点焊机器人参数体系建立及优化应用

杨京

摘 要：针对原有工艺文件的手工焊接设定在机器人参数监控、干预、数据采集等方面存在空白的缺陷，文章建立了装焊车间点焊机器人参数体系，并通过优化应用，有效提升机器人焊接质量及焊接效果。

关键词：点焊机器人;焊接参数;效率提升

中图分类号：TP242.2  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）17-155-02

Establishment and Optimization the Parameter System for Spot Welding Robot

Yang Jing

（ Shaanxi Automobile Group Co. Ltd， Shaanxi Xi'an 710200 ）

Abstract： In the view of the original process documents， which mainly aim at manual welding operation， the parameter monitoring， intervention， data acquisition and other aspects for the spot welding robot exist blank defects. Establishment and optimization the parameter system for the spot welding robot in welding workshop can effectively improve the quality of robot welding and welding effect.

Keywords： Spot Welding robot; Welding parameters; Efficiency improvement

CLC NO.： TP242.2  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）17-155-02

引言

機器人技术作为制造技术的典型代表和先进手段，在制造业实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化方面已成为必然趋势，采用机器人焊接已成为自动焊接技术现代化的主要标志。点焊机器人参数体系建立及监控对焊接质量及批量自动化生产有着重要意义。

1 点焊机器人焊接参数体系建立

1.1 现状及存在问题

在我公司装焊车间应用的机器人主要为德国KUKA KRC2系列机器人和瑞典ABB IRB660系列机器人，机器人工位主要涉及驾驶室白车身外观及关键工作焊点焊接，参数监控存在一定空白且工艺要求比较宽泛，主要依靠实物质量进行监控。实际应用中，发现机器人焊接参数对焊接质量、焊接飞溅、焊接效率都有着重要意义。

1.2 参数体系建立方法

（1）明确机器人每个焊点与焊接控制器内对应焊接规范号。每种机器人在自动运行状态下查看参数方法不同，特别是KUKA机器在自动运行状态下无法直接查看每个焊点对应焊接规范，一旦出现质量问题，追溯存在困难。编制《点焊机器人焊接参数分布图片可视化清单》，将焊点分布、对应焊接规范与工艺文件料厚、焊点数进行有效对应，方便在实际应用中快速找到当前焊点使用的焊接规范并进行相应的调整。

（2）建立《点焊机器人工艺参数表》。通过与焊接控制器连接，读取焊接参数。在工艺参数表中明确机器人详细参数。通过大量现场机器人使用焊接参数及对应料厚、工艺情况等，建立《装焊车间点焊机器人参数体系》。

（3）针对焊接质量不好、焊接飞溅较大的机器人参数进行修改。修改机器人参数时，由工艺、设备、质检三方共同确认，加工人配合，完成参数查看→参数修改→试焊接→试片剥离→调整后再次试焊接→试片剥离直至合格全过程，填写《机器人参数更改说明》，确保工艺参数的可追溯性及可靠性。

（4）通过点焊机器人参数体系建立，优化原有工艺文件，使工艺参数指导结合料厚、板材层数等更具有针对性，定期对《点焊机器人焊接参数表》进行更新，确保焊接参数的实时性与可追溯性。

2 点焊机器人焊接参数监控方法

点焊机器人根据焊接控制器的不同，焊接参数监控方法也不同。以博世焊接控制器为例，进行监控方法介绍。博世焊接控制器可以通过BOS5000/BOS6000软件完成，进入软件后，主界面选择Operation、选择规范号进去焊接参数界面，在线可以监控到焊接控制器焊接参数信息及更多详细设置，进行修改、导出、导入等。

3 应用实例

机器人焊接参数是由焊接电流、焊接时间、焊接压力、维持和休止时间构成的一个焊接体系。其中任一个参数的变化都会对焊接质量进行影响，同时也会影响焊接节拍及设备使用寿命。

3.1 完成装焊车间点焊机器人参数体系建立

针对装焊车间部分区域24台点焊机器人实际应用情况，梳理机器人焊接参数，对焊接参数进行实测，规范参数使用，对同一类型（板材料厚及层数）焊点调用同一种规范;将焊点规范对应驾驶室以图片的形式进行标注;梳理所有机器人电极头使用清单，对于流水槽等特殊部位电极头磨损量极限值进行测量，将该值作为电极头更换依据; 梳理所有机器人不同焊接规范对应焊接时间、焊接电流、焊接压力及修磨规范对应参数。完成《点焊机器人工艺参数监控表》、《点焊机器人焊机参数分布图片可视化清单》，建立装焊车间点焊机器人参数体系。

3.2 某系列驾驶室总成线生产节拍提升

通过参数优化，对驾驶室主焊线8台点焊机器人进行焊接质量提升和生产节拍提升。在建立机器人参数体系的基础上，通过数据分析得到更加优化的参数范围。连接博世焊接控制器，对焊点参数进行编辑。通过反复修改和试验对比，将原来的三段焊调整为一段焊，对不影响焊接质量的多余的周波时间进行优化。对优化后的焊接参数逐个规范进行打试片，确保满足焊接质量要求。通过实践发现当我们需要提升焊接节拍时，多采用“硬规范”，即“大电流、短时间”，多采用一段焊接，缺省“预压电流”、“冷却电流”。但是板材料厚较厚时，也可以通过“软规范”进行焊接，避免电级磨损和减少设备损耗。经过焊接参数优化，一个焊点节约15-20个周波，改善后主焊线机器人工位生产节拍提升5%。

4 结语

装焊车间点焊机器人参数体系建立弥补了原有工艺文件主要针对手工焊接设定，对机器人参数方面没有专门制定的空白。焊接参数是一个体系，其中任一个参数的变化都会对焊接质量进行影响，同时也会影响焊接节拍及设备使用寿命。只有经过反复设定、现场试焊、破坏性剥离、节拍测试，考虑焊接能量与焊接时间、焊接压力、板材厚度等综合因素，才能达到符合现场要求的优化参数。焊接参数的优化也是一个持续改进、不断提升的过程。

参考文献

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