📚 课程目录第4章 UR焊接直线焊缝示教与速度参数整定

4. UR焊接直线焊缝示教与速度参数整定

直线焊缝示教：从两个示教点到可执行焊接路径

直线焊缝在 UR 示教器上通常用两个路点（起点、终点）定义，但真正决定焊缝成形的是运动参数而非路点本身。本节以一条 120 mm 长的平板对接直缝为例，示教后重点整定焊接速度、加速度与拐角过渡（blend）半径，并用焊缝外观判断参数是否合理。

示教前先确认：工具坐标系已标定为焊枪 TCP（焊丝干伸长末端），工件坐标系已建立在焊缝起点所在的装夹基准上。直线焊缝的示教点应取在焊丝指向的焊缝中心线上，而不是焊枪外壳或喷嘴边缘，否则后续速度整定会因路径偏移而失真。

示教与参数整定的信号链

下图给出从示教路点到焊缝成形的完整关系：两个路点定义几何，速度/加速度/过渡半径定义运动学，最终由熔池行为反映为焊缝外观。整定的本质是让运动学参数与焊接工艺窗口匹配。

示教操作要点

在自由驱动模式下，将焊丝尖端对准焊缝起点，记录为 P_start；沿焊缝中心线移动到终点，记录为 P_end。两点之间保持焊枪姿态一致（直线焊缝通常不需要变姿态）。
在 P_start 前插入一个接近点（Approach），沿焊缝法向偏移约 20–30 mm，避免起弧时焊枪从侧面撞入工件。
在 P_end 后插入一个退出点（Retreat），同样沿法向偏移，保证收弧后焊枪平稳离开。
将 P_start 和 P_end 的运动类型设为 MoveL（直线运动），接近点和退出点可用 MoveJ 以缩短节拍。

速度、加速度与过渡半径的整定方法

UR 的 MoveL 指令中，速度参数 v 单位为 mm/s，加速度 a 单位为 mm/s²，过渡半径 r 单位为 mm。整定顺序建议为：先定速度，再调加速度，最后设过渡半径。

参数	示例值	调整依据	观察现象
焊接速度 v	5 mm/s	与板厚、电流、送丝速度匹配	熔宽均匀、鱼鳞纹间距一致
加速度 a	300 mm/s²	起停段不产生明显抖动	起弧/收弧处无堆高或凹陷
过渡半径 r	2 mm	小于焊缝拐角圆角半径	拐角处速度连续、无停顿痕

速度整定时，先以较低速度（如 3 mm/s）试焊，观察熔池是否稳定；再逐步提高到目标值。若出现咬边，说明速度偏快或电流偏小；若出现堆高，说明速度偏慢或送丝偏快。加速度过大会在起停段产生可见抖动，可通过降低 a 或增加起停斜坡来改善。过渡半径 r 只在路径有拐角时起作用，直线焊缝两端若与其它段衔接，可设 r = 2–5 mm 使速度不降为零。

直线焊缝本身没有中间拐角，但 P_start 和 P_end 与接近点/退出点的衔接处存在方向变化。若这些衔接点使用 MoveL 且 r = 0，机器人会在端点完全停止，造成起弧/收弧处热输入集中。给衔接点设置合适的 r 可让速度平滑过渡。

焊缝成形判读与参数优化

试焊后按下表判读，并回到对应参数调整。每次只改一个参数，避免多参数耦合导致无法定位原因。

焊缝现象	可能原因	调整方向
熔宽忽宽忽窄	速度波动或轨迹偏移	检查 TCP 标定，降低 v 或增大 r
起弧处堆高	端点停留时间过长	增大起弧段 r 或提高 a
收弧处凹陷	收弧前速度突降	增大收弧段 r，或加收弧电流衰减
整条焊缝抖动纹	加速度过大或关节刚性不足	降低 a，检查负载与安装刚性
拐角处偏离中心线	过渡半径过大	减小 r 至焊缝拐角圆角以内

速度、加速度和过渡半径的整定必须在实际焊接工艺窗口内进行。UR 程序中的速度值只描述 TCP 运动，不直接等于熔敷率；焊接电流、电压、送丝速度由焊机侧独立控制。若只改 UR 速度而不联动焊机参数，焊缝成形会偏离预期。

可复用的参数整定记录表

建议每次试焊后填写下表，形成本工位的参数基线。表中数值为示例，实际值需根据板厚、材料和焊机特性确定。

项目	第1次试焊	第2次试焊	第3次试焊	最终值
焊接速度 v (mm/s)	3	5	5	5
加速度 a (mm/s²)	200	200	300	300
过渡半径 r (mm)	0	2	2	2
起弧段现象	堆高	轻微堆高	平整	平整
收弧段现象	凹陷	轻微凹陷	平整	平整
中段熔宽	偏窄	均匀	均匀	均匀
结论	速度偏低	起停待优化	通过	—

记录表的作用是让参数调整有据可查。当更换工件或焊丝批次时，可从最终值出发微调，而不必从零重新试焊。