工业机器人原理及应用 —— 弧焊 项目作

课程名称：工业机器人原理及应用

项目名称：双工位汽车配件弧焊工作站搭建与调试

软件版本：RobotStudio 6.08

机器人型号：ABB IRB 1520ID

系统版本：RobotWare 6.08.01 完成时间：2026年__6__月__9__日

一、项目任务与目标

1. 项目任务

在 RobotStudio 6.08 中完成弧焊工作站解包、系统重置、I/O 配置、Cross Connection 配置、弧焊参数设置、程序数据创建、目标点示教、RAPID 程序调试，实现机器人双工位自动焊接、清枪剪丝、中断控制、路径恢复等功能。

2. 学习目标

掌握弧焊工作站布局与工作流程。

掌握 DSQC651、虚拟 I/O 板配置及 Cross Connection 逻辑。

掌握焊接参数、摆弧参数、起弧收弧参数设置。

掌握 ArcL/ArcC 系列弧焊专用指令使用。

掌握 Torch Services 清枪系统应用。

掌握中断程序、CallByVar、Path Recovery 路径恢复功能。

完成双工位自动焊接仿真并稳定运行。

二、设备与软件环境

仿真软件：RobotStudio 6.08

机器人型号：ABB IRB 1520ID

I/O 模块：DSQC651（2 块）、虚拟 I/O 板 simBoard1

工作站文件：SituationalTeaching_Arc608.rspag

工艺：机器人弧焊（汽车配件）

三、项目实施步骤与完成记录

任务 1 工作站解包与系统重置

解包步骤： ① 双击 .rspag 文件 → ② 下一步 → ③ 从 Pack&Go 加载 → ④ 选择 RobotWare 6.08.01 → ⑤ 完成

系统备份与重置： ① 控制器 → 备份 → 创建备份 → ② 重启 → 重置系统 → ③ 确认恢复出厂

完成情况：☑已完成 □未完成

任务 2 I/O 单元与信号配置

2.1 I/O 单元配置

Board10（DSQC651）：Address _10_____

Board11（DSQC651）：Address ___11___

simBoard1（虚拟 I/O）：Address 无需填写

2.2 模拟量与数字量 I/O 配置

2.3 系统 I/O 配置

2.4 Cross Connection 配置

Cross_do04pos1：soRobotInHome AND soRotToA → do04pos1

Cross_do05pos2：soRobotInHome AND soRotToB → do05pos2

完成情况：☑已完成 □未完成

任务 3 弧焊程序数据创建

3.1 工具数据 tWeldGun

mass：___3.5_ kg

trans X：___0_ mm Z：_180___ mm

cog Z：__120__ mm

3.2 工件坐标系

wobjStationA：A 工位坐标系

wobjStationB：B 工位坐标系

创建方法：☑三点法

3.3 弧焊工艺数据

WeldData（焊接参数）

Weld_speed：_5mm_/s__

Voltage：28v____

Current：__22A__

SeamData（起收弧）

Preflow_time：_0.8S___

Postflow_time：__1.2S__

WeaveData（摆弧）

Weave_shape：_Sine___

Weave_width：_6mm___

Weave_length：__4_mm_

完成情况：☑已完成 □未完成

任务 4 程序模板导入

导入方式：□示教器 ☑RobotStudio

模块名称：MainMoudle.mod

遇到问题与解决：

完成情况：☑已完成 □未完成

任务 5 目标点示教（rTeachPath）

需示教点位：

pHome：安全点

pWeld_A10~A100：A 工位焊缝点

pWeld_B10~B100：B 工位焊缝点

pGunWash /pGunSpary/pFeedCut：清枪、喷雾、剪丝点

示教要求：焊枪与焊缝垂直，避奇异点。

完成情况：☑已完成 □未完成

任务 6 RAPID 程序结构与功能说明

完成情况：☑已完成 □未完成

任务 7 程序调试与仿真运行

调试步骤： ① I/O 信号校验 → ② 工具 / 工件校验 → ③ 单步运行 → ④ 自动运行

报警与处理：

仿真结果： ☑ 双工位自动切换焊接 ☑ 起弧 / 收弧 / 送丝 / 吹气正常 ☑ 计数到自动清枪剪丝 ☑ 转台互锁安全逻辑正常 ☑ 无碰撞、无报警、连续运行

完成情况：☑已完成 □未完成

四、核心指令与功能总结

弧焊指令 ArcLStart：__直线起弧指令，焊接轨迹起点，完成提前送气、引弧，开启焊接工艺。____________________________

ArcL：_直线焊接运行指令，机器人以设定焊接参数做直线运动并持续焊接。_______________________________________

ArcCEnd：____圆弧 / 直线收弧指令，执行收弧、滞后停气，结束本次焊接作业。__________________________________

中断程序 CONNECT：__将中断标识与中断例行程序进行绑定，建立中断关联。___________________________________

ISignalDI：____定义数字输入信号触发中断，设定触发条件与中断标识。_______________________________

TRAP：_中断程序入口标记，中断触发后执行 TRAP 与 ENDTrap 之间的代码。_______________________________________

程序调用方式

ProcCall：___常规直接调用例行程序，格式程序名;，顺序执行子程序。________________________________

CallByVar：_通过变量间接调用例行程序，实现动态、选择性调用子程序。_________________________________

%% 字符串：___RAPID 中用于注释内容，仅作文字说明，程序不执行。________________________________

路径恢复 Path Recovery StorePath：__存储当前机器人运动路径与位置姿态，用于故障后恢复。__________________________________ RestoPath：__读取已存储的路径数据，恢复机器人运动轨迹。__________________________________

PathRecMoveBwd：___控制机器人沿原路径反向回退，配合路径恢复使用。____________________________

五、项目总结与收获

焊接质量 / 节拍优化建议：

一、质量提升

1. 固化焊接参数、焊枪姿态，统一作业标准。
2. 焊前清理工件油污、锈迹，严控装配间隙。
3. 定期更换导电嘴、喷嘴等易损件，检查供气、接地。
4. 落实首检、巡检，针对性防控气孔、未熔合、变形等缺陷。

二、节拍优化

1. 改用快速夹具，精简上下料、装夹动作。
2. 合理提焊接速度，优化轨迹，减少空行程与启停弧。
3. 集中批量生产，提前备料、耗材，减少换型停机。
4. 做好设备预防性维保，降低故障停机时间。

三、落地要求

提速不松质量，所有改善先试焊验证，常态化点检复盘