問題分析
在高版本ROBOGUIDE軟件的WeldPRO模塊中創(chuàng)建完弧焊焊接機(jī)器人虛擬系統(tǒng)后，軟件下方的Robot Alarms欄中會(huì)顯示“ARC-045 Weld EQ is OFFLINE”警告信息，即焊接設(shè)備離線，點(diǎn)擊“Fault Reset”按鈕，就可將其消除。
但是還會(huì)彈出“ARC-213 AO: Invalid Arclink I/O EQ1”警告信息，也就是無效的Arclink I/O設(shè)備，再次點(diǎn)擊“Fault Reset”按鈕，警告完全消除。
每次在打開仿真項(xiàng)目文件時(shí)，警告信息仍然會(huì)出現(xiàn)，也可以通過點(diǎn)擊“Fault Reset”按鈕，進(jìn)行消除。
雖然警告信息消除后，已經(jīng)可以對(duì)弧焊焊接機(jī)器人進(jìn)行示教編程與仿真運(yùn)行，但是在虛擬仿真時(shí)，機(jī)器人在焊接過程中并不能像在低版本軟件中那樣產(chǎn)生焊接電弧弧光，也不能生成弧焊焊接焊縫模型。
為了徹底解決上述問題，通過查看《FANUC機(jī)器人報(bào)警代碼列表操作說明書》得知，出現(xiàn)這兩個(gè)警告信息的原因是機(jī)器人控制器未能與焊接電源成功建立通信，相關(guān)焊接通信I/O信號(hào)也未分配。
總的來說就是需要對(duì)機(jī)器人的弧焊焊接系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)配置，本期就來介紹一下這部分內(nèi)容。
Arc Tool介紹
Arc Tool（弧焊工具）是內(nèi)嵌于FANUC機(jī)器人控制器中的專門用于弧焊焊接的應(yīng)用程序軟件包。Arc Tool除了基本的弧焊焊接功能外，還具備接觸傳感器、電弧傳感器、多層多道焊接等擴(kuò)展功能。本案例只介紹Arc Tool的基本功能。
使用Arc Tool應(yīng)用程序時(shí)，必須設(shè)置應(yīng)用程序所需的數(shù)據(jù)。在Arc Tool中，需要設(shè)置的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)大致包含以下四部分內(nèi)容：
Arc Tool設(shè)置，也就是機(jī)器人弧焊焊接軟件設(shè)置；
弧焊系統(tǒng)設(shè)置；
弧焊設(shè)備設(shè)置；
弧焊數(shù)據(jù)設(shè)置。
下面就詳細(xì)介紹這四部分內(nèi)容的設(shè)置方法。
機(jī)器人弧焊焊接軟件設(shè)置
Arc Tool設(shè)置也叫弧焊焊接軟件設(shè)置，是機(jī)器人能夠作為弧焊焊接機(jī)器人的根基設(shè)置，它包括焊接電源設(shè)置、與弧焊焊接相關(guān)的速度單位的設(shè)置以及其他相關(guān)設(shè)置。該項(xiàng)內(nèi)容需要在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)設(shè)置，并且只能在機(jī)器人“控制啟動(dòng)”模式下完成。
在ROBOGUIDE軟件中點(diǎn)擊“Robot”菜單，在其下拉菜單中依次選擇“Restart Controller”→“Controlled Start”，機(jī)器人進(jìn)行控制啟動(dòng)，同時(shí)彈出簡化模式的虛擬示教器，啟動(dòng)完成后示教器顯示界面自動(dòng)進(jìn)入Arc Tool Setup界面。
在Arc Tool Setup界面中可以看到，默認(rèn)生成的機(jī)器人弧焊焊接系統(tǒng)使用的焊接電源制造商為“林肯電氣（Lincoln Electric）”，焊接標(biāo)準(zhǔn)為“美標(biāo)（USA）”。
這里我們需要把焊接標(biāo)準(zhǔn)更改為“國標(biāo)（China）”，并且把焊接電源制造廠商更改為“通用（General Purpose）”。使用示教器的操作面板設(shè)置相關(guān)項(xiàng)目值，詳細(xì)設(shè)置內(nèi)容如下表所示。
全部設(shè)置完成后，按“FCTN”鍵，選擇“START (COLD)”，對(duì)機(jī)器人控制器進(jìn)行冷啟動(dòng)，啟動(dòng)完成后設(shè)置內(nèi)容生效。
機(jī)器人弧焊焊接系統(tǒng)設(shè)置
弧焊系統(tǒng)設(shè)置是對(duì)弧焊焊接機(jī)器人在焊接工序中與弧焊整體控制相關(guān)參數(shù)進(jìn)行的設(shè)置，其中包含諸如電弧耗盡檢測(cè)、原始焊道再繼續(xù)、刮擦起弧等相關(guān)功能的設(shè)置。這些設(shè)置，在焊接系統(tǒng)設(shè)置界面內(nèi)完成。
設(shè)置完成后，設(shè)置項(xiàng)目將被反映到所有的焊接設(shè)備與焊接數(shù)據(jù)中。
在ROBOGUIDE軟件中，打開機(jī)器人虛擬示教器。然后在操作面板上按“MENU”鍵，依次選擇“設(shè)置”→“焊接系統(tǒng)”，進(jìn)入焊接系統(tǒng)設(shè)置界面。
按照實(shí)際需要對(duì)相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)置，對(duì)于虛擬仿真項(xiàng)目，可以按照下表進(jìn)行設(shè)置。
機(jī)器人弧焊焊接設(shè)備設(shè)置
弧焊設(shè)備設(shè)置，是對(duì)與焊接電源控制相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，即對(duì)弧焊焊接機(jī)器人系統(tǒng)連接的每臺(tái)焊接電源的設(shè)置。機(jī)器人系統(tǒng)上連接有多臺(tái)焊接電源時(shí)，可以針對(duì)每臺(tái)焊接電源進(jìn)行不同的設(shè)置。設(shè)置項(xiàng)目包括送絲機(jī)設(shè)置、焊接順序設(shè)置等。這些設(shè)置，在焊接設(shè)備設(shè)置畫面上完成。
設(shè)置完成后，這些內(nèi)容將被反映到所選擇的焊接電源及其焊接設(shè)備中所包含的所有焊接數(shù)據(jù)中。
在虛擬示教器的焊接系統(tǒng)設(shè)置界面中，按“F1 類型”鍵，在彈出的類型菜單中選擇“焊接設(shè)備”，進(jìn)入焊接設(shè)備設(shè)置界面。
按照實(shí)際弧焊焊接工藝需要對(duì)相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)置，對(duì)于虛擬仿真項(xiàng)目，可以按照下表進(jìn)行設(shè)置。
機(jī)器人弧焊焊接數(shù)據(jù)設(shè)置
弧焊數(shù)據(jù)設(shè)置是機(jī)器人在焊接時(shí)對(duì)焊接裝置和周邊設(shè)備發(fā)出的指令內(nèi)容的設(shè)置。系統(tǒng)中每臺(tái)焊接設(shè)備可以有多個(gè)焊接數(shù)據(jù)，并可以針對(duì)每個(gè)焊接數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的設(shè)置。設(shè)置項(xiàng)目中包含諸如焊接電流指令值、焊接電壓指令值等焊接條件相關(guān)的設(shè)置和氣體清洗時(shí)間、預(yù)送氣時(shí)間等被連接的周邊設(shè)備的設(shè)置以及針對(duì)每個(gè)焊接部位指定的特殊要求的設(shè)置等。
通過利用程序中的弧焊焊接指令來指定焊接數(shù)據(jù)編號(hào)和焊接條件編號(hào)，機(jī)器人執(zhí)行到弧焊焊接指令處時(shí)將根據(jù)設(shè)置的焊接條件來執(zhí)行焊接。
在弧焊數(shù)據(jù)中，針對(duì)每臺(tái)焊接設(shè)備最多可定義20個(gè)焊接數(shù)據(jù)，在每個(gè)焊接數(shù)據(jù)內(nèi)最多可定義32個(gè)焊接條件。
在虛擬示教器的操作面板上按“DATA”鍵，進(jìn)入焊接程序數(shù)據(jù)界面。若是界面不是焊接程序數(shù)據(jù)界面，可以再按“F1 類型”，然后選擇“焊接程序”即可進(jìn)入。
在焊接程序數(shù)據(jù)界面中，將光標(biāo)移動(dòng)到焊接程序前的“+”上，然后按“F2 詳細(xì)”，焊接程序展開，在其下可以設(shè)置焊接程序數(shù)據(jù)。
按照實(shí)際弧焊焊接工藝需求對(duì)焊接程序中的相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)置，對(duì)于虛擬仿真項(xiàng)目，可以按照下表進(jìn)行設(shè)置。
焊接程序數(shù)據(jù)設(shè)置完成后，將光標(biāo)移動(dòng)到設(shè)置前的“+”上，再次按“F2 詳細(xì)”，設(shè)置展開后可以在其中設(shè)置機(jī)器人弧焊焊接條件數(shù)據(jù)。
按照實(shí)際弧焊焊接工藝需求對(duì)焊接條件中的相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)置，對(duì)于虛擬仿真項(xiàng)目，可以按照下表進(jìn)行設(shè)置。
焊接程序數(shù)據(jù)全部設(shè)置完成后，按“FCTN”鍵，在彈出的FUNCTION菜單中選擇“重新啟動(dòng)”，對(duì)機(jī)器人控制器進(jìn)行冷啟動(dòng)，重啟后設(shè)置的弧焊焊接系統(tǒng)參數(shù)、弧焊焊接設(shè)備參數(shù)、弧焊焊接數(shù)據(jù)參數(shù)即刻生效。
機(jī)器人常用弧焊焊接指令介紹
FANUC機(jī)器人中的Arc Tool軟件必須使用專用的弧焊焊接指令來觸發(fā)執(zhí)行，弧焊焊接指令通過Arc Tool軟件能夠向機(jī)器人指定何時(shí)、如何進(jìn)行弧焊焊接。弧焊焊接指令主要包括弧焊開始指令、弧焊結(jié)束指令。機(jī)器人在執(zhí)行弧焊開始指令和弧焊結(jié)束指令之間所示教的運(yùn)動(dòng)程序過程中，進(jìn)行弧焊焊接。
弧焊開始指令是使機(jī)器人開始執(zhí)行弧焊焊接的指令，F(xiàn)ANUC機(jī)器人的弧焊開始指令有兩種表現(xiàn)形式，而每一種表現(xiàn)形式又包含兩種使用方法。
如下圖所示，是機(jī)器人弧焊開始指令的第一種表現(xiàn)形式，即基于焊接條件編號(hào)的指令表現(xiàn)形式。其中，第一條是弧焊開始指令作為單獨(dú)的程序語句的使用方法，而第二條是弧焊開始指令作為運(yùn)動(dòng)程序語句的附加功能選項(xiàng)的使用方法，二者在功能上是等效的。
弧焊開始指令的第二種表現(xiàn)形式是基于焊接條件的表現(xiàn)形式，如下圖所示，在這種表現(xiàn)形式中，可以在TP程序中直接指定焊接電壓和焊接電流（或送絲速度）。這種表現(xiàn)形式也有兩種使用方法，其用法與第一種表現(xiàn)形式一致。
弧焊開始指令中的焊接數(shù)據(jù)編號(hào)、焊接條件編號(hào)在焊接程序數(shù)據(jù)中的相互對(duì)應(yīng)關(guān)系如下圖所示。
弧焊結(jié)束指令是向機(jī)器人指定弧焊結(jié)束的指令，它也有兩種表現(xiàn)形式，并且每一種表現(xiàn)形式也有兩種使用方法。如下圖所示，是其第一種表現(xiàn)形式，即基于焊接條件編號(hào)的指令表現(xiàn)形式，它的兩種使用方法與弧焊開始指令相同。
如下圖所示，是弧焊結(jié)束指令的第二種表現(xiàn)形式，與弧焊開始指令不同，弧焊結(jié)束指令多了一項(xiàng)弧坑處理時(shí)間，其它的可設(shè)置項(xiàng)與弧焊開始指令相同，使用方法也一樣。
弧焊結(jié)束指令中的焊接數(shù)據(jù)編號(hào)、焊接條件編號(hào)在焊接程序數(shù)據(jù)中的相互對(duì)應(yīng)關(guān)系也與焊接開始指令一致。
機(jī)器人弧焊焊接速度設(shè)定
FANUC機(jī)器人的弧焊焊接速度可以直接在運(yùn)動(dòng)程序語句上指定，也可以通過焊接速度指令來設(shè)定。
焊接速度指令可以將機(jī)器人運(yùn)動(dòng)程序語句中的速度指定為焊接條件中設(shè)置的焊接速度，這樣就可以將焊接電壓、焊接電流、焊接速度作為焊接條件統(tǒng)一進(jìn)行管理。每次示教時(shí)，就不必在程序上單獨(dú)逐條設(shè)置焊接速度值了。焊接速度在程序語句中的應(yīng)用格式如下圖所示。
通過將機(jī)器人運(yùn)動(dòng)程序語句中的運(yùn)行速度變更為“WELD_SPEED”（焊接速度），可以使機(jī)器人按照指定的焊接速度進(jìn)行焊接，其執(zhí)行的焊接速度是在本條運(yùn)動(dòng)程序語句之前的弧焊開始指令中焊接條件內(nèi)指定的焊接速度。
要使用焊接速度指令，可以先將光標(biāo)移動(dòng)到機(jī)器人焊接運(yùn)動(dòng)程序語句的運(yùn)行速度上，然后按“F3 焊接”，再按“ENTER”鍵，即可將速度值變更為焊接速度。
當(dāng)遇到執(zhí)行單步運(yùn)行、未執(zhí)行弧焊開始指令就執(zhí)行帶有焊接速度指令的運(yùn)動(dòng)語句、執(zhí)行后退運(yùn)動(dòng)的情形時(shí)，機(jī)器人不會(huì)按照焊接速度運(yùn)行，而是按照在弧焊焊接系統(tǒng)設(shè)置畫面或弧焊焊接軟件設(shè)置畫面上設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)速度運(yùn)行。
機(jī)器人仿真運(yùn)行
全部設(shè)置完成后，就可以仿真運(yùn)行了，仿真運(yùn)行效果如下方動(dòng)態(tài)圖所示。機(jī)器人弧焊焊接程序的編寫方法可參考之前發(fā)布過的“ROBOGUIDE軟件機(jī)器人弧焊焊接虛擬仿真”系列文章。
可以看到，機(jī)器人對(duì)工件進(jìn)行了焊接，并且焊接過程中產(chǎn)生了電弧弧光，同時(shí)生成了焊縫模型。
如果在仿真運(yùn)行時(shí)不想讓機(jī)器人產(chǎn)生電弧弧光和生成焊縫模型，可以在虛擬示教器的操作面板上按下“SHIFT”鍵后再按“WELD ENBL”鍵，來關(guān)閉機(jī)器人弧焊焊接。當(dāng)然，重復(fù)此操作可以再次開啟機(jī)器人弧焊焊接。
保存虛擬仿真項(xiàng)目后，再次打開時(shí)“ARC-045 Weld EQ is OFFLINE”警告信息也不再顯示了。
（轉(zhuǎn)載）
