焊接机器人基本操作及应用

焊接机器人基本操作及应用PPT主编刘伟职业教育焊接技术专业改革创新规划教材电子教案（PPT辅助教材）2011年6月机器人一词的由来？捷克文中的robota（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？第1章机器人基础知识（2）效率高、工作质量好、计划性强、易于实现流水化作业消除人工劳动的不确定因素机器人的主要作用？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机器人的特点？机器人的发展趋势？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①机器人本体②机器人控制柜③机器人示教器④全数字焊接电源和接口电路⑤焊枪⑥送丝机构⑦电缆单元⑧焊丝盘架（焊接量较大时多选用桶装焊丝“OP”）⑨气体流量计⑩变压器（380V/200V）（11）焊枪防碰撞传感器（12）控制电缆④①⑥⑤OP③气管⑧⑨⑩③②（12）⑦（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）第2章机器人示教器（1）教材（图2-21）示教器各部位的名称（GⅡ）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，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EXITEXIT教材（图2-17）选择菜单第2章机器人示教器（3）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-SETARC-ON收弧ARC-OFF设“焊接”第3章手动模式（1）教材（图3-15）直线示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abcde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MOVECMOVEL/MOVEPMOVECMOVECMOVECMOVECMOVEC（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1WEAVEP圆弧摆动开始点振幅点2圆弧摆动结束点MOVECWWEAVEPMOVECW（焊接点）（空走点）教材（图3-24）圆弧摆动插补示意图第3章手动模式（5）S12E形式1(简单摆动)S12E形式2(L形)S12E形式3(三角形)S23E形式4(直角)14S23E形式5(梯形)14S12E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）教材（图3-35）设定焊接条件第3章手动模式（7）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）人工校枪示意图第9章设置基本参数（4）教材（图9-18）工具补偿设置对话框第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）更多设置第10章输入/输出（1）教材（图10-2）输入设置第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11章焊接电源的设置（1）教材（图11-6）设置焊机参数第11章焊接电源的设置（2）教材（图11-8）焊丝/材料/焊接方法设置第11章焊接电源的设置（3）教材（图11-16）焊接条件设置第11章焊接电源的设置（4）教材（图11-29）TIG焊参数设置第12章其他功能设置（1）教材（图12-3）RT监测显示设置第12章其他功能设置（2）教材（图12-4）块监测示意图第12章其他功能设置（3）教材（图12-6）块监测设置对话框第13章扩展系统（1）教材（图13-3）外部轴设置对话框第13章扩展系统（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MIG焊枪CO2焊枪薄板铝和不锈钢碳钢第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）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１５０A２００A２５０A全数字焊机带脉冲MAGMAGCO２CO２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（GⅢ型示教器的使用方法与GⅡ型的基本操作相同）GⅡ通信速度（115.2kbpS）GⅢ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GⅢ示教器GⅡ的接口PCMCIA,PS/2GⅢSD卡插槽USB接口GⅢ采用LED背景灯1321GⅡ有3块CPU板GⅢCPU板集成为1块GⅡ按键数14个GⅢ按键数19个（GⅢ新型示教器比GⅡ型示教器重量减轻1/4）GⅡ采用背景灯管（补充内容五）GⅢ型示教器与GⅡ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8mm圆管对接厚度12mm的平板对接内、外圆平角焊机器人焊字（实训例五）机器人写毛笔字日本机器人生产线ＥＮＤ