伺服焊钳的生产应用

1.工具坐标的设定

焊钳工具坐标的设定如图5-44所示，工具坐标的旋转应与焊钳吻合，应在标准轴周围旋转（设定Rx、Ry、Rz）并登录在“工具文件设定表”中。

2.伺服焊钳示教的登录与设定

1）示教状态按下【外部轴切换】，按下【S＋】或【S－】，焊钳进行打开和关闭。

图5-43 伺服点焊钳控制系统

图5-44 焊钳工具坐标的设定

2）建立新程序，选择【R1＋S1】。

3）示教焊接位置点时，不要接触工件，保持工件与电极距离5～10mm，在焊接位置点程序下面登录SVSPOT焊接命令。

4）登录SVSPOT命令。按下【.／SPOT】键登录，SVSPOT GUN＃（1）PRESS＃（1）WTM＝1 WST＝1。WTM为指定焊机设定的焊接条件序号，WST为指定焊机的启动时间。因为要在加压前启动焊机，所以需在焊机处设定预压时间。数值为0时，执行焊接命令同时启动焊机；数值为1时，一次压力执行时启动，数值为2时，二次压力执行时启动。

5）压力设定：【焊钳】→【焊钳压力】。

6）焊接电流、焊接时间在焊机侧设定。

7）空打动作。进行电极研磨和安装电极时，不进行焊接也要给焊钳加压的动作，SV-GUNCL（空打动作指令），按下【2／空打】键登录，SVGUNCL GUN＃（1）PRESSCL＃（1）。

8）电极的磨损检出，分为空打接触动作和传感器检出动作两方面。

①空打接触动作。使固定侧电极和移动侧电极接触，读取该位置，SVGUNCL GUN＃（1）PRESSCL＃（1）TWC-A（空打接触动作指定程序）。

②传感器检出动作。使移动侧电极在传感器的检出范围移动，根据该位置的读取数据，计算移动侧电极的磨损量，SVGUNCL GUN＃（1）PRESSCL＃（1）TWC-B（传感器检出动作指定程序）。

3.焊钳电极帽的更换基准

焊钳电极帽上标有使用极限界限，如果打磨电极时触及使用极限界限，应更换电极帽。电极帽的消耗量为7～8mm，例如新电极帽全长为23～25mm，则当该电极帽变为15～16mm时，则要更换。此外，则更换电极帽时应使用电极更换工具，切勿用锤子等敲击电极，否则会导致轴承、滚珠螺杆等的损坏。新电极帽的尺寸如图5-45所示。

4.更换电极帽时的焊钳姿态

更换电极帽时，为了防止水溅到驱动单元主体，需将焊钳的姿势设定为朝下。此外，当需要固定焊钳进行使用时，也要在朝下的姿势下固定。

图5-45 新电极帽的尺寸

5.应用案例(www.xing528.com)

（1）伺服焊钳的特性文件建立 焊钳特性的特性文件是指对焊钳固有的物理特性进行描述。以安川点焊机器人为例，首先进行焊钳特性设定：【主菜单】→【点焊】→【焊钳特性】，如图5-46所示。

（2）特性文件制作步骤举例

1）制作假设的焊钳特性文件。以某企业机器人现场设定的特性文件数据为例，先设定一个假设的值，如图5-47所示。

在制作假设的特定文件中，“脉冲与形成的转换”是按照实际焊钳的开度设定的，通过示教盒的操作，设定适宜的焊钳开度。用示教盒读取焊钳轴电动机的编码器脉冲值。具体做法是：闭合焊钳，开度为零，记录实际脉冲值，再按“4096”个脉冲每10mm（实际的焊钳丝杠节距）计算其他行程与脉冲对应关系。“转矩与压力的转换”是现场机器人中的抄录值，如图5-48所示。

闭合焊钳时，外部轴的当前脉冲值是90037，按照“4096”个脉冲为每10mm（实际的丝杠节距）计算，得出实际的10mm、20mm、50mm、100mm和200mm的对应脉冲值。制作假设的焊钳特性文件时需要注意的是，最大转矩的压力要足够大，否则在测量实际转矩压力过程中会出现报警。

图5-46 焊钳特性设定菜单界面

注：如果没有对焊钳特性进行描述，伺服焊钳不能够执行空打、焊接等命令。

2）测量焊钳的转矩与压力转换的数据。制作完假设的特性图后，就可以执行空打和焊接命令，然后制作输入转矩与压力转换的数据。要通过kgf（1kgf＝9.8N）数值指定压力，需要把焊钳轴电动机的转矩（％）与压力（kgf）的关系进行数据输入。

①在【空打压力文件】中设定压力，此时的压力单位用转矩（％）指定。

②在程序中登录SVGUNCL命令，用步骤①指定设定的空打加压文件。

③执行程序，用加压计测量焊钳的压力。

④对不同的压力重复以上3个步骤，得出8组转矩和压力的数据（转矩为40％、60％、70％、90％、100％、110％、120％和130％，根据实际需要确定转矩）。

⑤将8组数据输入到焊钳特性文件的“转矩与压力转换”中，如图5-49所示。

图5-47 生产现场的焊钳特性文件

注：PULSE—脉冲数（个）STROKE—丝杠节距（mm）

TORQUE—焊钳轴电动机的转矩（％）PRESSURE—指定压力（N）

图5-48 “转矩与压力的转换”特定文件

图5-49 用加压计测量焊钳的压力

3）设定“接触／磨损条件”，按照现场实际测量和需要的最大压力和焊钳物理特性资料填写。