核心思路:独立弧焊条件 ACF 分层管理 + COMARC 电弧跟踪 / 触点寻位 + 摆焊 WAVE 分层参数联动 + 层间管控 + 焊机总线通讯安川没有发那科那种一键 MP 多层多道软件包,有两种实现路线: 1)推荐量产:基准轨迹 + 位置寄存器(P 变量)做层 / 道偏移 + COMARC 电弧跟踪,打底采集坡口,后续层复用补偿; 2)简易方案:每层每道单独示教点位,适合坡口稳定、工件公差很小,缺点示教量大,热变形后容易焊偏。
一、弧焊条件 ACF(Arc Condition File)分层工艺绑定,每层独立工艺包
在示教器【设置 - 焊接条件】内预先建立打底、填充、盖面三套独立 ACF,每套 ACF 内部绑定全套参数,调用ARCON ASF#(ACF号)一键加载整套工艺,实现参数联动
打底 ACF(根部焊)
目标:保证根部熔透,防止根部未焊透、裂纹;小摆幅 / 不摆焊
起弧斜坡、收弧填充(回烧 / Burnback)开启;预送气 0.5~1s,滞后停气 2~3s
电流相对偏低、焊接速度略高,避免根部烧穿
填充 ACF(多层填充,多道)
目标:侧壁熔合(UT 探伤重点),开启梯形摆焊,坡口两侧设置停留时间
摆动宽度逐层加大;电流电压匹配坡口宽度;同层多道采用横向偏移,后一道压前一道焊道 1/2
盖面 ACF
目标:控制余高、防止咬边,摆动宽度匹配坡口上口,降低热输入
关键点:摆动参数(WAVE 条件)和 ACF 绑定,调用不同 ACF 自动切换摆动幅度、频率、两侧停留,不用单独写 WVOFF/WVON 来回改参数。 摆焊指令:
WVON开启摆焊,WVOF关闭;厚板填充层必须两侧延时停留,只用正弦摆动极易侧壁未熔合
二、焊缝跟踪:解决每层轨迹偏移
安川两大方案,多层多道场景首选 COMARC 电弧跟踪:
COMARC 电弧跟踪(SCOMARC,变位机联动用 SCOMARC)原理:摆焊状态下对比左右两侧电弧电流,实时计算坡口左右、高低偏差,第一道打底时采集坡口轮廓,后续填充、盖面层自动沿用补偿,修正每层焊枪位置,解决热变形、坡口形貌变化带来的焊偏问题
指令:
COMARCON开启跟踪,COMARCOF关闭;必须配合摆焊,不摆焊 COMARC 无法工作适用:坡口成型稳定、UT 探伤厚板工程机械、钢结构
触点寻位(Touch Sensing)每层起弧前,焊丝触碰工件,重新定位焊缝起弧点,修正工装装夹误差;适合工件来料偏差大,可和 COMARC 组合使用
MotoSense 激光跟踪(选配,高公差工件)坡口间隙波动大、下料误差大的场景,实时扫描坡口,直接输出偏移量给机器人运动,比电弧跟踪适应性更强,成本更高
程序逻辑:触点寻位定位起弧点 → COMARC 开启 → ARCON 调用 ACF 焊接 → ARCOF 熄弧 → 计算层偏移 → 下一层自动执行
三、程序结构与层道偏移控制(INFORM 语言)
安川靠位置寄存器 P 变量实现 Z 向层高抬升、同层横向偏移,循环执行,每层切换 ACF 焊接条件。
*START
SET B000 1 //层数计数器
SET B001 1 //同层道数计数器
*LAYER_LOOP
// 触点寻位(可选)
SENSE_ON
// 根据层数选择ACF
IF B000=1 THEN SET ASF#=1 //打底 ACF1
IF B000=2 THEN SET ASF#=2 //填充 ACF2
IF B000>=3 THEN SET ASF#=3 //盖面 ACF3
COMARCON //开启电弧跟踪
WVON //摆焊开启,参数跟随当前ACF
ARCON ASF#
MOVL 焊缝轨迹 V=50
ARCOF
WVOF
COMARCOF
//偏移计算:Z抬升+横向偏移
P000(3)=P000(3)+0.7 //Z方向层高抬升,按焊道高度调整
P000(1)=P000(1)+3.0 //同层下一道横向偏移
//道次、层数循环判断
ADD B001 B001 1
JMP *LAYER_LOOP IF B001<=同层道数
SET B001=1
ADD B000 B000 1
JMP *LAYER_LOOP IF B000<=总层数
END
重点:每层焊接完成增加层间等待
WAIT T=XX,控制层间温度,防止晶粒粗大、热裂纹、过大变形;厚板高强钢必须管控层间温度。
四、焊机通讯选型
优先总线通讯(EtherNet/IP/ DeviceNet),不推荐模拟量 0~10V(多层连续焊接温漂大,参数不稳定)
总线模式:机器人下发 ACF 条件号给焊机,焊机内部调用预存焊接波形、送丝曲线;双向回读实际电流电压,异常报警,每层工艺一致性高
焊机选型:500A/630A 数字化 MAG 电源,看 100% 暂载率,不是峰值电流;焊丝 φ1.2/1.6,气体 80% Ar+20% CO₂
送丝:四轮驱动送丝机,减少大电流送丝打滑,保证每层送丝稳定,电弧不抖动
五、硬件配置
机器人:MOTOMAN AR 系列空心手腕(AR1440/AR1730),内置焊枪电缆,减少拖拽导致 TCP 偏移;YRC1000 控制器
焊枪:水冷重载机器人焊枪(500A+),长时间连续多层焊接枪头不发热;磁力防碰撞传感器,保护喷嘴
清枪剪丝站:每 3~8 道调用清枪,清理喷嘴飞溅,保证保护气稳定;喷嘴规格匹配清枪铣刀;喷嘴脏污会造成每层气孔、成型不一致
变位机:双轴变位机,作为外部轴联动,SCOMARC 同步跟踪,全程保持平焊位置,熔池可控,侧壁熔合更稳定
六、分层工艺质量管控要点
打底焊:重点防根部未焊透、根部裂纹;坡口清理到位,油污铁锈打磨干净;必要加引弧板,起弧收弧移出受力区域
填充焊(最容易 UT 不合格)
摆焊两侧停留 0.2~0.4s,保证坡口侧壁熔合
每层焊道高度尽量均匀,不要过高或过低;后一道压住前一道焊道 1/2
层间清理:打磨清除焊渣、氧化皮,再焊下一层
盖面焊:控制摆动宽度,不要超坡口,防止咬边;降低热输入,控制余高
时序参数(ACF 内设置)
预送气 0.5~1s,提前排空气;滞后停气 2~3s,保护高温熔池冷却
收弧回烧开启,填满弧坑,防止弧坑裂纹
七、在线质量监控与数据记录
YRC1000 支持采集实时电流电压波形,记录每一层每一道的焊接数据,出现异常(断弧、电流波动、送丝异常)触发报警,提前拦截不良品,便于追溯每层焊接状态
八、常见现场踩坑
只用一套 ACF,每层手动改电流电压,摆动不联动 → 每层成型差异大,侧壁未熔合
COMARC 不开,只靠示教轨迹,热变形后填充层焊偏,UT 不合格
选用气冷焊枪,连续多层焊枪过热,喷嘴变形、TCP 漂移
没有层间等待,热量持续累积,晶粒粗大、变形大、产生冷 / 热裂纹
摆焊只用正弦波,两侧不停留 → 填充焊坡口侧壁熔合不足,探伤缺陷高发
九、整套推荐配置
机器人:MOTOMAN AR1440,YRC1000 控制柜
焊机:福尼斯 TPS500i / 肯比 A5,EtherNet/IP 总线
软件功能:COMARC 电弧跟踪 + 触点寻位 + 高级摆焊
焊枪:宾采尔 500A 水冷机器人焊枪,磁力防撞
焊丝 φ1.2/1.6,混合气 80% Ar+20% CO₂
外设:双轴变位机联动、TSC 清枪站;可选 MotoSense 激光跟踪。


