焊接机器人基本操作及应用备课讲稿课件.ppt

1、焊接焊接机器人机器人基本操作及应用基本操作及应用PPTPPT主编主编 刘刘 伟伟职业教育焊接技术专业改革创新规划教材职业教育焊接技术专业改革创新规划教材电子教案（电子教案（PPTPPT辅助教材）辅助教材）20112011年年6 6月月机器人一词的由来？机器人一词的由来？捷克文中的捷克文中的 robota（劳役或苦工之意）（劳役或苦工之意）机器人是具有生物功能的空间三维坐标机器机器人是具有生物功能的空间三维坐标机器 1920年捷克作家卡雷尔恰佩克在他的科幻小说罗萨母万能机器人制造公司首次提到机器人一词。人造人=机器人 Robot第1章 机器人基础知识（1）机器人的性质？机器人的性质？第1章 机器

2、人基础知识（2）效率高、工作质量好、计划性强、效率高、工作质量好、计划性强、易于实现流水化作业易于实现流水化作业消除人工劳动的不确定因素消除人工劳动的不确定因素 机器人机器人的主要作用的主要作用？替代人，从事繁复、危险、苛酷的工作替代人，从事繁复、危险、苛酷的工作 向智能化方向发展，彻底改变人类的工作和生活方式向智能化方向发展，彻底改变人类的工作和生活方式 机器人机器人的特点的特点？机器人机器人的发展趋势的发展趋势？RT軸：腰（回转）RW軸：手臂（旋转）FA轴：肩（前伸）UA軸：躯体（上举）BW轴：手腕（弯曲）TW轴：手腕（扭转）教材（图1-1）机器人与人的比较机器人：6个自由度 人：7个自由

3、度第1章 机器人基础知识（3）教材（图1-7）机器人动作范围 第1章 机器人基础知识（4）教材（图1-6）机器人本体规格 教材（图1-12）外部轴应用实例第1章 机器人基础知识（5）外部轴支撑轴公共底座工装夹具焊接机器人机器人本体 机器人控制柜 机器人示教器 全数字焊接电源和接口电路 焊枪 送丝机构 电缆单元 焊丝盘架（焊接量较大时多选用桶装焊丝“OP”）气体流量计 变压器（380V/200V）（11）焊枪防碰撞传感器 （12）控制电缆O P气管（12）（11）教材（图1-15）焊接机器人单体构成第1章 机器人基础知识（6）第1章 机器人基础知识（7）机器人控制柜全数字焊机机器人示教器送丝装置

4、防碰撞开关机器人本体（辅图）焊接机器人部件图焊枪软件PID控制器 伺服电机 光电编码器 目标 +位置 _位置反馈 关节动作 输出PWM波 第1章 机器人基础知识（8）教材（图1-13）机器人控制原理 伺服放大器 教材（图1-14）机器 人连线及各关节定义第1章 机器人基础知识（9）窗口切换键 取消键 左切换键、安全开关（背面）确认/登录键 用户功能键 向后微动 微动键 向前微动 功能键 液晶显示屏（背面）右切换键 安全开关 模式选择开关 伺服启动开关 暂停开关 启动开关 加 减 紧急停止开关 第2章 机器人示教器（1）教材（图2-21）示教器各部位的名称（G）模式选择（确认、窗口切换与删除键）

5、Store,Window change,用户功能键 User function 紧急停止开关 功能键 Function 拨动按钮 Jog dial（起动、暂停、伺服启动）Start,Hold and Servo-ON 安全开关 左右切换键 第2章 机器人示教器（2）教材（图2-2）机器人示教器背面图示 教材（图2-1）机器人示教器正面图示 第2章 机器人示教器（3）先将操作拨动按钮向右轻压，然后向上转动拨动按钮，拨动到不同的位置，先将操作拨动按钮向右轻压，然后向上转动拨动按钮，拨动到不同的位置，可以得到五种不同的运动速度。可以得到五种不同的运动速度。（辅图）机器人的移动速度控制第2章 机器人示

6、教器（4）（辅图）机器人的分级管理功能 向上/向下微动来移动光标 点击拨动按钮 显示子菜单项目 点击图标显示图标的子菜单项目 向上移动光标关闭子菜单项目 点击拨动按钮关闭子菜单项目 EXIEXIT T EXIEXIT T 教材（图2-17）选择菜单第2章 机器人示教器（3）大写字母 小写字母 数字 符号 进入框 特性 教材（图2-20）输入字母 第2章 机器人示教器（4）中 间点 焊 接开始 点 设 “焊 接”焊 接结束 点 设 “空 走”焊 接段 焊 接段 空 走 段 空 走 段 ARC-SET ARC-ON 收 弧 ARC-OFF 设 “焊接”第3章 手动模式（1）教材（图3-15）直线示

7、教 圆弧中间点 圆弧起始点 MOVEC（焊接点）MOVEC（焊接点）圆弧结束点 MOVEC（焊接点）之前直线 教材（图3-17）圆弧插补图示 第3章 手动模式（2）.圆弧结束点 圆弧起始点 a b c d e 使用点 a,b,c来计算插补 直线插补 使用点 b,c,d来计算插补 使用点 c,d,e来计算插补 使用点c,d,e来计算插补 MOVEC MOVEL/MOVEP MOVEC MOVEC MOVEC MOVEC MOVEC （图3-18）为两端圆弧插补实例，三点计算一段圆弧，如果全部设为MOVEC指令，由于圆弧路径的改变，cd段和de段的计算结果将变为两段直线轨迹。此时应在c点重复登录三

8、次：第一次登录MOVEC，再登录键入MOVEL指令或MOVEP指令，第三次登录键入MOVEC指令作为圆弧新起始点。教材（图3-19）圆弧插补的运用实例 第3章 手动模式（3）教材（图3-18）圆弧插补计算示意图 振幅点 1(WEAVEP)主路径 摆动起始点（焊接）摆动结束点（空走）(MOVELW)(MOVELW)振幅点 2(WEAVEP)教材（图3-21）直线摆动插补示意图 第3章 手动模式（4）圆弧摆动中间点（焊接点）MOVECW 振幅点 1 WEAVEP 圆弧摆动开始点 振幅点 2 圆弧摆动结束点 MOVECW WEAVEP MOVECW（焊接点）（空走点）教材（图3-24）圆弧摆动插补示

9、意图 第3章 手动模式（5）S 1 2 E 形式 1(简单摆动)S 1 2 E 形式 2(L 形)S 1 2 E 形式 3(三角形)S 2 3 E 形式 4(直角)1 4 S 2 3 E 形式 5(梯形)1 4 S 1 2 E 形式 6(高速单一摆动)用 PTP 方式移到振幅点 教材（图3-22）六种摆动形式组图 第3章 手动模式（6）焊接开始点 程序结束 程序开始 焊接结束点 教材（图3-35）设定焊接条件 第3章 手动模式（7）关节 直角 工具 圆柱 用户 教材（图3-9）机器人运动坐标系选择菜单组图 关节坐标系的切换 第3章 手动模式（8）第5章 视窗（1）教材（图5-11）运转状态 第

10、5章 视窗（2）教材（图5-12）预约状态第6章 文件编辑（1）教材（图6-1）剪切操作示意图 第9章 设置基本参数（1）教材（图9-1）登录对话框 第9章 设置基本参数（2）教材（图9-12）用户坐标系的设置（?（?1-12）机器人?接及各?定?机器人?接及各?定?L L1 L3 P 点 校枪尺 插入位置 工具 控制点TCP TW L1,L2 和 L3 所确定平面 平面 Q TW 轴回转中心 法兰平面 第9章 设置基本参数（3）教材（图9-15a）L1 型工具补偿教材（图9-15b）人工校枪示意图 Select a tool number 第9章 设置基本参数（4）教材（图9-18）工具补偿

11、设置对话框 第9章 设置基本参数（5）教材（图9-19）软限界设置第9章 设置基本参数（6）教材（图9-20）微动设置 第9章 设置基本参数（7）教材（图9-29）更多设置 Select a num ber 1-bit input 4-bit input 第10章 输入/输出（1）教材（图10-2）输入设置 Select a num ber 1-bit output 4-bit output 第10章 输入/输出（2）教材（图10-4）输出设置第10章 输入/输出（3）教材（图10-5）运行方式设置 此24V电 源 仅 供 制造 工 厂 用。如 果 作 为 其 他 用 途会 对 次 序 板 造

12、 成 损坏。()()()()第10章 输入/输出（4）教材（图10-8）次序板上的端子排列图第10章 输入/输出（5）教材（图10-9）信号方式时序图第10章 输入/输出（6）教材（图10-10）二进制方式时序图教材（图10-11）BCD 方式时序图第10章 输入/输出（7）第第11章章 焊接电源的设置焊接电源的设置（1）教材（图11-6）设置焊机参数 第第11章章 焊接电源的设置焊接电源的设置（2）教材（图11-8）焊丝/材料/焊接方法设置 选择参数表编号 第第11章章 焊接电源的设置焊接电源的设置（3）教材（图11-16）焊接条件设置 第第11章章 焊接电源的设置焊接电源的设置（4）教材（

13、图11-29）TIG焊参数设置 第第12章章 其他功能设置其他功能设置（1）教材（图12-3）RT监测显示设置 停止 监测区域 输出 ON 输入 ON 第第12章章 其他功能设置其他功能设置（2）教材（图12-4）块监测示意图 选择一编号 第第12章章 其他功能设置其他功能设置（3）教材（图12-6）块监测设置对话框 第第13章章 扩展系统扩展系统（1）教材（图13-3）外部轴设置对话框 Mech1 运转 一程序 为装卸工件倾斜一定角度 Mech2 运转 另一程序 焊接工件 第第13章章 扩展系统扩展系统（2）教材（图13-8）机械组应用图示 CO2气体 保护区焊丝母材熔池焊道 导电嘴溶滴电弧

14、 焊接方向 喷嘴第16章 机器人焊接工艺（1）教材（图16-1）CO2/MAG焊接原理（一）短路过渡（一）短路过渡 小电流、低电压。熔滴长大受到空间限制而与母材短路，在表面张力及小桥爆破力作用下脱离焊丝。（二）滴状过渡（二）滴状过渡 电弧长度较长，熔滴可自由长大，直至下落力大于表面张力时，脱离焊丝落入熔池。（三）细颗粒过渡（三）细颗粒过渡 CO2焊时，电流超过一定值，过渡颗粒变小，飞溅小焊缝成型好。（四）射流过渡（四）射流过渡 MAG焊时，焊丝端部液态金属成铅笔尖状，细小熔滴从焊丝尖端一个接一个成轴线状向熔池过渡。焊接无飞溅。教材（表16-1）熔滴的几种过渡形式第16章 机器人焊接工艺（2）第

15、16章 机器人焊接工艺（3）教材（图16-5）CO2/MAG焊接的工艺参数第16章 机器人焊接工艺（4）教材（图16-7）接头形式及焊接位置第16章 机器人焊接工艺（5）（图16-9a）薄板焊接的焊丝指向（图16-9b）板厚不同时焊丝指向教材（图16-9d）有焊接间隙时焊丝指向 教材（图16-9c）裙 边焊接时焊丝指向第16章 机器人焊接工艺（6）教材（图16-12）各种变位系统 满足各类不同工艺需要的焊枪类型满足各类不同工艺需要的焊枪类型第16章 机器人焊接工艺（7）教材（图16-28）焊接机器人焊枪种类的应用图例TIG填丝焊枪丝焊枪MIG焊枪焊枪CO2焊枪焊枪薄板薄板铝铝和不和不锈钢锈钢碳

16、碳钢钢第17章 编程实例（1）教材（图17-1）弧线示教程序实例收弧参数起弧程序焊接结束点焊接开始点焊接参数起始点该点延时3S收弧程序第17章 编程实例（2）教材（图17-2）圆弧摆动程序实例振幅点1焊接结束点中间点过渡点结束点焊接开 始点开始点过渡点本田座椅双机器人系统示教 第17章 编程实例（3）教材（图17-3）双机器人系统示教 第18章 焊接机器人应用（1）教材（图18-9）自行车三角架工装（焊前示教）教材（图18-10）自行车三角架鱼鳞纹焊接效果教材（图18-1）水平回转台式双工位机器人系统图第18章 焊接机器人应用（2）第二工位第一工位回转台维修入口门教材（图18-2）三轴垂直翻转

17、双工位机器人工作站第18章 焊接机器人应用（3）第一工位 第 二 工 位（装卸工位）外部轴变 位装置机器人控制柜安全围栏第18章 焊接机器人应用（4）教材（图18-3）机器人切割系统割炬配气装置机器人本体控制装置高频点火器 切割机器人系统主要由由以下四部分组成：1.机器人部分2.控制部分3.配气部分4.割炬部分第18章 焊接机器人应用（5）教材（图18-5）装载机驱动桥体的机器人焊接系统第18章 焊接机器人应用（6）教材（图18-7）帕萨特后桥总成双机器人焊接工作站（后桥总成图片）（后桥总成图片）第18章 焊接机器人应用（7）教材（图18-8）三轴垂直翻转双机器人平面布置图工件装卸位置工位1工

18、位2外部轴变位器机器人1机器人2外部轴1外部轴2操作盒控制柜第18章 焊接机器人应用（8）序号构成数量型号1PLC控制单元12焊接电源1350GR33机器人控制柜14清枪装置1BRS-CC5机器人1TA14006变位机1500KG7安全栅2高2100mm8卷帘门29系统底座110遮光栅111观察窗112触摸屏1教材（图18-4）八字形机器人双工位系统（补充内容一）机器人焊接案例 部品名称 摩托车油箱 汽车减震器 摩托车车架 摩托车车架 汽车方向盘 门手柄汽车气体交换器自行车筒安装架 自行车车架窗框家庭用锅炉 压缩机 汽车后臂 汽车前桥 汽车排气管 汽车座位调节器 汽车座架气体加热室摩托车车把

19、立体停车场支柱柱上变压器 工业用锅炉工程用弓形体全数字焊机普通焊机 普通焊机AAA全数字焊机带脉冲MAGMAGCOCO焊接机器人配用的全数字焊机与普通焊机的飞溅比较（补充内容二）焊接机器人的低飞溅特点1.单元化生产3.机器人系统构想方案（补充内容三）机器人仿真模拟系统图例2.模拟焊接位置（G型示教器型示教器的使用方法与的使用方法与G型的基本操作相同）型的基本操作相同）G通信速度（115.2kbpS）G通信速度 （5MbpS）JOG/按键反应灵敏 提升CPU/OS的处理能力（补充内容四）2011最新型G示教器G的接口PCMCIA,PS/2G SD卡插槽USB接口G采用LED背景灯1321G有3块CPU板G CPU板集成为1块G按键数14个G按键数19个（G新型示教器比G型示教器重量减轻1/4）G采用背景灯管（补充内容五）G型示教器与G的比较（实训例一）学生在进行机器人示教练习（实训例二）学生在练习机器人校枪（实训例三）学生在进行机器人焊接练习（实训例四）学生焊接的部分作品壁厚壁厚8mm8mm圆管对接圆管对接 厚度厚度12mm12mm的平板对接的平板对接内、外圆平角焊内、外圆平角焊 机器人焊字机器人焊字 （实训例五）机器人写毛笔字日本机器人生产线