焊接机器人操作编程及应用教学PPT

（ABB、MOTOMAN、FANUC、KUKA、OTC机器人）《焊接机器人操作编程及应用》第1章机器人基础知识工业机器人常用术语1．自由度（degreeoffreedom，DOF）:物体能够对坐标系进行独立运动的数目称为自由度，对于自由刚体，具有6个自由度。通常作为机器人的技术指标，反映机器人灵活性，对于焊接机器人一般具有5－6个自由度。2．位姿（Pose）:指工具的位置和姿态。3．末端操作器（EndEffector）:位于机器人腕部末端，直接执行工作要求的装置，如：夹持器、焊枪、焊钳等。4．载荷（Payload）:指机器人手腕部最大负重，通常情况下弧焊机器人为5～20kg；点焊机器人为50～200kg。5．工作空间（WorkingSpace）:机器人工作时，其腕轴交点能在空间活动的范围。6．重复位姿精度（PoseRepeatability）:在同一条件下，重复N次所测得的位姿一致的程度。7．轨迹重复精度（PathRepeatability）：沿同一轨迹跟随N次，所测得的轨迹之间的一致程度。8．示教再现（playbackrobot）：通过操作示教器移动机器人焊枪，按照工作顺序确定焊枪姿态并存储焊丝端部轨迹点，通过调用各种命令并设定参数，生成一个机器人焊接作业程序。“作业程序”（或称任务程序）为一组运动及辅助功能命令，通过自动运行，机器人可以重复地顺序执行一系列的焊接作业程序。第1章机器人基础知识图1-1机器人关节链第1章机器人基础知识图1-2关节轴及连杆参数标识示意第1章机器人基础知识图1-3交流伺服电机的结构1-电动机2-前端盖3-三相绕组线圈4-压板5-定子6-磁钢7-后压板8-动力线插头9-后端盖10-反馈插头11-脉冲编码器12-电机后盖第1章机器人基础知识图1-4RV减速机结构原理图第1章机器人基础知识图1-5多关节（轴）机器人控制原理框图第1章机器人基础知识图1-6培训间的安全装置示意①防护围栏；②轴1、2和3的机械终端止挡或者轴范围限制装置；③防护门及具有关闭功能监控的门触点或光栅；④紧急停止按钮（外部）；⑤紧急停止按钮、确认键、调用连接管理器的钥匙开关；⑥内置的安全控制器；第1章机器人基础知识图1-7焊接机器人设备基本构成①-通讯电缆；②-焊接电缆；③-气体减压流量表；④-焊接电源；⑤-其他（水箱或变压器）第2章ABB机器人图2-1IRB1410型机器人动作区域第2章ABB机器人图2-2ABB机器人示教器外形第2章ABB机器人图2-3示教器面板按钮功能第2章ABB机器人图2-4示教器操作界面示意第2章ABB机器人图2-5系统主菜单中的功能项目第2章ABB机器人图2-6快捷菜单上的按钮第2章ABB机器人图2-7各种坐标系的用途及说明第一单元ABB机器人编程操作表2-8动作模式及操纵杆移动方式及说明第2章ABB机器人图2-9机器人各轴动作方向第2章ABB机器人图2-10圆弧运动示意图2-11圆弧运动程序第2章ABB机器人图2-12焊接指令事例图2-13焊接起收弧程序第2章ABB机器人图2-14曲线轨迹示教指令示意图第2章ABB机器人程序及解读如下：PROCguanbanjian(管板件)--------------------------------程序名MoveJg10,v1000,z50,Torch1;---------------------------P10点到P20点移动MoveJg20,v1000,z50,Torch1;---------------------------P10点到P10点移动ArcLStartg30,v200,seam2,weld2,fine,Torch1;---------焊接开始P20、P30ArcCg40,g50,v200,seam2,weld2,z10,Torch1;-----------中间点P40、50ArcCg60,g70,v200,seam2,weld2,z10,Torch1;-----------中间圆弧点P60、70ArcCg70,v200,seam2,weld2,z10,Torch1;---------------中间圆弧点P70ArcCEndg80,v200,seam1,weld1,fine,Torch1;-----------焊接结束点P80MoveJg90,v200,z50,Torch1;----------------------------P80点到P90点移动MoveJg100,v200,z50,Torch1;---------------------------P90点到P100点移动MoveAbsJjpos10\NoEOffs,v1000,z0,Torch1;--------------回到零点Stop;ENDPROC---------------------------------------------程序结束图2-15曲线轨迹示教指令示意图程序解读第3章安川机器人图3-1安川机器人示教器各键名称及持握方法第3章安川机器人图3-2示教编程器的五个显示区第3章安川机器人图3-3画面的名称显示第3章安川机器人图3-4主菜单区显示第3章安川机器人图3-5控制柜的状态显示第3章安川机器人图3-6菜单的明细显示第3章安川机器人图3-7S、L、U、R、B、T各轴运动图示第3章安川机器人图3-9命令的追加操作步骤-选择命令组第3章安川机器人图3-9粘贴操作步骤-选择菜单{编辑}第3章安川机器人图3-10调出前一个序号文件第3章安川机器人图3-11摆焊指令的调用第3章安川机器人图3-12A点到B点的焊接程序第3章安川机器人表3-1焊接指令及程序说明第4章FANUC机器人底座J1（旋转）轴脉冲编码器J1轴电机脉冲编码器J２轴电机J２轴J３轴电机J４、J5、J6轴电机J３轴J５轴J４轴J６轴J2手臂减速器J1底座轴电机手腕法兰盘图4-1FANUC机器人手臂的基本结构第4章FANUC机器人图4-2机器人控制器硬件构成第4章FANUC机器人图4-3机器人示教器各键的名称及功能第4章FANUC机器人图4-4示教器显示屏位置标识第4章FANUC机器人图4-5屏幕菜单第4章FANUC机器人图4-6操作面板第4章FANUC机器人2位模式开关3位模式开关图4-7模式选择开关示意第4章FANUC机器人图4-8程序目录画面第4章FANUC机器人图4-9程序编辑画面（1）第4章FANUC机器人图4-10程序目录画面第4章FANUC机器人图4-11运动指令在程序中的应用第4章FANUC机器人图4-12手动执行程序的操作第4章FANUC机器人图4-13记录保存了的点第4章FANUC机器人图4-14盒子四周的焊接程序第4章FANUC机器人图4-15起弧参数位置第4章FANUC机器人图4-16起弧参数设置第4章FANUC机器人图4-17盒子上的示教点及轨迹第4章FANUC机器人图4-18盒子上的示教点及轨迹程序第5章KUKA机器人图5-1库卡机器人构成①控制柜（V）KRC4；②机械手（机器人本体）；③手持操作和编程器（库卡smartPAD）第5章KUKA机器人图5-2库卡机器人自由度第5章KUKA机器人图5-3手持编程器各部位标识①用于拔下smartPAD的按钮；②用于调出连接管理器的钥匙开关。只有当钥匙插入时，方可转动开关，可以通过连接管理器切换运行模式；③紧急停止键。用于在危险情况下关停机器人。紧急停止键在被按下时将自行闭锁；④3D鼠标。用于手动移动机器人；⑤移动键。用于手动移动机器人；⑥用于设定程序倍率的按键；⑦用于设定手动倍率的按键；⑧主菜单按键。用来在smartHMI上将菜单项显示出来；⑨工艺键。工艺键主要用于设定工艺程序包中的参数。其确切的功能取决于所安装的工艺程序包；⑩启动键。通过启动键可启动一个程序；⑾逆向启动键。用逆向启动键可逆向启动一个程序。程序将逐步运行；⑿停止键。用停止键可暂停正运行中的程序；⒀键盘按键。第5章KUKA机器人图5-4拉动和按压鼠标图5-5转动或倾斜空间鼠标第5章KUKA机器人a.编程器位置标识b.左手抓握方法图5-6库卡编程器背面①确认开关；②启动键（绿色）；③确认开关；④USB接口；⑤确认开关；⑥型号铭牌第5章KUKA机器人图5-7smartHMI操作界面第5章KUKA机器人图5-8编程器各项目栏的名称第5章KUKA机器人图5-9利用smartPAD进行在线示教第5章KUKA机器人图5-10KUKA机器人上的坐标系第5章KUKA机器人图5-11EMD校准流程图示①EMD（电子控制仪）；②测量套筒；③探针；④测量槽；⑤预零点标定标记第5章KUKA机器人图5-12导航器第5章KUKA机器人图5-13程序运行方向：向前/向后第5章KUKA机器人图5-14机器人程序的结构第5章KUKA机器人图5-15点到点移动第5章KUKA机器人图5-16精确定位的PTP移动第5章KUKA机器人图5-17线性移动第5章KUKA机器人图5-18圆周运动第5章KUKA机器人图5-19精确定位方式抵达的目标点第5章KUKA机器人图5-20轨迹逼近点第5章KUKA机器人图5-21LIN运动的联机表格图5-22CIRC运动联机表格第5章KUKA机器人图5-23选项窗口运动参数(LIN,CIRC)第6章OTC机器人图6-1FD-V6机器人本体控制箱示教器第6章OTC机器人图6-2FD11控制装置图6-3操作盒第6章OTC机器人图6-4FD11控制装置电源开关及操作面板图6-5操作面板第6章OTC机器人图6-6示教器正面第6章OTC机器人图6-7示教中的画面上显示的各类信息第6章OTC机器人图6-8示教器背面第6章OTC机器人图6-9缩小步数的示教实例第6章OTC机器人(a)利用记录状态示教移动命令(b)利用1个画面示教移动命令图6-10操作模式A的两种示教方法第6章OTC机器人图6-11记录状态图6-12示教器的插补指定显示第6章OTC机器人图6-13记录的步被写入作业程序1——步号。跳步时指定该步号。2——设定的速度。3——插补种类。显示JOINT、LIN、C1/C2。4——精度。有重叠时为A8，无重复时为A1。指定了定位时，附加“P”。5——工具编号。第6章OTC机器人图6-14显示常用命令画面第6章OTC机器人图6-15关节插补（JOINT）时的情况第6章OTC机器人图6-16示教焊接程序步骤第6章OTC机器人图6-17记录弧焊开始命令图6-18记录弧焊开始命令后的步骤显示含义第6章OTC机器人图6-19弧焊结束命令（AE）示教例第6章OTC机器人图6-20记录焊接结束位置第6章OTC机器人图6-21焊接摆动作业程序例第6章OTC机器人图6-22固定型横摆运枪条件的设定画面显示第6章OTC机器人图6-23记录固定方式焊枪摆动开始命令（WFP）图6-24示教焊枪摆动结束命令第6章OTC机器人表6-25机器人的手动操作或自动运行模式『公共练习题』题图1示教点示意图『公共练习题』P0P1P2P3P4P5P6P7P8P9P10P11P12P13题图2示教轨迹图『公共练习题』题图3板与圆管平角焊示教点示意『公共练习题』题图4焊缝位置示意图『公共练习题』图1工件左视图（立焊示教点示意图）图3立焊A点位焊枪姿态图4立焊B点位焊枪姿态图5立焊C点位焊枪姿态图2立焊D点位焊枪姿态『公共练习题』图8平角焊枪工作角（45°）图7起始点①与结束点15枪姿图6平角位示教点及焊接方向示意图