焊接机器人命令是控制机器人完成焊接作业的核心指令集,通过特定的语法和参数实现运动轨迹、焊接工艺、逻辑控制等功能，直接决定焊接质量、效率及安全性，其命令体系通常分为运动控制命令、焊接工艺命令、I/O控制命令、程序流程控制命令四大类，每类命令又包含多种具体指令，需根据焊接工艺需求（如MIG/MAG、TIG、激光焊等）和机器人型号（如FANUC、KUKA、ABB等）进行灵活组合与调试。

运动控制命令

运动控制命令是焊接机器人的基础,用于控制机器人末端执行器（焊枪/焊头）的空间位置、姿态及运动速度，确保焊枪按预设轨迹移动，常见命令包括：

1. 绝对运动命令
   指令格式通常为 MOVJ P[点号], V[速度], R[平滑度] 或 MOVL P[点号], V[速度]，

   • MOVJ（关节运动）：机器人各关节协调运动，路径非直线，适用于快速定位，速度参数 V 取值范围一般为 0~100%（对应机器人最大关节速度），平滑度 R 控制加减速过渡（0为急停，100为最平滑）。
   • MOVL（直线运动）：机器人末端沿空间直线移动，路径精度高，适用于焊接作业，速度需匹配焊接工艺要求（如TIG焊通常为5~30mm/s，MIG/MAG可为10~50mm/s）。
   • P[点号]为示教或编程定义的空间点位，包含三维坐标（X/Y/Z）和姿态（A/B/C或四元数），P[1] 可定义为焊缝起始点，P[2] 为中间过渡点。

2. 相对运动命令
   指令格式为 MOV L[距离], V[速度] 或 MOV C[角度], V[速度]，用于从当前点进行增量移动：

   • MOV L：沿当前工具坐标系（TCP）的X/Y/Z轴方向移动指定距离（如 MOV L 10, V20 表示沿TCP-X轴正方向移动10mm，速度20%）。
   • MOV C：绕当前工具坐标系的A/B/C轴旋转指定角度（如 MOV C 15, V15 表示绕TCP-Z轴旋转15°）。

3. 圆弧运动命令
   焊接曲线焊缝（如圆角、环形焊缝）时需使用圆弧指令，格式为 MOVC P[中间点], P[终点], V[速度]，机器人通过起点、中间点、终点三点确定圆弧轨迹，中间点需位于圆弧所在平面内，确保圆弧过渡平滑。

   
   （图片来源网络，侵删）

焊接工艺命令

焊接工艺命令用于控制焊接电源、送丝机、保护气等外部设备，实现焊接参数的实时调整，直接影响焊缝成形和质量，以MIG/MAG焊为例，核心命令包括：

1. 焊接启停命令

   • ARC ON：启动焊接，此时机器人向焊接电源发送开始信号，电源按预设参数（电流、电压、送丝速度）输出电弧，同时保护气开启。
   • ARC OFF：停止焊接，电弧熄灭，保护气延迟关闭（延迟时间需通过Gas Post Flow命令设置，防止焊缝氧化）。

2. 参数调整命令
   焊接过程中需根据焊缝类型（角焊缝、对接焊缝）、材料厚度实时调整参数，常用命令：

   • SET WELD CURRENT [电流值]：设置焊接电流（单位A，如MIG焊碳钢常用100~300A）。
   • SET WELD VOLTAGE [电压值]：设置电弧电压（单位V，通常18~30V，与电流匹配维持稳定电弧）。
   • SET WIRE FEED [送丝速度]：控制送丝机速度（单位m/min，如0.5~10m/min，需与电流对应）。
   • SET HEAT [热输入]：通过控制电流/电压占空比调整热输入，适用于薄板焊接或热敏感材料。

3. 焊接模式命令
   根据焊缝需求选择不同焊接模式，如：

   
   （图片来源网络，侵删）
   • PULSE MODE：脉冲MIG焊，通过脉冲电流控制熔滴过渡，减少飞溅，适用于铝、不锈钢等材料。
   • SPRAY MODE：喷射过渡MIG焊，电流较大，熔深深，适用于中厚板碳钢焊接。
   • TACK MODE：定位焊模式，短时低电流焊接（如电流100A，持续0.5s），用于工件点固。

I/O控制命令

I/O（输入/输出）命令用于机器人与外部设备（传感器、夹具、安全门等）的交互，实现自动化生产流程的逻辑控制。

1. 数字输出命令
   控制外部设备通断，格式为 DO [信号号], ON/OFF，

   • DO 1, ON：开启夹具电磁阀，夹紧工件（信号号1对应夹具控制输出）。
   • DO 2, OFF：关闭焊枪冷却水（信号号2对应冷却水控制）。

2. 数字输入命令
   读取外部设备状态，格式为 DI [信号号]，常用于条件判断，

   • IF DI[3] = 1 THEN：检测安全门信号（信号号3），若闭合（=1）则继续执行程序。
   • WAIT DI[4], 1：等待工件到位传感器（信号号4）变为高电平（1），超时则报警。

3. 模拟量命令
   用于控制模拟量设备（如焊接电源的电流/电压模拟量输入），格式为 AO [通道号], [电压值]（电压范围通常为-10V~+10V），AO 1, 5.0 可向电源发送5V信号对应200A电流（需根据电源标定曲线换算）。

程序流程控制命令

程序流程控制命令用于优化程序结构,实现复杂焊接任务的逻辑管理，提高代码可读性和复用性。

1. 跳转与循环命令

   • JUMP L[行号]：跳转至指定行号执行，例如重复焊接相同焊缝时，JUMP L10 可循环执行焊缝程序段。
   • FOR I = 1 TO N：循环执行N次，适用于批量焊接（如焊接一圈均匀分布的焊缝，N=8则循环8次）。

2. 子程序调用命令
   将常用焊接模块（如直线焊缝、圆弧焊缝）定义为子程序，通过 CALL [子程序名] 调用，减少重复代码，定义子程序WELD_STRAIGHT为直线焊接命令，主程序中多次调用即可实现多条直线焊缝焊接。

3. 条件判断命令

   • IF 条件 THEN 命令 ELSE 命令：根据条件执行不同分支，IF DI[5] = 1 THEN ARC ON ELSE MOVJ P[10], V50（检测传感器信号，若到位则启动焊接，否则返回安全位置）。

命令应用示例（角焊缝焊接）

以下为简化版角焊缝焊接程序片段（以KUKA机器人语法为例）：

P1 = {X:100, Y:0, Z:50, A:0, B:0, C:0}  // 焊缝起始点（示教定义）  
P2 = {X:300, Y:0, Z:50, A:0, B:0, C:0}  // 焊缝终点  
P3 = {X:100, Y:0, Z:100, A:0, B:0, C:0} // 起始点上方安全高度  
// 主程序  
MOVJ P3, V100, R50          // 快速移动至安全高度  
MOVJ P1, V30, R30           // 慢速接近焊缝起始点  
DO 1, ON                    // 开启夹具（假设已夹紧工件）  
SET WELD CURRENT 180        // 设置焊接电流180A  
SET WELD VOLTAGE 24         // 设置焊接电压24V  
SET WIRE FEED 6.0           // 设置送丝速度6.0m/min  
ARC ON                      // 启动焊接  
MOVL P2, V20                // 以20mm/s速度直线焊接至终点  
ARC OFF                     // 停止焊接  
DO 1, OFF                   // 松开夹具  
MOVJ P3, V100, R50          // 回到安全高度  
STOP                        // 程序结束  

相关问答FAQs

Q1：焊接机器人命令中，MOVJ和MOVL有什么区别？何时使用？
A：MOVJ（关节运动）和MOVL（直线运动）的核心区别在于运动路径和适用场景：MOVJ是机器人各关节独立运动，路径为非直线，速度快但轨迹不可控，主要用于快速定位（如空行程移动）；MOVL是机器人末端沿空间直线移动，路径精度高，速度较慢，但轨迹可控，适用于焊接作业（如焊缝直线段、起弧/收弧过渡），使用时，空行程（如移动至工件上方）用MOVJ提高效率，焊接过程用MOVL保证轨迹精度。

Q2：如何通过命令调整焊接机器人的TCP（工具中心点）？
A：TCP（工具中心点）是焊枪的基准点（通常为焊丝尖端），需通过四点法或六点法示教校准，命令层面，不同品牌机器人校准方式不同，例如FANUC机器人通过TOOL命令定义TCP：TOOL[1] = {X:0, Y:0, Z:20, RX:0, RY:0, RZ:0}（表示TCP在工具坐标系中的偏移量为Z轴正方向20mm），校准后需验证TCP准确性（手动移动机器人，观察TCP是否始终指向固定点），校准完成后，所有运动命令（如MOVJ、MOVL）均基于新TCP计算轨迹，确保焊枪姿态正确。