ＳＣＯｍｐｉ机器人是加拿大魁北克水电局研制的用于水轮机叶片表面现场修复的专用机器人．为使 该机器人能在中国顺利工作，本文对中国的１．Ｚｍｍ碳钢焊丝ＧＢＥＲ５０—６和１．ＺＩｎｌ ｎ不锈钢焊丝ＨＳ３６７Ｍ进行校准的方法和结果也进行了研究，并得到了这两种型号焊丝的焊接文件Ｗｄ．Ｃｆｇ．ＩＳｃｏｍｐｉ机器人简介［’］ ｌ）ＳＣＯｍｐｉ机器人功能简介 ＳＣＯｍｐｉ机器人是用于水轮机叶片现场修复的专用机器人．水轮机经过一段时间工作后，其叶片 表面会产生气蚀和磨损现象．ＳＣＯＩＹｌｐｉ机器人可对其进行现场维修，首先用等离子切削的 方法去除叶片表面产生气蚀和磨损的部分；然后用焊接的方法进行填充；最后再经磨削使其还原成叶片表面原有的形状．ＳＣＯｍｐｉ机器人经编程后可自动进行等离子切削、焊接和磨削．２）Ｓｃｏｍｐｉ机器人焊接系统的组成：①机器人及其控制系统；②焊接电源、送丝机、焊枪、冷却器及保护气体；③焊接控制器及焊接控制软件Ｗｅｉ．ｃｆｇ，２ 对焊丝进行校准 用ＳｃｏｍＰｉ机器人进行连续自动焊接时，其一系列指令是通过计算机计算发出，并通过焊接控制 器驱动各执行部分（如：焊接电源、送丝机、冷却系统、保护气体等）；尤其在利用自适应控制时 ，计算机连续不断地将采集来的信息（焊接电流、焊接电压、送丝速度等参数）进行分析处理，并不断发出新的指令指导焊接．这些内容都是通过向焊接文件Ｗｅｉ．ｃｆｇ中“ｓｍｐｉｃ ｈｔｉｏｎｓｈｉｐ ｅａｔａｌ ｐａｒａｍｅｔｅ”和“ｓｈｃｋｏｕｔ ｓｔｈａ－ｎｏｎ ｅａｔｅｄ Ｐａｒａｌｎｅｔｅ”中的命令输人正确的数据，然后计算机利用这些数据与所采集的数据进行比较 分析计算，而对于不同型号的焊丝，向Ｗｅｌｄ．Ｃｆｇ中输人的数据是不同的．这些数据的获得 ，是通过对焊丝进行校准来完成的．因此，应对常用的几种焊丝进行校准，以得到适合这几种焊丝的焊接文件Ｗｅ．ｃｆｇ２．ｌ校准的内客及步骤ｌｎ １）首先通过对这种焊丝用手工进行焊接，找到一些焊接参数的极限值，佣懒人到：①焊接文件Ｗｅｉ．ｃｆｇ中“ｓｍｐｉｃ ｅｎｔｉｏｎｓｈｉｐ ｒｅａｔｅｄ ｐａｍｌｎｅｔｅｒ”下的命令 ｓＷＨＳ和ｓｍｐｉｇｇ速度的上、下限 ）；②ｓＶＨＦ，ｓＶＬＦ（焊接电压的上、下限）；③ＨＢＨＦ，ＨＢＬＦ基准焊接电流的上、下 限）；④ＨＰＨＦ，ｍ盯风焊接电流峰值的上、下限）；⑤ＳＦＨＦ，ＳＦＬＦ焊接电源频率的上、下限）；２）再用机器人进行焊接．用固定的比较电压ＡＶ—ＯＶ，用不同的堆积率（Ｄ叩ｏｓｉｔｅ ｒａｔｅ）和不同的焊枪到被焊件的高度（Ｓｈｃｋｏｕｔ）进行焊接实验，计算机在文件Ｌｓｔ． ｌｏｇ中记录下每次的焊接参数，即：焊接电流平均值（Ｉ６）、焊接电流有效值＊。）、焊接电 压（Ｖ。；；）、送丝速度（Ｖ。）、焊枪到被焊件的高度（ＳｔｉＣｋｏｌｌ）和堆积率（Ｄｅｐｏｓｉｔｅｒａｔｅ）．将这些数据输人到一扩展名为ＤＡＴ的文件中； ３）利用一种软件对这个文件进行处理后，将得到的值输人到焊接文件Ｗｅｌｄ咆中Ｓｔｉｃｋｏｕｔ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｒｅｌａｔｅｄ ｐａｒａｍｅｔｒ下的ＥＫ３Ｆ，ＥＫ４Ｆ和ＥＫＳＦ中；产生出适合这种焊丝型号的焊接文件Ｗｄ．吨（这项工作由加拿大魁北克水电局完成）．２．２ 对国产碳钢焊丝ＧＢＥＲ５０—６和国产不锈钢焊丝ＨＳ３６７Ｍ进行校准 为使ＳｃｏｍＰｉ机器人能用中国焊丝进行工作，针对碳钢和不锈钢两种焊丝进行了校准．２．２．ｌ 对国产１．ＺＩＴｕｎ的型号为ＧＢＥＲ５０—６碳钢焊丝校准 １）确定焊接条件Ｉ３］ 首先必须确定焊接条件．对不同的焊接条件，即使相同型号的焊丝，也必须通过校准来得到适合于各自的焊接文件．由于哈尔滨理工大学中加合作中心实验室的机器人焊接电源型号是ｈｅｍａｌＡｒｃ ６００ＧＭＳ，因此将焊接文件Ｗｅｉ．魄中的命令Ｉ．－Ｈｉ置为１．选保护气体为二氧化碳（ＣＯ。）、电源电压为恒压（ＣＶ）方式，因此将焊接文件Ｗｅ．吨中的命令ＳＡＭＩ置为２．２）焊接参数极限值的确定Ｉ‘－ｑ 首先依据文［４第四章和魁北克水电局提供的适合加拿大的碳钢焊丝的ＳＲｑ４Ｓ，ＳＷＩＳ，ＳＶ ＨＦ，ＳＶＬＦ，ＨＢＨＦ，ＨＢＬＦ，ＨＰＨＦ，ＨＰＬＦ，ＳＦＨＦ和ＳＦＬＦ的数值，进行 手工焊接．若能正常焊接，则根据情况分别增大这些参数的上限值或降低这些参数的下限值．经多次试验，得到这些参数的极限值见表１．将这些数值输人到焊接文件Ｗｅｉ他中． ３）采集焊接参数 将焊接文件中的ＳＶ７Ｆ置为０；分别针对每种焊枪到焊件的高度（Ｓｔｉｃｋｏａｔ）１６１ｌｌ ｌｌｌ．－１８ｎｕｎ，２（ｈ，２２Ｉｎｌｎ，２４ＩＴｕｎ，２６ｎｕｎ取不同的堆积率（Ｄ叩ｏｓｉｔｅ１：ａｌ：ｅ）２．０５，４．０，６．０和 ８．７５进行焊接；共 ２４次焊接试验．将机器人中文件Ｌａｓｔ．ｌｏｇ记录的６项焊接参数输人到文件ＧＢＥＲ５９—６，ｄａｔ中．表２只给出了前１０次的焊接参数记录． ４）生成ＧＢＥＲ５０—６碳钢焊丝的焊接文件 将文件ＧＢＥＲ５０—６．ｄａｔ寄给魁北克水电局，其用一种专门的软件对其进行处理即可得出适合这种焊丝和这种焊接条件的焊接文件．由于焊接文件涉及知识产权，这里不再列出．２．２．２对国产不锈钢焊丝ＳＨ３６７Ｍ的校准 对国产ｌ．Ｚｍｍ不锈钢焊丝ＳＨ３６７Ｍ的校准过程与对国产ｌ．Ｚｍｌｎ的型号为ＧＢＥＲ５０—６碳钢焊丝校准过程相同，因此只给出结果． ｌ）焊接条件 焊接电源的型号是Ｔｈｅｎｎａｌ Ａｒｃ ６００ＧＭＳ；保护气体为８０％的氖气Ｗ）与 ２０％的二氧化碳ｑ）混合气体；电源电压为恒压（ＣＶ）方式． ２）焊丝焊接参数的极限值见表３．３）国产不锈钢焊丝ＳＨ３６７Ｍ校准过程中前１０次记录见表４．３ 结 论 通过以上工作，现在已经能用Ｓｃｏｍｐｉ机器人应用国产的这两种型号的碳钢焊丝ＧＢＥＲ５０— ６和不锈钢焊丝ＨＳ３６７Ｍ进行正常焊接，如需用国产的其它型号的焊丝进行焊接，则需进行校准．（审稿：周欣荣教授，尤 波教授；编辑：王 萍）用Scompi机器人对中国焊丝进行校准@李金良$哈尔滨理工大学机械动力工程学院!黑龙江哈尔滨150080
@DESGAGNE Louis$加拿大魁北克大学高等技术学院!加拿大机器人;;焊丝;;校准为使加拿大魁北克水 电局研制的Ｓｃｏｍｐｉ机器人能用中国的焊丝及保护气体进行正常焊接，通过对国产碳钢焊丝Ｇ ＢＥＲ５０—６和国产不锈钢焊丝ＨＳ３６７Ｍ进行校准，得到了这两种型号焊丝的焊接文件Ｗｅｌｄ．ｃｆｇ，从而能使Ｓｃｏｍｐｉ机器人能用中国的国产焊丝进行工作．<1>JEAN-Luc Fihey, BRUCE Hazel, YVAN Laroche. Manuel d' operation de Procede de Soudage
. IREQ Institut deRecherche d' Hydro-Quebec, 1997.
<2> JEAN-Luc Fihey, BRUCE Hazel, YVAN Laroche. Manuel d' utilisation du Pupitre Mobile de Procede de Soudage.IREQ Institue de Recherche d' Hydro-Quebec, 1997.
<3> JEAN-Luc Fihey, BRUCE Hazel, YVAN Laroche. Manuel d'configuration de Procede de Soudage. IREQ Institut deRecherche d' Hydro-Quebec, 1997.
<4>俞尚知.焊接工艺人员手册.上海科学技术出版社.1999.埃保按蔚暮附硬问锹迹?４）生成ＧＢＥＲ５０—６碳钢焊丝的焊接文件 将文件ＧＢＥＲ５０—６．ｄａｔ寄给魁北克水电局，其用一种专门的软件对其进行处理即可得出适合这种焊丝和这种焊接条件的焊接文件．由于焊接文件涉及知识产权，这里不再列出．２．２．２对国产不锈钢焊丝ＳＨ３６７Ｍ的校准 对国产ｌ．Ｚｍｍ不锈钢焊丝ＳＨ３６７Ｍ的校准过程与对国产ｌ．Ｚｍｌｎ的型号为ＧＢＥＲ５０—６碳钢焊丝校准过程相同，因此只给出结果． ｌ）焊接条件 焊接电源的型号是Ｔｈｅｎｎａｌ Ａｒｃ ６００ＧＭＳ；保护气体为８０％的氖气Ｗ）与 ２０％的二氧化碳ｑ）混合气体；电源电压为恒压（ＣＶ）方式． ２）焊丝焊接参数的极限值见表３．３）国产不锈钢焊丝ＳＨ３６７Ｍ校准过程中前１０次记录见表４．３ 结 论 通过以上工作，现在已经能用Ｓｃｏｍｐｉ机器人应用国产的这两种型号的碳钢焊丝ＧＢＥＲ５０— ６和不锈钢焊丝ＨＳ３６７Ｍ进行正常焊接，如需用国产的其它型号的焊丝进行焊接，则需进行校准．（审稿：周欣荣教授，尤 波教授；编辑：王 萍）用Scompi机器人对中国焊丝进行校准@李金良$哈尔滨理工大学机械动力工程学院!黑龙江哈尔滨150080
@DESGAGNE Louis$加拿大魁北克大学高等技术学院!加拿大机器人;;焊丝;;校准为使加拿大魁北克水 电局研制的Ｓｃｏｍｐｉ机器人能用中国的焊丝及保护气体进行正常焊接，通过对国产碳钢焊丝Ｇ ＢＥＲ５０—６和国产不锈钢焊丝ＨＳ３６７Ｍ进行校准，得到了这两种型号焊丝的焊接文件Ｗｅｌｄ．ｃｆｇ，从而能使Ｓｃｏｍｐｉ机器人能用中国的国产焊丝进行工作．<1>JEAN-Luc Fihey, BRUCE Hazel, YVAN Laroche. Manuel d' operation de Procede de Soudage. IREQ Institut deRecherche d'
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