1、焊接焊接机器人机器人操作及应用操作及应用11.1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第一章 机器人概述(1)1.2机器人的性质？机器人的性质？2第一章 机器人概述(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1.3机器人机器人的主要作
2、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 1.4机器人机器人的特点的特点？1.5机器人机器人的发展趋势的发展趋势？3RT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个自由度第一章 机器人概述(3)4教材（图1-7）机器人动作范围 第一章 机器人概述(4)教材（图1-6）机器人本体规格 5教材（图1-12）外部轴应用事例第一章 机器人概述
3、(5)外部轴支撑轴公共底座工装夹具焊接机器人6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一章 机器人概述(6)7第一章 机器人概述(7)机器人控制柜全数字焊机机器人示教器送丝装置防碰撞开关机器人本体（辅图）焊接机器人部品图焊枪8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 第一章 机器人概述(8)教材（图1-13
4、）机器人控制原理 伺服放大器 9 教材（图1-14）机器 人连线及各关节定义第一章 机器人概述(9)10 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 第二章 机器人示教器(1)教材（图2-21）示教器各部位的名称(G)11 模 式选 择 （确 认、窗 口 切换 与 删 除键）Store,Window change,用户 功 能键 User function 紧 急 停止 开 关 功 能 键 Function 拨动 按 钮 J
5、og dial（起 动、暂 停、伺 服 启 动）Start,Hold and Servo-ON 安全开关 左右切换键 第二章 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 12第二章 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13第二章 机器人示教器(4)（辅图）机器人的分级管理功能14 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
6、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）选择菜单第二章 机器人示教器(3)15 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 第二章 机器人示教器(4)16 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”第三章 手动模式(1)教材（图3-15）直线示教17 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
7、材（图3-17）圆弧插补图示 第三章 手动模式(2)18 .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）为两端圆弧插补示例，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
8、起始点。教材（图3-19）圆弧插补的运用事例 第三章 手动模式(3)教材（图3-18）圆弧插补计算示意图19 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 第三章 手动模式(4)20 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）圆弧摆动插补示意图 第三章 手动模式(5)21 S 1 2 E 形式 1(简单摆动)S 1 2 E 形式 2(
9、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 第三章 手动模式(6)22 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 第三章 手动模式(7)23 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 第三章 手动模式(8)24 第五章 视窗(1)教材（图5-11）运转状态图示25 第五章 视窗(2)教材（图5-12）预约状态图示26 第
10、六章 文件编辑(1)教材（图6-1）剪切操作示意图27第九章 设定基本参数(1)教材（图9-1）用户ID对话框 28第九章 设定基本参数(2)教材（图9-11）用户坐标系的设定 29（?1-12）机机 器器 人人?接接 及及 各各?定定?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 第九章 设定基本参数(3)教材（图9-14a）L1 型工具补偿教材（图9-14b）人工校枪示意图 30 Select a tool number 第九章 设定基本参数(4)教材（图9-17）工具设定对话框 31第
11、九章 设定基本参数(5)教材（图9-18）设定软限界 32第九章 设定基本参数(6)教材（图9-19）微动设定 33第九章 设定基本参数(7)教材（图9-28）其它设定34 Select a num ber 1-bit input 4-bit input 第十章 输入/输出设定(1)教材（图10-2）输入设定图示 35 Select a num ber 1-bit output 4-bit output 第十章 输入/输出设定(2)教材（图10-4）输出设定图示 36第十章 输入/输出设定(3)教材（图10-7）运转方式的设定 37 此 2 4V 电 源 仅 供 制造 工 厂 用。如 果 作
12、为 其 他 用 途会 对 次 序 板 造 成 损坏。()()()()第十章 输入/输出设定(4)教材(图10-8)次序板上的端子排布图38 运转输出 预约的程序XXX 预约输出 XXX 启动输入 启动操作 大约0.5s 预约的程序YYY 预约输出 YYY 大约 0.2s 大约0.5 s 大约 0.2 s Prog0XXX.prg 被选择 Prog0YYY.prg 被选择.0.2 s 以上 0.1 s以上 输出选通 第十章 输入/输出设定(5)教材（图10-11）信号方式时序图39 运转输出 程序预约 XXX 预约输出 XXX 选通输出 启动输入 启动运转 程序预约 YYY 预约输出 YYY 输
13、入选通 0.2 s 以上 0.1 s以上 大约 0.5 s 大约 0.2 s 大约 0.5 s 大约 0.2 s Prog0ZZZ.prg 被选择.Prog0YYY.prg 被选择 第十章 输入/输出设定(6)教材（图10-12）二进制方式时序图40 运转输出 程序预约 XXX 预约输出 XXX 输出选通 启动输入 程序预约 YYY 预约输出 YYY 输入选通 启动操作 0.2 s 以上 0.1 s 以上 大约 0.5 s 大约 0.2 s 大约 0.5 s 大约 0.2 s Prog0ZZZ.prg 被选择 Prog0YYY.prg 被选择 教材（图10-13）BCD 方式时序图第十章 输入
14、/输出设定(7)41 第十一章第十一章 焊接电源的设定焊接电源的设定(1)教材（图11-6）焊机参数设定 42 第十一章第十一章 焊接电源的设定焊接电源的设定(2)教材（图11-8）焊丝/材料/焊接方法设定 43 选择参数表编号 第十一章第十一章 焊接电源的设定焊接电源的设定(3)教材（图11-16）焊接参数设定 44 第十一章第十一章 焊接电源的设定焊接电源的设定(4)教材（图11-27）TIG焊参数设定 45 第十二章第十二章 其它功能其它功能设定设定(1)教材（图12-3）RT监测显示设定46 停止 监测区域 输出 ON 输入 ON 第十二章第十二章 其它功能其它功能设定设定(2)教材（
15、图12-4）块监测图示 47 选择一编号 第十二章第十二章 其它功能其它功能设定设定(3)教材（图12-6）块监测设定对话框 48 第十三章第十三章 扩展系统扩展系统(1)教材（图13-3）外部轴设定对话框 49 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 第十三章第十三章 扩展系统扩展系统(2)教材（图13-8）机械组应用图示 50 CO2气体 保护区焊丝母材熔池焊道 导电嘴溶滴电弧 焊接方向 喷嘴第十六章 机器人焊接工艺(1)教材（图16-1）CO2/MAG焊接原理51(一一)短路过渡短路过渡 小电流、低电压。熔滴长大受到空间限制而与母材短路，在
16、表面张力及小桥爆破力作用下脱离焊丝。(二二)滴状过渡滴状过渡 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。(三三)细颗粒过渡细颗粒过渡 CO2焊时，电流超过一定值，过渡颗粒变小，飞溅小焊缝成型好。(四四)射流过渡射流过渡 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（图16-3）熔滴的几种过渡形式第十六章 机器人焊接工艺(2)52第十六章 机器人焊接工艺(3)教材（图16-5）CO2/MAG焊接的工艺参数53第十六章 机器人焊接工艺(4)教材（图16-6）接头形式及焊接位置54第十六章 机器人焊接工艺(5
17、)（图16-8a）薄板焊接的焊丝指向（图16-8b）板厚不同时焊丝指向教材（图16-8d）有焊接间隙时焊丝指向 教材（图16-8c）裙 边焊接时焊丝指向55第十六章 机器人焊接工艺(6)教材（图16-12）各种变位系统 56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十六章 机器人焊接工艺(7)教材（图16-30）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和不锈钢铝和不锈钢碳钢碳钢57 几种插补方式：几种插补方式：示教点的插补 PTP(MOVEP)点到点的运动点到点的运动 1、直线插补Linear(MOVEL)机器人从该点到下一点运
18、行一段线段。2、圆弧插补Circular(MOVEC)机器人通过3点决定一条圆弧。3、直线摆动插补Linear-Weaving(MOVELW)机器人运行一条直线摆动轨迹。4、弧线摆动插补Circular-Weaving(MOVECW)机器人运行一条圆弧摆动轨迹。第十七章 机器人编程的几种插补方式插补方式58焊接焊接 空走空走运动方式运动方式移动速度移动速度P3P459 圆弧中间点 P4 圆弧起始点 MOVEC（中间）MOVEC（开始）圆弧结束点 MOVEC（结束）P1 之前直线 （图3-17）圆弧插补图示第十七章 圆弧的示教解读P2 P3 P5 P8 60 程序（图17-1）（圆弧示教程序解读
19、）（如何设定）Prog0005prg程序名Prog0005顺序自动生成，可重新命名1:Mech1:Robot分类机械：设备为机器人出厂时设到1:Mech 1。Begin of Program程序开始自动生成 TOOL1:TOOL01指定储存工具的数据工具号默认（CO2焊枪）MOVEP P1 10m/min速度为10m/min，由前一点向该点移动P1为空走点。DELAY 3.00s该点延时3秒DELAY 为延时指令MOVEL P2 10m/min速度为10m/min，由P1点向P2点移动P2为直线空走点MOVEC P3 10m/min速度为10m/min，由P2向P3直线移动P3开始焊接点（圆弧
20、起始）ARC-SET AMP120 VOLT19 S0.5叙述焊接条件：电流=120A、电压=19V、焊接速度=0.5m/min设定与焊接电流适配的焊接电压和焊接速度。ARC-ON ArcStart1 RETRY0运行ArcStart1文件开始焊接操作，不使用引弧重试功能。叙述焊接开始条件，选择引弧程序为ArcStart1。MOVEC P4 10m/min示教速度为10m/min，由P3点向P4点圆弧焊接，焊接条件（同上）不变。P4圆弧中间点（焊接点）MOVEC P5 10m/min示教速度10m/min，焊接速度0.5m/min不变，继续由P4点向P5点作圆弧焊接。P5为空走点（圆弧焊接的结
21、束点）CRATER AMP100 VOLT18 T0叙述收弧条件：收弧电流=100A、收弧电压=18V、收弧时间T=0为零秒。收弧时焊接电流，收弧焊接电压和收弧焊接时间。ARC-OFF ArcEnd2prgRELEASE=0运行ArcEnd2文件结束焊接操作RELEASE=0粘丝解除为0次，即无粘丝解除。叙述焊接结束条件，设定收弧程序为ArcEnd2。MOVEL P8 20m/min速度为20m/min，由P5向P8直线移动P8为空走点。结束。End of Program机器人停留在第8点位置。程序结束61第十七章 机器人的圆弧编编程示意62第十七章 机器人的平角焊编编程示意63第十七章 编程
22、示例(1)教材（图17-1）弧线示教程序示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64第十七章 编程示例(2)教材（图17-2）圆弧摆动程序）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65本田座椅双机器人系统示教 第十七章 编程示例(3)教材（图17-3）本田座椅双机器人系统示教 66第十七章 编程示例(4)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67教材（图18-1）水平回转台式机器人系统图第十八章 焊接机器人应用(1)第二工位第一工位回转台维修入口门68教材（图18-2）三轴垂直翻转机器人
23、工作站第十八章 焊接机器人应用(2)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69第十八章 焊接机器人应用(3)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70第十八章 焊接机器人应用(4)教材（图18-5）装载机驱动桥体的机器人焊接系统构成图71第十八章 焊接机器人应用(5)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)72第十八章 焊接机器人应用(6)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73第十八章 焊接机器人应用(7)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 74
