發布日期：2022-07-14 點擊率：122
厚板焊接過程中，工件加工誤差、裝配誤差及焊接過程中的熱變形等因素不可避免地會導致機器人示教軌跡和實際焊接軌跡存在一定的偏差。如何對機器人的軌跡偏差進行補償，完成精確的焊接過程是保證焊接質量的關鍵。本篇介紹應用于弧焊過程的TAST Tracking功能，該功能通過維持焊絲和工件之間電流恒定進行上下方向和左右方向的補償，從而實現機器人路徑軌跡的調整。
TAST Tracking(Through-Arc Seam Tracking)功能，也稱為電弧傳感或電弧跟蹤功能，該功能可進行上下方向和左右方向的補償，其中，左右方向的補償只在正弦型擺動焊接時有效。當使用擺焊功能對V型坡口工件焊接時(如圖1所示)，焊絲端部與工件之間的距離會隨著擺動的進行而發生改變，則流過二者之間的電流也會隨之發生變化。如圖2所示，焊絲到達坡口端部時的電流值要高于焊絲位于坡口中央位置，但當焊絲位于坡口中間位置時，擺焊左右兩側的電流波形則相同。但是，當焊接路徑偏離V型坡口中線時，電流波形在擺焊的左右兩側各不相同，如圖3所示。TAST Tracking功能可通過采樣反饋的電流值獲得電流波形，并從中計算出擺焊左右兩側各自波形下的面積，從而對機器人的軌跡進行修正。
圖1 TAST Tracking功能
圖2 焊接路徑位于坡口中央時的電流波形圖
圖3 焊接路徑位于坡口右側時的電流波形圖
實際焊接過程中，由于裝配和焊接過程的熱變形，工件相對于焊絲端點不可避免地會發生上下方向的位置改變。TAST Tracking功能通過在焊接路徑的中間位置進行電流采樣，作為電流基準值，并計算其它位置的值相對于此偏移的補償量，對機器人的軌跡進行修正。如圖4所示，采樣時分擺動焊接和無擺動焊接兩種情況，圖中1點為采樣點，采樣值作為基準值。如果工件偏離焊絲，電流值逐漸減小，則對機器人路徑進行補償，使得焊絲靠近工件。反之，工件逐漸靠近焊絲，電流值逐漸增大，則對機器人路徑進行補償，使得焊絲離開工件，如圖5所示。
圖4 上下方向補償時電流采樣
圖5 上下方向補償示意圖
TAST Tracking功能由兩個指令所構成：
u Track TAST [i](電弧跟蹤傳感器)指令
u Track End (跟蹤結束)指令
圖6 電弧傳感條件設置
通常在弧焊的開始位置以執行跟蹤開始指令的方式進行示教;基于電弧傳感的補償只在焊接有效時進行;電弧傳感指令執行中的示教點間的移動時間比擺焊周期(或者采樣時間)短時，在該區間內基于電弧傳感的補償不起作用。
TAST Tracking功能在厚板焊接中得到了廣泛的應用，但在使用此功能時，客戶也遇到不同的問題，為此，針對此功能的使用進行了相關梳理。
u 使用TAST Tracking功能的工件厚度必須在3mm以上;
u 擺動焊接時，只可使用正弦型擺焊模式;
u TAST Tracking功能不支持A運動指令;
u TAST Tracking功能使用于V型坡口時，坡口角度必須在90°以內;
u TAST Tracking功能使用于搭接或角接接頭擺動焊接時，擺幅必須是比板厚小2mm以上的值;
u 擺動焊接時，擺動的寬度(擺幅*2)至少必須是焊絲直徑的3倍以上;
u 在反饋電流值穩定的情況下，實際的焊接路徑與示教路徑的角度最大必須在10°以下;
u 焊接母材必須為鐵類，或者具有與軟鋼同等或同等以上的電阻的金屬;
u 建議擺幅設置在以上，擺頻在以下，兩端停留時間在以上時，TAST Tracking功能可發揮最佳性能。
下一篇： PLC、DCS、FCS三大控
上一篇： 具有“洞察力”的傳感
