AUBO 焊接应用手册

1 前言

焊接工艺包是基于 ARCS 系统开发的工艺插件，专为 AUBO 机器人焊接应用场景打造。其采用经典顺序逻辑编程架构，操作流程简洁直观，即便新手也能快速上手。

插件系统搭载先进算法框架，配合全新设计的焊接交互界面，在提升操作便捷性的同时，还提供从安装调试到后期维护的全周期技术支持。焊接工艺包配备 I/O、Modbus TCP 等通用模拟量通信协议，可适配市面上多种主流焊机型号，帮助操作员轻松实现对不同品牌、型号焊机的统一控制。

本手册系统阐述了焊接工艺包的规范操作与安全准则。为避免操作风险，所有操作人员务必在使用前逐条研读操作步骤，确保完全掌握相关要点。需特别注意，手册中的示例图片仅作参考，实际设备因型号、版本不同，界面及功能展示可能存在差异

2 安全信息

由于机器人焊接涉及许多潜在的危险，用户在使用之前必须仔细阅读、理解并遵守本手册以及其他关于 AUBO 机器人使用手册的说明。

集成商必须确保安装区域内的完整机器人系统符合相应的法律法规要求，严格执行防线评估，并采取必要的措施来最大程度地降低风险。同时，用户必须遵守集成商指定的安全法规。

AUBO 提醒用户：

在使用机器人时必须注意安全使用设备，机器人操作者必须对自己的安全负责。AUBO 不对机器人使用的安全问题负责。

3 版本信息

版本信息	版本号
手册版本	AUBO 焊接应用手册-1.0
焊接工艺包版本	Welding-0.1.1
ARCS 版本	0.31.1-beta.30

4 焊接工艺包安装

焊接工艺包是一款基于 ARCS 系统开发的工艺插件，安装工艺包前请确认已安装 AuboStudio 软件。

焊接工艺包安装步骤如下：

官网下载焊接工艺包至 U 盘中，将 U 盘插入机器人控制柜的 USB 接口。

下载链接：联系遨博工作人员。

打开示教器，单击【主页 > 设置 > 系统 > U 盘导入】，选择焊接工艺包，单击【导入】。
单击【插件】进入插件界面，单击界面左下角的【新增】，选中焊接工艺包文件，点击【选择】导入的焊接工艺包。
设置工艺插件 “welding” 插件的状态按钮为绿色，单击【重启】重启控制柜。
控制柜重启成功后，可分别在【焊接】、【配置 > 焊接】中查看新增的插件功能。

5 基础配置

初次使用焊接工艺包或更换焊机后，需先对机器人、焊机进行参数配置，包括配置机器人的工具中心点（TCP）、负载、焊机的通讯方式等。用户可以自己手动对其中的功能进行配置，也可以导入已有的安装配置文件进行配置，如下图所示。

注意：

配置完成后，须先保存配置文件，再编写程序文件，确保设置的参数生效。
如果配置文件发生修改，且已绑定程序文件，须先保存配置文件，再保存程序文件，避免发生程序运行错误。

5.1 工具中心点（TCP）

5.1.1 TCP位置标定

打开示教器，单击【配置 > 一般 > 工具中心点】。
单击【新增】创建 TCP_0，点击【重命名】可对工具坐标系进行重命名，单击【位置 > 测量】，进入【示教 TCP 位置】向导。
TCP 的位置采用四点法，即找一个固定参考点（通常是尖点），将机器人工具末端点绕着该参考点示教四个不同姿态的位置。系统通过这四个位置的数据自动计算出 TCP 位置。这四个位置姿态的差异应尽可能大，以提高计算精度。
点击设置路点1，将进入如下界面，通过通过步骤1来改变机械臂位姿，使得工具末端与标定工具尖端接触。设置完路点后点击确认。进行下一个路点的设置。剩下的路点同理。

5.1.2 TCP方向标定

单击【方向 > 测量】，进入【示教 TCP 方向】向导。
选择一个坐标系, 单击【设置路点】进入示教界面。设置完路点后点击设置查看系统计算的方向。
通过示教界面或者拖动示教改变机械臂位姿，标定时的TCP的 X 轴方向需要相对基座的Y轴垂直，且保证TCP的Z轴方向于基座的Z轴方向平行。
依次单击【默认】、【保存】按钮，生效并保存新建的 TCP。

5.2 负载

打开示教器，单击【配置 > 一般 > 负载】。
单击【新增】创建新的有效负载，单击【重命名】对新负载重命名。
单击【测量】进入有效负载辨识向导，根据向导提示测量有效负载参数。
依次单击【现在设置】、【默认】、【保存】按钮，生效并保存新建的有效负载。

6 焊接配置

单击【配置 > 焊接】，进入焊接配置界面。焊接配置目前包括四个部分，分别是“焊机”配置、“焊接参数”配置、“多层多道”配置、“LineLaser”配置。

6.1 焊机

点击【焊机】进入焊机配置界面，该界面包含三个模块：“焊机配置”、“通讯状态”、“焊机操作”。

6.1.1 焊机配置

初次使用或更换焊机时可根据实际需求，单击下拉框配置”焊接类型“ 、”焊机类型“，"通信设置、''工作模式"，按照实际应用需求设置 “通信配置” ，测试 “模拟曲线” 中的参数。

焊接类型：选择焊机的焊接类型，如点弧焊、激光焊等；
焊机类型：选择对应焊机品牌型号；通讯设置：
选择焊机与机器人的通信方式，如机器人 IO、Modbus TCP 等。

IO 通信地址配置：

点击【通讯配置】可根据实际需求配置机器人 IO 对应焊机的信号地址，如下图所示，配置完成后点击【保存】完成配置。
点击【模拟曲线】可设置机器人给定焊机的电流、电压模拟信号，设置焊机焊接反馈给机器人的电流、电压模拟信号，如下图所示。设置完成后点击【保存】完成配置。

6.1.2 通讯状态

焊机的通讯状态包括：焊机连接状态、焊机就绪、起弧成功、送丝、退丝、送气、反馈电流、反馈电压的通讯状态，绿色表示通信成功，红色表示通信失败。

6.1.3 焊机操作

焊机操作功能可手动测试 “送丝” 、“退丝” 、“点焊”、“送气” 动作。点击 "手动点焊"可测试起弧，并可在 ''给定电流""、"给定电压"显示框查看实际焊接电流、电压的焊接效果。

6.2 焊接参数

焊接参数是机器人执行焊接动作时，机器人运动与焊接工艺相关的参数，其主要分为全局运动参数、焊接工艺参数和摆动参数；

全局运动参数：是执行焊接动作前与焊接动作后机器人准备动作的运动参数；
焊接工艺参数：是执行焊接动作时设置的机器人的运行速度和焊机的工作电流、电压等工艺参数；
摆动参数：是机器人在执行焊接摆动时摆动工艺的相关参数（锯齿摆、月牙摆等）。

6.2.1 全局运动参数

全局运动参数设置如下图所示，包括：关节速度、关节加速度、工具速度、工具加速度，抬高距离和交融半径。其中抬高距离是TCP进入焊缝起点或离开焊缝终点时沿起始姿态TCP反方向自动生成的准备距离。

关节/工具速度：当【移动】节点为 “关节运动” 时，设置关节的移动速度。当【移动】节点为 “直线运动” 时，设置工具的移动速度。
关节/工具加速度：当【移动】节点为 “关节运动” 时，设置关节的移动加速度。当【移动】节点为 “直线运动” 时，设置工具的移动加速度。
使用交融半径：当【移动】节点为 “直线运动” 时，设置【移动】节点下的【路点】节点的默认交融半径。

6.2.2 焊接工艺参数

点击【新建】可增加工艺参数，点击【编辑】可设置工艺参数，工艺参数设置完成后可勾选或取消【默认参数】，勾选完成后，需要点击【保存】，焊接参数设置完成。

焊接工艺参数包括：板材厚度、焊接速度、焊接电流、焊接电压、熄弧电压、熄弧电流、熄弧时间、送气时间，可根据实际工艺需求进行配置。

板材厚度：焊接板材的厚度尺寸，单位毫米（mm）;
焊接速度：焊接过程中，焊枪沿焊接方向移动的速度，单位毫米每秒(mm/s)；
焊接电流：焊接时的电流强度，单位为安培(A)；
焊接电压：焊接时的电压，单位为伏特（V）。

熄弧电压：焊接结束时，电弧的电压值，通常低于正常焊接电压；
熄弧电流：焊接结束时，电弧的电流值，通常低于正常焊接电流；
熄弧时间：从开始执行熄弧程序（如电流 / 电压开始衰减）到电弧达到设置电压、电流的时间，单位为毫秒（ms）。
送气时间：焊接保护气体的输送时间，通常包括 “提前送气” 和 “滞后停气” 两个阶段，单位为毫秒（ms）。

6.2.3 摆动参数

摆动参数：摆动类型、摆动频率、摆动幅度、停留时间、保持距离、角度、方向。
摆动类型：包含不摆动、正弦、螺旋、月牙、锯齿。
摆动频率：摆动频率为每秒摆动几个周期，单位为Hz。
摆动振幅：摆动的最大值(如下图中摆动振幅大小)。
停留时间：当机械臂摆动到峰值时停留的时间，如下图中，在点1和点2处停留的时间。
保持距离：当机械臂摆动到摆动的峰值时，往前进方向运动一段距离。这段距离就是保持距离，这段距离就是保持距离，如下图中，在点1和点2处往箭头方向运动的一段距离。
摆动角度：机械臂绕运动工具座标系X轴逆时针转动的方向为正。
摆动方向：向上摆动和向下摆动(下图中摆动方向为向上摆动)。

下图为摆动频率为1Hz，摆动方向为向上摆动，停留时间为0ms，保持距离为0mm，摆动角度为0度的正弦摆动的机械臂运动轨迹。

下图【1】为摆动频率为1Hz，摆动方向为向上摆动，停留时间为0ms，保持距离为0mm，摆动角度为0度的锯齿型摆动的机械臂运动轨迹。
图【2】为摆动频率为1Hz，摆动方向为向上摆动，停留时间为0ms，保持留距离为0mm，摆动角度为20度的锯齿型摆动的机械臂运动轨迹。
图【3】为为摆动频率为1Hz，摆动方向为向上摆动，停留时间为0ms，保持距离为0mm，摆动角度为90度的锯齿型摆动的机械臂运动轨迹。
图【4】为为摆动频率为1Hz，摆动方向为向下摆动，停留时间为0ms，保持距离为0mm，摆动角度为0度的锯齿型摆动的机械臂运动轨迹。

点击【编辑】配置工艺参数如下图,设置完成后点击【保存】完成配置。

6.3 多层多道

6.3.1 新建与保存工艺

点击【添加】建立新的多层多道工程，单机【重命名】后点击【默认】即可使工艺生效。

6.3.2 多层多道基本配置

多层多道基本配置包括，“过渡半径”配置与“焊缝类型”选择。过渡半径一般不用修改，焊缝类型包括V型焊缝与角焊缝。

6.3.3 多层多道添加道

点击【添加道】可对新增焊缝相对于基础焊缝进行轨迹偏移，点击【编辑】可进行偏移量的设置，选中【启用焊缝】可以使设置的偏移焊缝生效，选择完成后，点击【保存】完成多层多道工艺设置。

6.3.4 多层多道偏移量与机械臂末端旋转角度

V型焊缝:

Y为水平向左偏移量，Z为垂直向上偏移量，焊缝的起点指向焊缝终点的方向为X轴的正方向。A为绕X轴转动的角度，绕X轴向Y轴转动为正，B为绕Y轴转动的角度。点击编辑进入多层多道偏移量与机械臂末端旋转角度的设置。选择需要编辑的某一道的工艺名称与偏移量。设置好后点击保存即可。

角焊缝:

首先把焊缝类型切换为角焊缝。

当选择焊缝类型为角焊缝时，系统会根据焊枪姿态自动识别参考平面，Y为远离焊缝向外偏移，Z为远离焊缝向上偏移，焊缝的起点指向焊缝终点的方向为X轴的正方向。A为绕X轴转动的角度，绕X轴向Y轴转动为正，B为绕Y轴转动的角度。

7 焊接工程

7.1 焊接界面

点击【焊接】进入焊接工程界面，该界面包含两个部分：第一个部分为焊接工程建立相关功能区，第二个部分为焊机功能测试相关区域。焊机：将焊机开关置为开，使焊机与机械臂之间建立通信。当确定好焊接路线后，，点击程序开始按钮，即可开始焊接。送丝：将焊机开关置为开，点击送丝，焊丝将通过焊枪吐出焊丝。退丝：将焊机开关置为开，点击退丝，焊丝将通过焊枪回退焊丝。气检：将焊机开关置为开，点击气检，气体将从焊枪中送出。