焊枪型号(氩弧焊焊枪型号)

焊枪型号参数

焊机的分类很多，光手工焊就分为:ZX7-200ZX7-250ZX7-315ZX7-400ZX7-500ZX7-630，具体看你需要什么样的焊机了。

焊枪型号对照表

一、氩弧焊枪有两大系列，QQ系列（气冷）和QS系列（水冷）1、QQ系列（气冷）：QQ-85/200QQ-85/150QQ-85/100QQ-85/150-1QQ-0~90/75QQ-0~90/1502、QS系列（水冷）：QS-75/500QS-75/400QS-75/350QS-65/300QS-85/250QS-85/150QS-65/200QS-65/150QS-0/150二、氩弧焊，是使用氩气作为保护气体的一种焊接技术。[1]又称氩气体保护焊。就是在电弧焊的周围通上氩气保护气体，将空气隔离在焊区之外，防止焊区的氧化。三、氩弧焊技术是在普通电弧焊的原理的基础上，利用氩气对金属焊材的保护，通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成熔池，使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术，由于在高温熔融焊接中不断送上氩气，使焊材不能和空气中的氧气接触，从而防止了焊材的氧化，因此可以焊接不锈钢、铁类五金金属。

焊枪选型

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焊接要求：外观要求焊缝花纹均匀，高低、宽窄差低于0.5mm，RT探伤保证Ⅰ级无缺陷。

焊接方法：采用端部打底焊+摇把填充盖面焊接方法

操作步骤

1焊接性分析　

TP304奥氏体不锈钢管道焊接时具有熔点高、铁水流动性差、导热性差、焊缝易氧化变色等焊接物理特性。材料熔点高会导致钨极氩弧焊电弧在焊缝短时间内不能形成熔池，铁水由于熔点高较为粘稠，流动性差，表现在焊接时电弧移动到那个位置，铁水跟随电弧流动到哪里，这就要求焊工手持焊枪移动、停顿电弧要稳、准。同时不锈钢导热性差，焊缝极易氧化变色，特别是焊缝及热影响区呈暗灰氧化色时，铁水流动发涩，造成焊纹凌乱，咬边严重，就为失败焊缝。 

2焊接准备  

焊接电源：选用具有陡降外特性的直流逆变手工钨极氩弧焊机；焊枪型号QQ-85°/300；喷嘴型号5～9号；试件规格Φ60mm×4mm×100mm；焊材牌号ER308（H08Gr21Ni10Si）规格为Φ2.4mm。 

3焊接工艺  

 焊接方法采用手工钨极氩弧焊，单面焊双面成形，背面充氩气保护，焊接工艺参数见附表。

 附表焊接工艺参数 

3.1坡口型式及焊前清理 （1）坡口型式V形；坡口角度60°±1°；对口间隙2.6～3.0mm；钝边厚度0.5～1.0mm；焊接坡口型式选择如图1所示。

 （2）焊前清理首先使用铰刀将试件坡口内部10～20mm范围内清理干净，再用角向磨光机将坡口面及坡口两侧10～20mm范围内打磨至露出金属光泽。

3.2试件组对及定位焊   

（1）试件组对采用与焊接位置相同的2G位置进行组对及定位焊，采用两点定位方法。定位焊位置是将焊缝平均分成3等分，点固两点从第3点进行焊接，点固长度≤10mm，保证焊点熔透无缺陷，如图2所示。 

（2）定位焊缝操作要点：定位焊时除点固点之外其余焊口部位及上下管口全部采用锡纸胶带密封，试件内部进行充氩保护，当将管内空气全部排出后再进行定位焊接，定位焊是正式焊缝的一部分，不允许有气孔、氧化、裂纹及未焊透等缺陷；且定位焊缝内部余高≤1.0mm，以免焊接到定位焊缝处接头困难，容易出现脱节及未熔合等缺陷。定位焊缝完成后将两端磨成斜坡状，以便在接头时不容易出现焊接缺陷，如图3所示。 

接上下摆动操作法，焊接时除第一段根焊之外其余焊口部位及两侧全部采用锡纸胶带密封，将管内空气排出后，进行焊接操作。

 （2）电弧引燃后立即送一滴铁水，待形成熔池出现熔孔再送第2滴铁水，铁水送进后借助电弧推力将熔化后的铁水向上坡口推，保证内部成形，焊枪焊丝角度如图4所示。

（3）根焊时，熔孔不要过大，最好在间隙内部摆动，防止上坡口内部出现咬边，运弧方式采用上下摆动，随着温度的上升送丝和行走的速度一定要越来越快，防止焊缝氧化。

 （4）焊接过程中，由于管子垂直固定，随着焊接位置变化，焊工的身体也要随之移动，以保证焊枪、焊丝角度。

 （5）焊接时如发现电弧气氛呈蓝色，或者熔池有发泡现象，应立即停止焊接并检查问题所在，待解决问题和清除缺陷后继续焊接直至完成。 

 （6）收弧时在熄弧前向熔池连送两滴填充金属，再将熔池移至坡口一侧收弧。熄弧后喷嘴继续放在熔池上，使保护气体继续对熔池进行保护，待完全冷却变暗后再移开。

3.4填充层摇把操作要点根焊完成后，使用不锈钢丝刷对焊缝进行清理，一是能够将焊缝表面清理干净防止夹渣；二是清理过程中随时间延续试件温度降低，有利于保证焊缝盖面焊接时，不出现氧化变色，运弧方式则采用摇把进行操作。

   （1）摇把焊接操作时根据喷嘴直径及根焊层厚度调整钨极伸出长度，使钨极尖与熔池保持1～2mm距离；操作时焊枪喷嘴轻轻靠在坡口上，钨极尖直接摆到坡口两侧使之熔化；同时焊枪不要用力按在坡口上，防止摆动时陶瓷嘴打滑电弧脱离熔池。

   （2）摇把时钨极成45°角上升，焊丝放在熔池中心偏上，然后垂直下降，利用焊枪圆形喷嘴滚动做月牙形或者Z形摆动如图5所示；手持焊枪处沿逆时针做画圆圈动作，焊枪摆动时要稳匀不能过快，焊枪就会自动向前行走。

（3）采用连续送丝方式，即焊丝不离开熔池。同时电弧不能在原地停留，熔化即走，防止过烧氧化形成焊接缺陷。

  （4）填充层尽量与母材齐平，但不要熔化原始坡口，影响盖面成形。填充完成后用工具将接头高出部分处理掉，最后用钢丝刷清理干净。

3.5盖面层要点  

（1）盖面层采用与填充层相同的摇把运弧方法及送丝方式操作。

  （2）起弧时由于起弧处温度较低，焊丝端部送到焊缝中心，待铁水熔化后摆动电弧使熔池均匀摊开。

  （3）盖面焊缝摇把时由于焊缝宽度增加，焊接时尽量采用手腕摆动，这样能够减少身体摆幅，提高焊接效率及焊缝成形系数。

 （4）为保证焊道边线齐平，运弧时让电弧带动熔池运动，熔池面积不能太小，否则边线不齐。 

 4 焊接注意事项 

4.1操作过程中如不慎使钨极与焊丝相碰，发生瞬间短路，会造成焊缝污染和夹钨，这时应立即停止焊接，将被污染处清理干净。同时应更换钨极，方可继续焊接。

4.2收弧时，电弧应由焊缝中心向外拉至坡口面处衰减熄灭，并要注意控制速度，不能过快，以免产生缩孔。

 4.3选择合适的焊接规范参数，提高操作技术水平及熟练程度，送丝及时、到位准确、摆动一致。  

5 焊缝外观要求  

 焊接完成后，焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹渣和咬边等焊接缺陷。每层焊缝焊接完成后，焊缝颜色呈现红色、白色、金黄色为优质焊缝；呈现灰色和黑色为劣质焊缝，焊缝外观成形如图6所示！

6 摇把焊接要点   

摇把焊接技术的要点是：焊枪喷嘴靠近母材坡口一侧引燃电弧，大拇指沿食指中段向下摩擦送丝，形成熔池；然后利用手腕的摆动使喷嘴扇形滚动摆动，利用熔滴的表面张力作用来填充坡口形成焊缝的一种手工钨极氩弧焊接方法。

 6.1连续送丝，提高生产效率。送丝手势为大拇指与食指、中指紧夹焊丝，用大拇指沿食指中段摩擦向熔池推动焊丝，焊丝从无名指和小拇指中间穿出，起定位作用。摇把送丝法的特点是续丝稳而快、不间断，使焊缝成形美观生产效率高。

 6.2保护气体范围增大，提高焊接质量。焊嘴扇形均匀的摆动加大了氩气的保护圈，更好的保证了焊缝的质量。同时熔滴在电弧推力作用下形成的焊缝使两侧熔合良好，且焊丝一直没有脱离氩气的保护圈，故焊缝内部、表面质量都能够保证。

 6.3摇把对作业空间要求较大。因手臂需要摆动，在受限空间不能操作。

7 常见焊接缺陷防止措施 

7.1裂纹的防止措施  

（1）选择合适焊接规范参数，采用较小的焊接电流和尽可能快的焊速进行焊接。

  （2）尽量缩短高温停留时间，减少过热造成焊缝变色成为劣质品。

  （3）采用正确的收弧方式填满弧坑，减少弧坑裂纹的倾向，选用有电流衰减的焊接设备。

7.2气孔的防止措施  

（1）仔细清理焊件坡口表面油、氧化皮等污物，尤其注意管内焊道附近端头部分的清理。

  （2）提高焊工操作水平，熟练摇把操作技术，防止焊接时触碰钨极和熔池高温停留时间。

  （3）保持合适的焊速，保证焊件、焊枪、焊口三者之间正确的相对位置。

7.3未焊透的防止措施  

（1）采用规范要求的焊接接头坡口型式，在便于组对的情况下钝边尽量减小。

  （2）严格检查焊缝组对质量，尤其在小钝边接头情况下，应控制组对错边量＜0.5mm。 

8 结束语 

  通过采用以上焊接工艺，可提高TP304奥氏体不锈钢的焊接质量及焊缝成形。特别是摇把焊接操作技术的推广培训，不仅提高了焊接质量，降低劳动强度而且还大幅提高了焊接效率。

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焊枪型号用什么

增强自主创新能力是优化产业结构，推进产业升级的中心环节，在当前经济形势下，企业只有增强自身的创新能力，才能在激烈的市场竞争中取得一席之地。

作为焊接与切割行业的专业媒体，本刊从2012年开始征集、评选十大创新技术，得到了广大焊接工作者的支持和参与。

评选结果仅是一家之言，仅供参考！

1.MP数字化多功能脉冲焊机（无锡汉神）

该一体机采用集中式（焊接电源、送丝机、冷却水箱及气瓶座等为一体）模块化设计，大大方便生产、维护，提高产品可靠性。采用汉神专利驱动电路和高频引弧电路，焊接电流稳定，引弧成功率100%，尤其适合配套自动化、机器人焊接。

2.不锈钢带极堆焊焊材（洛阳双瑞）

通配性强，一种焊剂能同时搭配EQ308L、EQ309L、EQ316L、EQ309LMo及EQ347L等多种焊带使用，降低用户库存，方便用户管理；工艺性能较优，脱渣容易，铺展润湿性良好，搭边处过渡平滑，焊缝成形漂亮，缺陷率低；力学性能优异，抗氢剥离、抗晶间腐蚀、抗弯曲性能较好。

3.自动管材激光切割机（武汉天琪）

该设备是天琪2015年开发的明星产品，市场反响热烈，采用管板一体式机型，台面3015、4115、6015、8015及8020等可选，价格实惠，功能多样，能有效解决板材、方管、圆管及椭圆管的切割，帮助客户一机两用。同时，采用气动卡爪和电动托盘，自动夹管材，自动校正，免去了多品种管材每次都要调整管材平衡度的烦恼。

4.人机协作机器人LBRiiwa（KUKA）

KUKA最新研制的人机协作机器人LBRiiwa，LBR代表“轻型机器人”，iiwa则代表“智能型工业助手”。LBRiiwa首次实现人类与机器人之间的直接合作，以完成高灵敏度需求的任务。无需防护栏，将工作范围扩展至全新领域，获得更多经济效益并且达到最高效率，该机器人拥有最大负载能力的7kg和14kg两种。从这项技术的发展可以看出，不久的将来，人机协作的工业机器人将真正进入应用时代。

5.LAPRISS系统（唐山松下）

将高功率直接半导体激光器应用于远程焊接机器人系统，光电转换效率高，抗反射光能力强；结构简单紧凑，使用“环形照射激光头”，特殊的光学系统，体积小，重量轻；激光器控制全部通过机器人示教进行，像操作弧焊机器人一样简单；搭载了松下专利技术的激光焊接模式，解决了工件偏差、间隙、照射位置偏离等施工难题，激光焊接导航功能，输入基本施工条件，就可以自动完成最佳设定。

6.第二代紧凑型机器人控制器（ABB）

作为IRC5控制器家族的一员，ABB第二代IRC5C紧凑型工业机器人控制器将同系列常规控制器的绝大部分功能与优势浓缩于仅310mm（高）×449mm（宽）×442mm（深）的空间内。新型IRC5C的操作面板采用精简设计，完成了线缆接口的改良，以增强使用的便利性和操作的直观性。如已预设所有信号的外部接口，并内置可扩展16路输入/16路输出I/O系统。

此外，IRC5C虽然机身小巧，但其卓越的运动控制性能毫不亚于常规尺寸的控制器。IRC5C配备以TrueMove™和QuickMove™为代表的运动控制技术，为ABB机器人在精度、速度、节拍时间、可编程性及外部设备同步性等指标上展现杰出性能奠定了坚实基础。

7.SmartArc弧焊包（上海发那科）

SmartArc包含了专为弧焊而设计的轻巧型高性价比机器人R—0iB和电缆内置式高刚性的机器人M—10iA/12，机器人可加载FANUCiRVision视觉功能和力觉传感器，来实现多种智能化功能。高性能R—30iB控制器的最新伺服技术能确保机器人的高速、高精度动作，同时配合最新的弧焊智能软件包，机器人可进行例如电弧跟踪、接触传感、多层多道、连续点焊等功能。

8.轻型机器人Racer3（柯马）

Racer3是由高强度铝材制造而成的最新轻型柯马机器人，可随意地安装在工作台、墙壁、天花板或者倾斜面上。这款功能强大和速度极快的6轴关节机器人，有效载荷3kg、工作半径仅630mm。同时，Racer3的运行速度非常之快，已然成为同级别产品中速度最快的机器人。

Racer3是柯马为了应对中小型企业和新兴市场国家，对速度快、成本效益高的自动化机器人设备不断增长的市场需求而推出的产品，专为食品饮料、电子、塑料及金属加工业等一般工业用途而设计，以其紧凑型设计、铝制结构、高度稳定和用户友好的的控制界面为特点。Racer3可应用于任何环境的高效率操作和装配解决方案，从实质上使中小企业通过高准确性、高精度和高智能的自动化应用来提高生产率和降低总成本。

9.精细等离子切割系统NERTAJETHpi（液化空气）

新一代精细等离子切割系统NERTAJETHPi具有“快速启动”和“立即打标”功能，从而节省切割时间；专有“孔切割技术”及“易损件自动补偿”可保证切割质量；“先接触再移动”“柔性穿透”及“双检测”可使工艺更简单，并可减少飞溅。

10.智能机器人焊机TPS/iRobotics（伏能士）

智能机器人焊机TPS/iRobotics独特的接口设计、定制化的服务、模块化的配置，无一不促进了焊机与机器人的合作。新一代推拉丝马达带来强劲的送丝功能；PMC脉冲多重控制功能，实现了最大的焊接速度；示教模式可自动探测确定导电嘴到工件的距离，从而启动焊丝的送丝和回抽。

新品焊枪的主要优点是：枪颈段为不锈钢，增加了焊接的稳定性；接触传感线作为标配内置在枪颈内，防止破坏；焊枪型号可被电源自动识别，温度传感器保护枪颈部不会过烧；所有易损件吸收更少热量从而增加寿命。新式导电嘴的型号从52种减少为19种，更易于选择，易损件最多可降低70℃。使用伏能士防撞器，机器人可以马上重新定位，撞击后，CAT2会增加焊枪承受的力，而伏能士的防撞器将撞击力降低为零。

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焊枪型号怎么选

1.概述

上海振华重工在“中国制造2025”战略指引下，着力打造高端制造产品，积极向智能制造转型升级。工业机器人作为智能制造应用的主抓手，必然会引起各个行业运用机器人，推动生产自动化向前发展。重磅板作为公司轨道吊组成构件，重磅板构件连接一直都是采用人工焊接方式，存在焊接质量不稳定、生产效率低下、劳动强度高等不利因素，限制公司产品快速发展；因此，发展重磅板机器人自动化焊接不仅是公司发展需要，也是进行自动化焊接制造重要工具。

本文是依据公司已经投入生产运行重磅板机器人焊接工作站作为研究对象，简要分析了机器人焊接工作站的设计与集成的原理。

2.重磅板机器人焊接工作站的组成及布*

弧焊机器人焊接工作站的布*是根据产品的需求来设计的，一般弧焊机器人系统主要是由机器人、焊机、焊枪和电气控制等设备组成。对于重磅板弧焊机器人焊接工作站，设备主要是由发那科机器人、林肯焊机、TBI焊枪、简易的焊接工装以及电气控制柜等设备组成，如图1所示。

图1 机器人焊接工作站

3.设备选型

（1）机器人选型 重磅板机器人焊接工作站选择的机器人型号为FANUCM-20iA，控制柜型号为R30iB，如图2所示；机器人具体的参数如附表所示。此机器人属于中空结构手腕，电缆内置，第6轴手腕端部可承受的重量为20kg。机器人通过采用高刚性手臂和先进的伺服技术，提高了机器人各个运动轴的加速度性能，缩短了动作时间，从而实现了高的生产率。此机器人的型号选择基于覆盖所需要焊接的工件直径变化的范围，确保机器人可达率为100%，机器人工作范围最大为1.811m。

图2 M-20iA机器人

（2）焊机的选型 焊机选择为林肯PowerWave®R450，此焊机具有高性能焊接系统，可以通过系统数据提高生产力，保证焊接质量降低成本等优势，在重工行业得到广泛应用。焊机可以输出的电流变化范围较大，从5~550A，当整个电路为100%暂载率时，电流可以一直稳定在450A。此范围的电流完全可以满足现有的工件焊接生产所需要的电流。

此焊机与发那科机器人采用ArcLink通信方式保证设备之间信号的传递。机器人主要是对焊接电源状态的控制：送丝、退丝、送气和焊接；对焊接参数的控制：电压控制、焊接电流、送丝速度控制。焊接电源（见图3）也同时给机器人的反馈信号：电弧电压、焊接电流、粘丝信号和引弧成功信号等。通信方式安装简单，通过网络接头即可实现。

图3 焊接电源

送丝机的型号为AutoDrive®4R100，送丝机也为林肯焊机品牌，此送丝机设计用于“嵌套”在发那科ARCMate®iC系列机器人手臂上方，更快的加速度更稳定可靠的在送丝管中拉动焊丝，使用方便，驱动轮、送丝导向和压紧力调节无需任何工具，图4为送丝机。

图4 送丝机 

（3）水箱和焊枪选型 重磅板选择的水箱型号为TBIbecool2.2，此水箱作用主要是给焊枪进行冷却的。在工作站设计时，水箱位置传感器通过电线接入到PLC控制柜中，当水箱中的水降到某一个位置时，整个工作站电气控制柜会通知三色灯进行报警，告诉操作者给水箱加水，保证了焊枪能够长久使用，不会被焊接的时候因没有冷却水将焊枪烧坏，水箱如图5所示。

图5 TBI水箱

重磅板选择的焊枪型号为RM72W，依据工件焊接范围可达性选择此长度，本工作站选用的枪颈标准长度为200mm。枪体外套管是由一整块特质高钢性不锈钢通过CNC设备整体加工而成，非常强壮，配合TBI高吸能防碰撞传感器工作时，即使发生碰撞也不用重新校枪。机器人焊接工作站选择了水冷式的机器人焊枪，散热快，降温及时，焊枪的冷却效果充分，避免导电嘴过烧，从而延长了导电嘴的寿命。

（4）清枪装置和防撞器选型 重磅板机器人焊接工作站选择的清枪站型号为BRG-2-ES+DAE，TBI清枪装置包含焊枪清理、剪丝、喷硅油三个功能（见图6），具有如下特点：清枪装置的喷硅油装置采用了双喷嘴交叉喷射，使硅油能更好地到达焊枪喷嘴的内表面，确保焊渣与喷嘴不会发生死粘连。内置式喷油装置由机器人通过电磁阀控制。相对封闭的喷油仓避免了油雾污染问题。相比其他品牌，电气布置非常简单。

图6 清枪站和防碰撞器

重磅板机器人焊接工作站选择的防撞器为TBI-KS-2，依靠预载弹簧实现准确定位，在碰撞发生时，弹簧弯曲后启动开关，机器人立即停止运行。由于碰撞脱离机构的屈从设计，碰撞发生后不需要对焊枪重新校验。设备可视化，使得维修、维护更加方便、快捷；使用适配法兰（塑料或铝制），TBI-KS-2可以适配于大多数机器人种类与操作系统。

4.挡弧板设计

重磅板机器人焊接工作站要考虑机器人使用率最大化，就初步设计两个焊接工位和一个机器人，机器人在两个焊接工位来回切换进行焊接。考虑到当一个焊接工位在进行焊接时，另外一个工位在进行工件上下料。由于焊接时，设备容易产生大量的弧光，对人体会有伤害，必须要进行保护；因此，设计了挡弧板进行弧光遮挡作用。

挡弧板设计流程：当A工位进行焊接时，A工位的挡弧板降到底部，B工位挡弧板抬起。反之，当B工位进行焊接时，B工位的挡弧板降到底部，A工位挡弧板抬起。

5.电气控制设计

系统集成说明：全系统采用数字化处理，可通过通信的方式和外界设备相连，程序间配置传感器检测动作信号，并且程序动作顺序互锁，保证安全及可靠性。在系统中设置有一系列检测装置和系统反馈装置。有情况发生时，系统将发出警报并且操作面板上指示灯亮。同时自动停焊、停机。

设备设有紧急停止开关，在紧急的情况下能立即停止设备的任何工作。设备设有红（设备报警或故障）、黄（设备暂停）、绿（设备正在运行）三种故障报警指示，并安装在设备明显位置。操作者能准确知道当前系统运行状态。电气原理图如图7所示。

图7 电气原理图

6.设备连接

重磅板机器人焊接工作站整个电缆连接的要求是电缆线连接要紧固，线缆走线要规范整齐，不能出现交叉路线，电缆线不能外露，必须要通过线槽走线，保证线缆的安全。

控制柜内外各元器件标识清楚，所有接线端标有清晰线号，相互连通的导线其线号统一，且各标识应与随机资料上的标注相同。采取可靠的防干扰措施，使设备在重型设备、焊接设备密集的厂房内能正常稳定的工作。控制柜外壳、各辅助电气设备、设备本体等均有可靠的接地保护，且各接地点不串接。外露的有伤人可能的活动零部件装有防护罩，有起吊装置，方便设备吊装。

第一，焊机和电控柜各自通过3相5线制接入总电源线。

第二，焊机与机器人通过网络电缆线进行通信连接，机器人与PLC控制柜进行通信通过机器人电缆线连接。PLC控制柜与外围传感器、水箱等通过电缆线进行连接。

第三，焊机正极端子接入焊枪，焊机的负极端子接入各个焊接工装台。

第四，接地为了安全使用，每个设备上必须要接地端子，保证设备的安全。

7.生产运用

通过对以上各个设备进行连接，和机器人焊接程序优化，开发出了一套可适用于生产运用的焊接参数，并且进行了焊接生产论证，现场测试，焊缝成形美观，焊脚大小合适，符合技术要求，如图8所示。

图8 多种焊脚大小焊缝成形 

8.结语

重磅板机器人焊接工作站作为弧焊机器人焊接工作站一个典型案例，简单介绍了一个工作站设备的主要组成和一些选型考虑因素。本文利用发那科机器人、林肯焊机集成的焊接工作站，可以实现重磅板自动化焊接，可以大大提高生产效率，节省人工成本。

参考文献：

[1]从培兰．弧焊工业机器人工作站的集成[J].机械工程师，2016（９）：117-118．

[2]刘伟斌，李勇，王永刚，等．焊接机器人工作站优化设计与应用[Ｊ].机械工程，2012(18)：27-28.

[3]汪励，陈小艳.工业机器人工作站系统集成［M］.北京：机械工业出版社，2014.

来源：金属加工（热加工）杂志。

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