陈令 李铁成 杨贺
上汽通用五菱汽车股份有限公司青岛分公司 山东青岛 266555
【摘要】：随着各个汽车生产厂家自动化率的不断提升，机器人携带伺服焊枪进行点焊的普及程度越来越高。针对FANUC机器人品牌，通过对伺服焊枪系统在现场应用过程中的故障分析及经验总结，压力标定对于伺服焊钳机器人在现场应用的稳定性及质量的相关性联系紧密。本文主要对焊钳压力标定的原理及操作过程的主要问题及注意事项做出介绍。
【关键词】：机器人；伺服焊枪；压力标定
1.伺服焊枪压力标定的原理
1.1伺服焊枪以伺服电机作为直接动力驱动装置，来实现焊钳动电极施加压力的运动。焊枪的压力标定则是各品牌机器人厂商为了将伺服电机不同扭矩下所对应的压力值以应用人员熟悉的N（牛顿）单位展现出来的一项功能。实际是将伺服电机的扭矩值与压力计测出的压力值两个变量做出数学中常见的函数曲线的过程即为压力标定。下图为FANUC机器人的压力标定图及根据其压力标定数据所做出的函数曲线。
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对于没有标定出来的压力值，应按如下方式计算其所对应的扭矩值。以2000N为例，
从压力曲线中可以看出2000N在1780N--2160N之间，则利用这两个点就可以列算式求出其所对应的扭矩值。设2000所对应的扭矩值为X，则
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2.压力标定需要遵循的原则
①大于最大，小于最小原则
在压力标定过程中，需要保证压力标定数据中的最大压力要大于焊钳实际应用中的最大压力值；最小压力要小于等于焊钳实际应用中的最小压力值。
例如：焊接程序中调用的最小压力为修模压力800N，最大焊接压力为3400N，则起始压力要小于等于800N，最大压力要大于3400N以上。
②实际焊接程序中调用的压力值一定要在标定数据中体现，并且在该压力值前后尽量多标几组相邻数据，保证调用压力数据在压力曲线上的精确度。
③压力标定过程中最好保证压力为定量值，伺服电机扭矩为变量值，通过压力计测出的压力值与压力定值比较，然后将扭矩值向接近压力值的方向进行调整，以达到与之相对应的压力值。
④为保持一致将标定时的速度统一定在T1模式100%，对于GLOBAL2标准而言，一般压力标定速度都在50mm/s，对于GLOBAL3标准而言，压力标定速度都在25 mm/s。
⑤多次重复反复确认
压力标定过程中影响因素比较多，比如压力计的放置位置及角度等；电极端面的平整度等，所以要一组数据要最少保持3次测量结果一致的基础上才能确认该组数据为正确数据。
⑥压力标定结束后，需要收集标定数据，根据标定的数据绘制出本焊枪的压力曲线，分析压力标定曲线，对存在明显问题的曲线进行重新标定。
3.压力标定过程中的关键参数
在焊钳压力标定过程中要注意参数设定要遵循实际使用工具来设置，压力计有多重规格，一般选用厚度为13mm的压力计，Pressuring Tine（sec）压力时间设置时间为2.0S,Pushing Depth（mm）设置为20，Gun Open Value（mm）设置为20。
4.结束语
基于上述可知，伺服焊枪系统将会在各个汽车厂进行大范围应用，而压力标定对焊接质量又有着尤为重要的作用，所以在日常的生产运行中加强对压力的检测和压力标定的规范性与一致性是必要的一项工作。而应用中不断的经验总结又可以反馈现场规范化，相信随着技术的不断发展与进步，会不断有新的焊接形式与检测手段出现，促进整个市场的不断发展。
参考文献
【1】FANUC机器人相关技术手册
【2】机器人技术及其应用 朱世强 王宣银 浙江大学出版社（2001）
【3】工业机器人应用技术 郭洪红 科学出版社