焊接设备及参数设置.doc

机器人焊接系统操作培训课程
POWERWAVE 455M / R和355.I 操作概述

1. POWERWAVE - 描述
1.1 逆变电源-基于高性能的带脉冲功能的数字焊接电源- 其与送丝机之间独特的连接，为系统提供了同步操作; 它有能力在复杂的、高速信号波形控制下形成连续的、精确的焊接电弧。Powerwave 提供优秀的、代表目前技术发展水平的焊接能量的控制，可将飞溅和烟气控制在最小的范围内。
1.2 所有不同的焊接工艺的程序，在出厂时就被编译并记存在焊机内，当操作员输入某一个焊接工艺以后，焊机就会自动地执行这个焊接工艺的程序。
1.3 此焊机具有以下焊接工艺:
GMAW- 具有或不具有脉冲
FCAW
STT (仅在455M/R机型中具有此功能)

1.4 Powerwave焊机在CV模式下能设置实际焊接电压。
1.5 在GMAW-CV 模式中，WFS和电压可以独立地被设置，此时Powerwave 如同其它通用的焊接电源。
1.6 Powerwave 通过调整"Trim"，对具有脉冲的焊接工艺来调整焊接电压。
1.7 用于机器人的PowerWave与半自动和手工焊的PowerWave比较，区别在於使用了一些不同的硬件和软件。例如, 不能用机器人用的 PowerWave焊机进行手工焊接。
1.8 在出厂前已为PowerWave与机器人的准确通信连接进行过校准。
2. 连接
2.1 输入电源线：455R; 在焊机后方，卸下屏板, 连接输入电源电缆，注意电压的接头，出厂时被设置在440 - 460VAC处 。
355i； 没有电源开关，电源通过一个机器人控制台内的断路开关进到355i，当断路开关打开，电源被接通到355i。
2.2 焊接电缆、正极和负极，前面板。
正极性; 大多被使用于GMAW和STT的焊接工艺中，此时正极螺柱连接到焊丝; 负极螺柱连接到工件。
负极性；主要被使用在某些FCAW的焊接工艺中，此时正极螺柱连接到工件，负极螺柱连接到焊丝。
2.3 Powerwave 出厂时被设定在正极性。当需要设定负极性时，打开焊机前面板，将内部的相关极性开关设置在负极性，参看Powerwave 操作手册。
2.4 STT螺柱-仅455R/M具有, 用于STT焊接工艺和低于325安培时Powerwave焊接工艺。
PW455M / R螺柱 (正极螺柱时的355.I 和455M) - 为Powerwave 焊接工艺。
2.5 送丝机控制电缆，与安装在机器人手臂上的送丝机连接。
2.6 送气管 - 连接在送丝机后面，送丝机安装在机器人手臂上。
2.7 机器人接口电缆位置，455在焊机面板下方，355.i在焊机内部。
2.8 电压传感导线：21号导线用于STT的焊接工艺，GMAW 工艺可用可不用。
2.9 455具有辅助的115VAC电源插座。

3. 控制面板
3.1 455有电源控制开关。
3.2 高温警示灯。
3.3 状态显示灯:
A，静止的绿灯-系统运行正常。
B，闪烁的绿灯-刚启动焊机时。
C，当绿灯和红灯交替闪烁时 - 系统有故障: 关闭电源，排除故障，打开电源，重新启动。
D，静止的红灯 - 参看设备说明书中排除故障部分或与林肯电器联系。
E，M型455且有绿灯显示送丝状态。
3.4 回路开关。
4. 水冷器 (仅455焊机具有)

4.1 启动开关
4.2 冷却水管进出接口，回路开关加水口。
4.3 水- 用蒸馏水。在结冰或低温情况下，使用50% 水和50%乙二醇溶剂。
4.4 装有一个水流传感器，如果流量不被检测到或水流压力太低，焊机将不会工作。

5. 建立焊接程序：
5.1 使用Powerwave焊接您的焊件，首先必须通过机器人的示教盒选择适当的焊接工艺，并在示教屏幕上设定一些参数如下:
焊接方式：GMAW ，FCAW ，脉冲(Pulse)，STT。
焊丝材质：钢(steel)，不锈钢(Stainless steel)和铝(Aluminum)。
焊丝直径：035(0.9mm)，045(1.2mm)。
焊接气体：氩气/氧气，氩气/二氧化碳。
5.2 焊接工艺一旦确定就被保存在标题"焊接工艺"之下 。可以定义有2 个焊接工艺在5.30软件版本以上是8个。
5.3 你所选定的焊接工艺号被设定在焊接参数表中，焊接程序在起弧时, 机器人指令Powerwave
执行你选定的焊接工艺号进行焊接。
5.4 参见后面几页的说明细节，进行如下设定:
焊接工艺显示屏
焊接设备显示屏
焊接参数表显示屏

6． 在焊接参数表内设定电压和送丝速度：

6.1 设置您所期望的送丝速度。
6.2 对于CV焊接工艺来，是设定一个实际的焊接电压值；而对于带脉冲的焊接工艺来说，要设定的是"Trim"值这个值告诉Powerwave去采用一个预先编写的电压和匹配的送丝速度。这个预设的电压值是可以调整的，调整方式就是改变"Trim"值，"Trim"的调整范围是从0.5 到1.5，在Powerwave的记忆体中"Trim"1.0代表了预置电压。当"Trim"小于1.0表示需降低电压；当"Trim"大于1.0表示增加电压。Powerwave 以优化法通过机器人焊接参数表中的"Trim"在0.5 到1.5范围内的设置以确定电压，而机器人直接控制送丝速度。"Trim"的设置以1.0为基准值。

7. 电压传感系统
7.1 电压传感导线能改进电弧状况的准确性。
7.2 一套电压传感导线的工具是很有用的。
7.3 大多数GMAW ，FCAW ，STT焊接工艺，使用#67传感导线，其传感在电极间完成。#21传感导线用于STT 的焊接工艺。

8. MIG 和药芯焊丝的焊接参数显示
8.1 通过示教盒选择"Weld Equipment"可进入描述焊接工艺的屏幕显示;选择"Date"可进入描述送丝速度和预先设定的电压/"trim"等参数的屏幕显示 。
8.2 每一设定的送丝速度都有一个相对应的电压被预编了程序后保存在Powerwave 的记忆中。
8.3 在起弧后，按示教盒上的"Status"键，将显示送丝速度 、实际电弧电压，和实际电弧电流。

9. 具有脉冲的焊接
9.1 与其它的焊机相比较，脉冲焊接时电弧的声音和形状是不同的。
9.2 低飞溅，低烟气，低热量输入。
9.3 然而，保持一个非常短的电弧在某一"Trim"的设定下，可以得到最大的焊接速度以及较脆的焊接声音; 飞溅也许轻微地增加。
9.4 3/4"(19mm) 的焊丝伸出长度是理想的工作状况，在1/2" 到3/4 "焊丝伸出长度范围内能得到较好工作状况。焊丝伸出长度愈长能得到更高的熔敷率。

10. 超负荷保护。
10.1 超负载持续率, 超负荷, 冷却剂损失。
10.2 没有输出; 指示灯亮。
10.3 在脉冲方式下, 焊接电流受限制。

11. 机器人接口。
11.1 对机器人Arc Tool 软件响应的接口。
11.2 内置有接触感应器和电弧焊缝跟踪的电路接口。
11.3 脉冲焊时Powerwave 调节弧长用系数- TRIM 调节。在机器人焊接参数表内的电压设置, Powerwave 解释为 Trim 设置，微调 Trim能调节Powerwave 记忆内预先程式化的电压。1.0 是标准设置。你可调整Trim以得到所期望的焊接参数。
11.4 Powerwave 的收弧控制是可调整的, 可预防粘丝和保持导电嘴清洁, 并保持有一最佳的焊丝干伸长。
11.5 非焊接情况下，通过示教器送丝的速度是可调整的，通常设定在80 IPM 。
11.6 送丝速度范围从50 到800 IPM - 为标准速度送丝，75 到1200 - 是 高速送丝速度。
11.7 电压和电流能反馈到机器人的示教器，并且在"Weld Schedule"屏幕显示出来。
11.8 触感信号被连接到数字输入接口26 (DI26) 进行实际触感。
11.9 触感电路被数字输出27 激活 (DO27) 产生24V 的触感信号。

12. 送丝系统
12.1 焊丝轮的压力尽可能小到焊丝不会缠绕在一起。
12.2 对于细焊丝或铝焊丝, 可能需要反转几圈以减少焊丝本身的张力，以免产生焊丝缠绕在一起和其他送丝问题。
12.3 出厂时备有标准速度和高速度的送丝齿轮，参见Powerwave 指南的更换细节。
12.4 有各种不同的送丝轮套件适合各种类型和粗细的焊丝。

13. 定期检修和问题解决
13.1 针对检修和产生的问题，请参看操作手册中适当的章节。
13.2 注意!!! 当移去外罩时，确定其输入电容器的放电步骤- 参看操作手册。

RJ3-100i 机器人与PW 455 M / R或 F355i
的焊接系统设定

下列示教器屏幕将显示设定机器人和PW焊机的通信连接，以得到所期望的焊接工艺和参数:

1. Weld Process屏幕- 确定一个焊接程序, 可得到一组所期望的焊丝类型, 焊丝尺寸, 气体类型, 焊接方式和脉冲等的设定。二种焊接程序/工艺可确定(软件版本, 5.30 和更新的,可支持8 个焊接程序)。它们被存放在焊接程序屏幕内。

2. Weld Equipment 屏幕 - 在这里能搜寻到所需的焊接工艺, 寻找所需的匹配。锁定所期望的匹配，然后进入这个焊接程序号。

3. Weld Schedule 屏幕 - 在焊接参数表的细节屏内, 在第二行 “程序选择", 键入所期望的焊接程序号, 1或2 (1-8 为软件版本5.30), 在起弧时, 这个数字由机器人得到，且由PW执行这个所期望的焊接程序。

以下数页来具体说明上述界面是怎样被完成的。

Weld System Set up
PRESS MENUS, SETUP, ENTER, F1-TYPE, WELD SYSTEM, ENTER

SETUP Weld System

NAME VALUE UNITS
Monitoring Functions
1 Arc loss: ENABLED
2 Gas shortage: DISABLED
3 Wire shortage: DISABLED
4 Wire stick: ENABLED
5 Power supply failure: ENABLED
6 Coolant shortage: DISABLED
Weld Restart Function
7 Return to path: ENABLED
8 Overlap distance: 0 mm
9 Return to path speed: 200 mm/s
Scratch Start Function
10 Scratch start: ENABLED
11 Distance: 5 mm
12 Return to start speed: 12 mm/s
Weld Speed Function
13 Default speed: 40
14 Default unit: IPM
Other Functions
15 On-The-Fly: ENABLED
16 Weld from teach pendant: ENABLED
17 Run in: DISABLED
18 Wire burnback/retract: ENABLED
19 Remote gas purge: DISABLED
20 Remote wire inch: DISABLED

Runin: 这是一个选用功能. 这个功能可以通过设定不同的参数组合用来优化开始焊接时的起弧性能.
“Runin” 是用于焊枪在焊缝中开始开始移动前, 在 “Arc Start” 的指令下先建立起溶池. “Runin” 的焊接参数是用于优化启弧性能的, 直到指定的 “Runin”时间结束. 然后, 在 “Arc Start” 的指令所调用的参数表内执行所设定的主要焊接参数.
Burnback: 这是一个选用功能. 用于焊接结束时的收弧和防止粘丝.
在 MIG 焊接时, 这个功能在送丝指令完成后, 继续保持一定的电压回烧焊丝以防止粘丝.
在TIG 焊接时, 这个功能在焊接结束后能使焊丝缩回.

WELD PROCESS SCREEN
PRESS MENUS, SETUP, ENTER, F1-TYPE, WELD PROC, ENTER

能设定8 个有效的焊接工艺。工艺1 是当前的选择 (这些程序就象PW455内的8 个按钮)
这个数字引用电源内部存储的模式号(存储单元) 。该示例表示程序1将调出模式21 。

F1 F3

SETUP\Weld\Proc\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\JOINT\\10\% 1/8
Selected Process: 1 [ ]

1 PowerWave+ArcLnk \\\\\\\\\\\\\\\\ 21
2 PowerWave+ArcLnk 0
3 PowerWave+ArcLnk 0
4 PowerWave+ArcLnk 0
5 PowerWave+ArcLnk 0
6 PowerWave+ArcLnk 0
7 PowerWave+ArcLnk 0
8 PowerWave+ArcLnk 0

| TYPE | COPY SELECT CLEAR HELP

F1

设定一个所期望的工艺,光标移动到所期望的工艺处，按F3-SELECT。然后按F1-TYPE, 光标移动到WELD System或Weld equipment上，并依次对这两个界面进行设置。
这些数字要被示教到焊接参数表的屏幕项目，并用于焊接程序中，在起弧时，由机器人告知PW执行所期望的焊接工艺。

WELD EQUIPMENT SCREEN
PRESS MENUS, SETUP, ENTER, F1-TYPE, WELD EQUIPMENT, ENTER

这个屏幕显示了在前面Weld process界面中出现的焊接模式号所包含的焊接参数的细节。示例中表示我们已经选择了1号工艺。该界面还可以用来搜索设置一个新的焊接模式号。

POWERWAVE 模式数字 (内部记忆数字) 。

SETUP\Weld\Equip \\\\\\\\\\\JOINT\\10\% 1/17
Welder:Lincoln Electric PowerWave+ArcLnk
1 Process: 1 GMAW Steel # \21
Wire diameter: [ .045 in]
Gas mixture: [Ar CO2 ]
Description: [Synergic CV ]

2 SEARCH for process = GMAW ? YES
3 SEARCH for pulse = NO ? YES
4 SEARCH for wire = Steel ? YES
[ TYPE ] SEARCH HELP

选择参数细节

“YES”是用来限制该工艺需要有这类功能或特征。

F3

在这3 行被设定后, 按F3-SEARCH 。机器人寻找PW所记忆的所有标准匹配, 然后分项显示这些匹配
为一个新焊接模式的搜索进行的设置，根据这些标准进行查询。机器人搜索PW记忆的所有预定的工艺项目:
1. 程序- GMAW, FCAW: F4-CHOICE
2. 脉冲-有或没有: F-KEYS 有/没有
3. 焊丝- STEEL. ALUM. F4-CHOICE

搜寻结果屏幕

由于在先前屏幕按F3-SEARCH 键，所以查寻结果被显示, 并且各种匹配都已被编号.

注意, 光标在第1行，总的参数匹配有17行

PW模式/ 记忆编号
各模式的项目细节
参数匹配编号

SETUP\Eq\Search\\\\\\ JOINT\\10\%
1/17
PROCESS PULSE WIRE MATERIAL
GMAW NO Steel

# WIRE DIA DESCRIPTION
1 \10 .035 in [GMAW Steel ]
[Synergic CV ]
[CO2 ]

2 11 .035 in [GMAW Steel ]
[Synergic CV ]
[Argon Blends ]

[ TYPE ] SELECT HELP

F2

按F2-SELECT 选择所需要的模式。
之后前面WELD EQPT屏幕立即出现，并已经对第一项上面的模式号和内容进行了更新.

WELD EQUIPMENT 屏幕用于STT工艺设置）

SETUP\Weld\Equip \\\\\\\\\\\JOINT\\10\% 1/17 Welder:Lincoln Electric PowerWave+ArcLnk
1 Process: 1 GMAW Steel # 112 Wire diameter: [ .035 in]
Gas mixture: [Ar CO2 ]
Description: [Synergic STT ] 2 SEARCH for process = GMAW ? YES
3 SEARCH for pulse = NO ? YES
4 SEARCH for wire = Steel ? YES

[ TYPE ] SEARCH HELP

STT有它独特的设置模式/ 记忆编号

STT显示在Description 行。

不能用脉冲

SETUP\Eq\Search \\\\\\\\\\\JOINT\\10\% 10/17

9 111 .035 in [GMAW Steel ] [Synergic STT ] [100% CO2 ]
10 112 .035 in [GMAW Steel ] [Synergic STT ] [Ar/CO2 Blends ]

[ TYPE ] SELECT HELP

查寻结果的例子显示匹配中有STT.

WELD EQUIPMENT 屏幕 (续)

SETUP\Weld\Equip\\\\\\\\\\\\\JOINT\\10\%
1/17
Welder:Lincoln Electric PowerWave 455

1 Process: 1 GMAW Steel # \21
Wire diameter: [ .045 in]
Gas mixture: [Ar CO2 ]
Description: [Synergic CV ]

2 SEARCH for process = GMAW ? YES
3 SEARCH for pulse = No ? YES
4 SEARCH for wire = Steel ? YES

Feeder: Power Feed 10

5 Wire feed speed units: IPM\\\
6 WIRE+ WIRE- speed: 50 IPM
7 Feed forward/backward: ENABLED
8 Wire stick reset: DISABLED
9 Wire stick reset tries: 1

Timing:

10 Arc start error time: 2.00 sec
11 Arc detect time: 0.06 sec
12 Arc loss error time: 0.25 sec
13 Gas detect time: 0.05 sec
14 Gas purge time: 0.35 sec
15 Gas preflow time: 0.00 sec
16 Gas postflow time: \0.20 sec
17 Strike wire feed speed 50\ IPM

[ TYPE ] SEARCH HELP

设置行17 为引弧送丝速度，通常为50 英寸/分钟。

WELD SCHEDULE(焊接参数)
DATA — F1 TYPE--WELD SHEDULE

按DATA键以显示焊接参数表。
第一列表示送丝速度。
第二列表示TRIM/电压设置。
如果选择的程式设定为PW-GMAW-CV ，" V "表示电压，将出现于这列上面。
第三列是焊接速度(英寸/分钟)。

ZERO LINE 0
DATA\Weld\Sched\\\\\\\\\\\\\\JOINT\\10\%
1/32
ipm V IPM COMMENT
1 \300.0 23.5 25
2 300.0 23.5 35
3 300.0 1.0 35
4 300.0 1.0 35
5 300.0 1.0 35
6 300.0 1.0 35
7 300.0 1.0 35
8 300.0 1.0 35
9 300.0 1.0 35

[ TYPE ] DETAIL HELP >

设置焊接参数，以使焊接程序能调用设置的所有参数

设定焊接参数表, 首先确保已经选择了所期望的焊接工艺。然后光标移到所期望的参数表编号上，按F2-DETAIL 。出现下面屏幕:
光标在2-PROCESS SELECT上，键入被选择的焊接工艺编号(1-8) 。
光标在3， 键入所期望的送丝速度。
光标在4，如为PW CV程序, 键入所期望的焊接电压(0-50)。如为PW 脉冲程序, 键入所期望的TRIM 数值 (0.5-1.5)
光标在5，为调整脉冲频率。
ZERO LINE 0
DATA\Weld\Sched\\\\\\\\\\\\\\JOINT\\10\%
1/7

1 Weld Schedule: 2 [****************]
2 Process select: 1 [GMAW Steel ]
3 WFS 300.00 ipm
4 VOLTS