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核心逻辑：Weld Schedule（焊接条件号）绑定每层 / 每道独立工艺包 + 轨迹偏移 + 摆动联动 + 焊机总线通讯，打底、填充、盖面自动切换电流 / 电压 / 送丝 / 摆动 / 焊接速度，不需要人工在程序里单独改参数。 厚板痛点：打底熔深、填充侧壁熔合、盖面成型，每层工艺完全不一样，必须做到【轨迹、摆动、焊接参数三者联动】。

一、必备软件选项

1. H541 ArcTool（基础弧焊包，必装）：提供ArcStart[条件号] / ArcEnd，直接调用预设 Weld Schedule，支持摆焊、弧坑填充、起弧斜坡

2. R616 TAST+MP（重点！多层多道 + 电弧跟踪）

• MP=Multi-Pass 多层多道；TAST 电弧跟踪，厚板焊接热变形后自动记录坡口偏差，下一层自动复用第一层的跟踪补偿量（路径数据 PathData），同时自动切换对应 Schedule 参数

• 原理：第一道打底焊时，电弧传感器实时采集坡口左右偏差并存入 PathData；后续层道直接读取该补偿 + 叠加层道偏移，同时调用对应焊接条件

3. J722 Cust Weave 自定义摆动（推荐）：梯形摆动，坡口两侧可设置停留时间，解决厚板侧壁未熔合；每层摆动宽度、频率、左右停留时间跟随 Schedule 联动切换

两种实现路线： 路线 A（推荐量产）：R616 MP 多层多道功能，1 条基准轨迹，系统自动生成多层偏移 + 自动绑定每层焊接条件，示教工作量最小，参数联动最稳定。  路线 B（简易无 MP 选项）：位置寄存器 PR 做层 / 道偏移，用 IF 条件跳转，每层调用不同ArcStart[#]；缺点：每层轨迹需要程序手动管理，无自动跟踪补偿，适合公差小工件。

二、焊机通讯选型

想要电流、电压、送丝速度实时闭环联动，优先总线；模拟量容易漂移，厚板多层多道不推荐长期量产。

1. 总线通讯（首选）：Fronius / Kemppi / EWM / 发那科 SFP 焊机，使用DeviceNet / Profinet / EtherCAT，机器人下发 Schedule 编号给焊机，焊机内部直接调用预设工艺曲线。

• 机器人只下发焊接条件号，焊机内部存储打底 / 填充 / 盖面全套波形、U/I、送丝；双向回读实际电流电压，异常直接报警。

2. 模拟量 0~10V（老焊机备选）：每个 Schedule 绑定 AO 输出电压，缺点：温漂，多层连续焊接电压容易偏移，每层参数一致性差。

重点：Weld Schedule（焊接条件表），在示教器 ArcTool 菜单预先建好多套工艺：

• Schedule1：打底焊（大熔深，小摆宽，起弧斜坡，弧坑填充开启）

• Schedule2：填充焊（中等电流，梯形摆动 + 两侧停留，摆宽更大）

• Schedule3：盖面焊（降低热输入，摆动加宽，控制余高） 每套 Schedule 内部绑定：电流、电压、送丝速度、焊接速度、摆动类型 / 宽度 / 频率 / 停留时间、预送气、滞后停气、弧坑填充参数。 调用：ArcStart[1]直接启动 1 号打底全套参数，一条指令完成整套工艺加载，实现参数联动。

三、MP 多层多道功能的联动逻辑

1. 示教基准轨迹（仅示教打底第一道）打底焊开启 TAST 电弧跟踪，焊接时机器人持续记录坡口左右偏差存入PathData 路径数据。

2. 设置层道偏移参数在 MP 菜单内设置：

• 横向偏移（同层多道，焊道之间左右偏移）

• 高度偏移（每焊完一层，Z 向抬升，匹配焊道堆高）

• 每层 / 每道绑定对应的 Weld Schedule 号（关键联动点）

3. 自动执行逻辑：

• 第一层第一道 → Schedule1（打底）+TAST 采集坡口偏差存入 PathData

• 第一层第二道 → 横向偏移 + 读取 PathData 补偿 + 调用对应 Schedule

• 第二层 → Z 向抬升高度偏移 + 复用第一层 PathData 坡口补偿 + 切换填充 Schedule2

• 最后盖面层 → 切换 Schedule3 盖面参数，摆动参数自动更新

优势：轨迹偏移、跟踪补偿、焊接工艺、摆动参数全部自动联动，不需要每道单独示教。

四、程序结构示例

方式 1：R616 MP 多层多道

MP SETUP  //多层多道初始化，设定层数、道数、偏移量、绑定各道Schedule
L P1 1000mm/s CNT
ArcStart[1]  //打底，Schedule1，自动联动摆动、起弧收弧
L P2 5mm/s CNT
ArcEnd
//系统自动执行下一道，自动偏移+自动切换Schedule2/3，读取PathData跟踪补偿

方式 2：无 MP 选项，PR 寄存器 + IF 跳转

R[1]=1  //当前层数
R[2]=1  //当前道数
LBL[10]
//根据R[1]层数，条件判断调用不同焊接条件
IF R[1]==1,JMP LBL_base  //第一层打底 Schedule1
IF R[1]==2,JMP LBL_FILL  //第二层填充 Schedule2
IF R[1]==3,JMP LBL_CAP   //第三层盖面 Schedule3
LBL_base
ArcStart[1]
……
ArcEnd
//位置寄存器PR叠加偏移，高度/横向偏移
PR[1,3]=PR[1,3]+0.8  //Z向层高偏移
R[1]=R[1]+1
JMP LBL[10]

缺点：没有 PathData 电弧跟踪记忆，工件热变形后坡口位置不准，适合小批量、工件公差很小。

五、摆动联动

在Weld Schedule 内直接绑定摆动参数，每层调用 Schedule 自动切换摆动，不用在程序里单独写摆动指令：

• 打底：摆动关闭或小幅正弦摆动，优先保证根部熔深

• 填充：梯形摆动（Trapezoid），两侧停留 0.2~0.4s，保证坡口侧壁熔合；摆动宽度逐层加大

• 盖面：摆动宽度匹配坡口上口，控制焊缝宽度和余高，减少咬边

系统变量：$WEAVE_TYPE、$WV_DWELL_TIME跟随 Schedule 自动加载，实现摆动和焊接参数联动。

六、配套外设与时序联动

1. 层间等待：厚板连续多层热积累大，在每层焊接结束后，增加WAIT等待冷却（可接温度开关做闭环等待），冷却完成再进入下一层，防止过热、晶粒粗大、变形。

2. 清枪剪丝站时序：可在 N 道完成后调用 DO 信号触发清枪站；清枪完成后返回 DI 就绪信号，再继续下一层焊接，和多层多道程序联动。

3. 变位机联动：变位机作为外部轴，和机器人同步运动，多层焊接全程保持平焊位置；变位机运动和起弧 / 收弧信号互锁。

4. 焊缝跟踪选型对比

• TAST 电弧跟踪（R616 自带）：低成本，适合坡口均匀、间隙变化不大，配合 MP 多层多道是黄金组合，第一层采集，后续层自动补偿

• 激光跟踪（iRVision 激光）：工件来料公差大、拼板间隙波动大，激光实时检测坡口，输出偏移给 MP 多层多道。

七、焊机与焊枪硬件匹配要点

1. 焊机：500/630A 数字化 MAG 电源，100% 暂载率，支持多通道 Weld Schedule 存储；普通模拟焊机不支持多工艺快速切换。

2. 焊枪：水冷重载机器人焊枪（500A+），ARC Mate iD 空心手腕机型（内置电缆，线缆拖拽稳定，TCP 漂移小），搭配磁力防碰撞。

3. 送丝机：四轮驱动送丝，φ1.2/1.6 焊丝，减少大电流送丝打滑。

八、现场调试步骤

1. 在示教器 ArcTool 里建立 3 套 Weld Schedule：打底 / 填充 / 盖面，每套预设电流电压、摆动、起弧收弧、弧坑填充

2. 总线通讯配置，测试：机器人下发条件号，焊机正确切换工艺，回读电流电压正常

3. 开启 R616 MP 多层多道功能，设置每层横向、高度偏移，把每一层道绑定对应的 Schedule 编号

4. 示教基准打底轨迹，开启 TAST 电弧跟踪，试焊第一道，验证 PathData 是否正常记录坡口补偿

5. 自动运行多层多道，观察每层是否自动偏移 + 自动切换焊接参数、摆动参数

6. 试板 UT 探伤，调整各 Schedule 参数，优化侧壁熔合、控制层间温度

7. ROBOGUIDE 离线仿真：提前模拟多层偏移，检查干涉，提前优化层道参数，减少现场停机调试

九、常见踩坑

1. 只在程序里改电流电压，不使用 Weld Schedule 绑定摆动：参数和摆动不同步，填充焊侧壁熔合不稳定。

2. 没有 R616 MP，纯手动每层示教：工作量巨大，工件热变形后焊偏，UT 探伤容易出现未熔合。

3. 模拟量通讯：连续多层焊接，电压漂移，焊缝成型前后不一致。

4. 层间没有冷却等待：厚板热量累积，晶粒粗大，变形大，产生裂纹。

5. 摆动使用正弦波、无两侧停留：填充层侧壁熔合不足，厚板 UT 最容易不合格。

十、推荐整套参考配置

• 机器人：ARC Mate 100iD / 120iD 空心手腕，R-30iB Plus 控制柜

• 软件：ArcTool (H541)+R616 TAST with MP + Cust Weave (J722)

• 焊机：Fronius TPS500i / 肯比 A7，Profinet 总线

• 焊枪：宾采尔 500A 水冷机器人焊枪，磁力防撞

• 焊丝 φ1.2/1.6，气体 80% Ar+20% CO₂

• 选配：双轴变位机联动、激光跟踪、TSC 清枪站。