人在汽车制造领域应用 广泛，能够实现车身、车门、底
盘等部件的自动化焊接。
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新时达机器人示教器编程规范.docx
新时达机器人编程规范1 客户所有工件程序统一建立在一个文件夹下面2 程序名可以英语或者拼音等让人容易识别的字符命名，字符后面根据工件型号进行1 2 等命名或者以规格型号命名：1600*1200 等，文件夹及文件命名如下：Test//文件夹名Product1// 文件名Product2// 文件名Product3// 文件名或者Test//文件夹名Product_1600*1200// 文件名Product_1000*800// 文件名Product3_800*600 文件名3 若程序为焊接应用，程序第一行必须加载tool （tool 可以通过3点法，6点法进行示教或者直接填写xyzabc）4 程序中针对不同坐标系，在tool 后进行refsys（rf0 ）的设定5 对IO 变量进行初始化6 变量命名：英语或者拼音，后缀根据需要添加数字。
尽量不要直接使用ap0，ap1 等，建议用关键字标注，比如ArcPrePosI, ARCEndPOSI等// 以上内容为示教器程序注意事项// 以下为程序编写完成后，修改配置1 配置开机速度，默认是40%，根据需要修改2 修改pause 反应，0 位马上停，100 为完成当前运动语句再停止3 若默认直线速度只有1000mm/s, 根据需要修改，根据下图参考5leramp|玳即旳斯的丫使.Cartesian TOverlapping 艇I 呻EOvFifip raiius ckstanoemmern 匿sc^ 魁Wtor：^09iHedixed speed匚irt pEith vetocVt单：'引1 血mim蒔OrienEatlon ^seedk 1 加血\AutDffflatic- Manual Repwhonin毎ftlocity・ 0 —Axit：iom Cart path: 1BOC mrn” Cart orieinlatlan! »J0Acceemcm■U UW1 _Avi5-tOOH Cart path : rrrnFsT cart orteinialliin; 4150.0JerkJ —如iH(xm c«rr patn: 亦/門亦on：IMMJ.O焊接规范例程：焊接点使用cp点(笛卡尔坐标点，这样若工具撞了，只要重新试教工具即可，所有点不需要重新试教)此程序为按一下start，程序循环运行，通过Tablel或者Table2信号来判断某个工位，若无信号程序一直等待；若希望焊接一遍完成后机器人停止，程序中while( 1)不使用While( 1)Tool(toolO);//根据需要加载工具Ref(rfO);〃根据需要加载坐标系DOSet(Valve1,false);//DO 置零初始化Num:=0〃变量初始化Table1:=DIRead(DI0);〃读取工作台DI 信号Table2:=DIRead(DI1);读取工作台DI 信号Dyn (FastSpeed)//设置全局速度Ovl(Ovl90)〃设置全局圆滑率，建议90%Ptp(HomePosition);〃回原点If (Table1) then〃工作台2 程序Ptp(ArcPre1)//走到焊接准备点Lin(ArcPos1, ArcPreSpeed, ArcOvl)//直线走到焊接起弧点，速度使用较慢速度走到准备点，圆滑率建议设为0Arcset(Arcdata)//设置电流电压Wlin( ArcPos2,ArcSpeed,ArcOv)// 直线焊接到ArcPos 点收弧，使用焊接速度ArcSpeed，圆滑率建议使用0Lin (ArcPos3) II离开收弧点••〃完成其他焊接及过度语句En d_ifIf (Table2) the nil工作台2 程序Ptp(ArcPrel)//走到焊接准备点Lin(ArcPos1, ArcPreSpeed, ArcOvI)//直线走到焊接起弧点，速度使用较慢速度走到准备点，圆滑率建议设为0Arcset(Arcdata)//设置电流电压，电压一般为电流1/10左右Wlin( ArcPos2,ArcSpeed,ArcOv)// 直线焊接到ArcPos 点收弧，使用焊接速度ArcSpeed，圆滑率建议使用0Lin( ArcPos3) //离开收弧点••//完成其他焊接及过度语句En d_ifEn d_while码垛规范例程(使用码垛包)//目前新时达机器人没有ptp和lin之间的圆滑，若ptp和lin之间有卡顿，请全部使用lin 语句，并同时注意ftp中的con figurati on file里的机器人配置，直线速度限制，出厂较小，可设置到1800mm/sWhile(1)Dyn (FastSpeed)//设置全局速度Ovl(Ovl90)〃设置全局圆滑率，建议90%PalletReset ( Palletl, zero), // 对码垛程序清零Bool0: =1;While (bool0) //此标志位若码垛完成变0PTP ( HomePos) //回到准备点Ptp (Catch) //走到固定取料点DiWait ( LineSignal) // 等取料信号DoSet ( Valve, True) // 夹紧气缸DiWait(ValveOK,True)〃等气缸夹紧到位信号Toput (palletl ) // 去码垛DoSet ( Valve, FALSE 〃松开气缸Fromput (palletl )从码垛处回来En d_whileEn d_while搬运规范例程〃不使用码垛包，举例4个，while(1)num:=0;〃计数清零while( num<4)ptp(HomePos);Lin( PutPos);Posreset (PutPos, offset100 , PutPos);Num : =num+1 ;End_whileend_while多工件程序(伪子程序)假设工件种类通过4路DI输入，构成8421码，在codesys 里面做如下编程：Number:dint;SetDint: Step_Robot_SetDINTToHMI;Number:=bool_to_dint(di0)+ 2*bool_to_dint(di1) +4*bool_to_dint(di2)+ 8*bool_to_dint(di3)SetDint(Enable:=1,PortNumber:=0,Data:=Number);// 此处端口和示教器的读取数据端口一致以下为示教器程序Num : =DINTEXTRead( DINTEXT 〃从pic 处读取值，dintext 的端口填0If num=1End_ifIf num=2End_ifIf num=3End_ifIf num=4End_ifCycleStop规范程序/按下停止后，机器人执行完一个cycle再停止Whiie(1)Ptp( a1)Ptp( a2)Ptp( a3)Ptp ( a4)Booi0:=DiRead(CycieStop);If booi0=1 thenGoto EndProEnd_ifEnd_whiieLP:EndPro自动回原点（倒着走）程序例程DOSET(HomingSig，false)If homing=1 then// 如果机器人异常停止，后台获得标志位，程序卸载后重加载，标志位homing 为1Goto HomingProLP:StartProLinNum ：=0；// 初始化DINTSet(DintExt,LinNum);Ptp ( a1)LinNum ：=1；DINTSet(DintExt,LinNum);Ptp ( a2)LinNum ：=2；DINTSet(DintExt,LinNum);Ptp ( a3)LinNum ：=3；DINTSet(DintExt,LinNum);Ptp( a4)LinNum ：=4；DINTSet(DintExt,LinNum);Goto(StartPro)LP: HomingProif LinNum=3 thengoto LIN3end_ifif LinNum=2 thengoto LIN2end_ifif LinNum=1 thengoto LIN1end_ifif LinNum=0 thengoto LIN0end_ifLP:LIN3Ptp(ap3);LP:LIN2Ptp(ap2);LP:LIN1Ptp(ap3);LP:LIN0Ptp(ap0);DOSET(HomingSig true)// 告诉codesys,对homing 标志位置0。
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焊机功能介绍——三维寻位
CORR_3D:三维矫正
这个矫正指令用于工件在所有方向上有线性偏置。长度，高度和宽度。
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焊机功能介绍——寻位指令
Search——T
以直线或PTP路径控制机器人到达寻位起始点P1点，通过寻位中间点P2，继 续直线运动，当接触到工件的时候，接触传感器发出信号控制机器人停止。 记录此时的接触点位置CD1，用于后面偏差矫正(第一次接触的CD1作为参考位 置。) 该语句参数有POSITION（中间点，用于确定方向）、CD（存储寻位结 果）、PAT（寻位参数）。
进行起弧语句设置；
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焊机功能介绍——基本焊接功能
ARCOFF(arcoffdata)：
作用：设置熄弧参数，下发熄弧信号，该语句与ARCON语句配合使用。 Arcoffdata:熄弧变量数据由Burnback_time（回烧时间）、Postflow_time( 后送气时间)、arcoff_current（熄弧电流）、arcoff_voltage（熄弧电压）、 arcoff_time（熄弧时间）组成。
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焊机功能介绍——基本焊接功能
WCirc(pos,pos,dynamic,overlap,oritype,weavedata,trackdata)
专门用于控制机器人在焊接过程中走一段圆弧，该语句只适用于焊接功能， 只能在ARCON和ARCOFF之间使用。
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焊机功能介绍——摆弧功能
摆弧功能对应参数WeaveData，该结构体变量由weave_ type（摆弧类型）、 weave_ shape（摆弧形状）、weave_length（摆弧长度）、weave_width（摆弧 宽度）、pausetime_L（摆弧左停留时间）、pausetime_R（摆弧右停留时间） 组成。
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焊接编程
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基本介绍
1
弧焊机器人组成
2
焊接功能介绍 焊接过程与焊接语句
3
4
焊接使用注意事项
2
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弧焊机器人组成
送丝机
防碰撞传感器 焊丝桶 焊枪 机器人本体 焊机电源
机器人 控制柜
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送丝机
连焊枪
正极线
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焊机功能介绍——一维寻位
CORR1_D: 1维矫正
这个矫正指令用于工件只有一个方向上的线性偏置：长度，宽度，或高度
矫正指令会重写前面矫正指令的数据。
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焊机功能介绍——一维寻位实例
WHILE(1)DO//设置循环,可不设置，仅为演示 Lin(midpos,dyn0); Lin(rap0,dyn0); //走至寻位起始点 Search_T(via0,cd0,pat0); //执行寻位语句。via0为寻位语句的中间点，用于确定寻位方向； cd0存放寻位偏差量信息；pat0中包含了寻位的相关参数，如寻 位正； Lin(midpos,dyn0); Lin(spos1,dyn0); ARCSET(arcdata0); ARCON(arcondata0); WLin(epos,dyn1); ARCOFF(arcoffdata0); //完成焊接 Lin(midpos,dyn0);回到中间点 CORR_OFF();//偏差矫正结束 END_WHILE
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焊机功能介绍——寻位功能
由于工件本身尺寸的偏差和装夹位置的偏差会使焊接位置发生变化，机器人焊接系 统可采用了接触传感器和电弧传感器进行起始点校正和电弧跟踪矫正路径，接触传 感器用于搜寻焊接起始点。对于焊接任务，机器人需要知道工件的精确位置和所 有尺寸，发生偏离时，机器人程序中的位置要作相应的修正，可以通过相应的传感 器在机器人控制器内自动完成。焊缝的位置及起点、终点能够被自动重新确定。
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焊机功能介绍——摆弧功能
机器人摆弧时参考TTS坐标系，该坐标系以焊缝方向为X正方向，X与焊枪确 定XZ平面，由此按照Y轴垂直XZ平面的规则确定Y方向，然后按照右手规则 得到Z方向。如下图摆弧坐标系示意图。
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焊机功能介绍——摆弧功能
摆弧的作用： 在弧焊中，对于宽焊缝或有电弧跟踪的情况下，通常需要焊枪在原有路径的 基础上，进行横向的摆动以满足焊接的工艺要求。根据焊枪周期性的摆动， 测量焊接的电流，还可以利用电流周期性变化的偏差进行路径偏差的矫正， 矫正包括路径横向偏差的矫正和垂直偏差的矫正。
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焊机功能介绍——矫正指令
CORR/CORR_OFF
CORR_1D(cd0)，CORR_2D(cd0，cd1)，CORR_3D(cd0，cd1，cd2)， CORR_6D(cd0,cd1,cd2,cd3,cd4,cd5) 根据记录的CD1，CD2等位置与参考的CD1，CD2等位置进行比较，通过偏 差补偿算法，计算偏差，并将该偏差补偿到路径中去，后面的所有路径都会 补偿这个偏差，直至读到矫正结束命令CORR_OFF。
作用：设置起弧参数，下发起弧信号，该语句与ARCOFF语句配合使用。 Arcondata:起弧变量数据由preflow_time（预送气时间）、arcon_current（起 弧电流）、arcon_voltage（起弧电压）、arcon_time（起弧时间）组成。
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焊机功能介绍——基本焊接功能
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焊机功能介绍——基本焊接实例
Tool(tool0);//设置工具 ARCSET(arcdata0); //设置焊接参数（包括焊接电流、焊接电压等）； Lin(mid,dyn0);//走到焊道附近某一点mid； Lin(rap0,dyn0);//走到起弧点rap0； ARCON(arcondata0); //起弧，arcondata相关参数详见说明书； WLin(rap1,dyn1); //以dyn1中的速度参数执行直线焊接，该段焊道终点为rap1； WLin(rap2,dyn1); //以dyn1中的速度参数执行直线焊接，该段焊道终点为rap2； WCirc（rap3，rap4，dyn2）； //以dyn2中的速度参数执行弧线焊接，rap3为弧线中间点，rap4为弧线 终点，圆弧轨迹由起始点rap2、中间点rap3和终点rap4三点确定。 ARCOFF(arcoffdata0);//收弧； Lin(mid,dyn0);//抬起焊枪； EOF
焊机功能介绍——跟踪实例
PTP(ap1); WLin(CP1、NULL、NULL、NULL、NULL、trackdata0); //示教cp1点时使其偏离期望焊缝，通过在Wlin语句中添加跟 踪参数trackdata0实现跟踪功能，使实际焊接的路径为期望焊 缝。 //trackdata参数设置由用户自定。
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焊机功能介绍——基本焊接功能
进行熄弧语句设置；
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焊机功能介绍——基本焊接功能
ARCSET(arcdata) 设置焊接参数。
焊接变量数据由weld voltage（焊接电压）、weld current（焊接电流） 组成。
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焊机功能介绍——基本焊接功能
WLin(pos,dynamic,overlap,oritype,weavedata,trackdata)
专门用于控制机器人在焊接过程中走一条直线，该语句只适用于焊接功能， 只能在ARCON与ARCOFF之间使用。 变量说明：pos为末端点位置，dynamic设置动态参数，overlap为圆滑参数， weavedata为摆弧参数，trackdata为跟踪参数，只有注册了摆弧和跟踪功能后 才可用。
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焊机功能介绍——跟踪功能
通过高速电流采集模块，实时采集电流数据，用于焊接作业中的路径纠偏。 能够实时地补偿焊缝横向偏差和纵向偏差，对于长焊缝焊接过程中的工件变 形和焊缝本身存在误差的情况，效果明显。 注意：电弧跟踪必须和摆弧一起使用，不能单独使用电弧跟踪。
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焊机功能介绍——摆弧实例
Tool(tool0); //设置工具； ARCSET(arcdata0);//设置焊接参数（包括焊接电流、焊接电压 等）； Lin(mid,dyn0);//走到焊道附近某一点mid； Lin(rap0,dyn0);//走到起弧点rap0； ARCON(arcondata0);//起弧，arcondata相关参数详见说明书； WLin(rap1,dyn1 ,NULL,NULL,weavedata0); //以dyn1中的速度参数执行直线摆弧焊接，该段焊道终点为rap1； //在WLin语句中添加weavedata变量即可实现摆弧。 ARCOFF(arcoffdata0);//收弧； Lin(mid,dyn0);//抬起焊枪； EOF
送丝线
信号线
送气线
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福尼斯焊机
福尼斯焊机电源面板 焊机接线
接控制柜 接送丝机 接地线缆 供电线 正极线缆
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奥泰焊机
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焊机功能介绍——基本焊接功能
基本功能：起弧，焊接设置，焊接模式，直线焊接，圆弧焊接，熄弧。