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1、 ABB MOTOMAN FANUC KUKA OTC机器人 焊接机器人操作编程及应用 1 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 20
2、0kg 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 2 第1章机器人基础知
3、识 图1 1机器人关节链 3 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 4 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 5 第1章机器人基础知识 图1 4RV减速机结构原理图 6 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 7 第1章机器人基础知识 图1 6培训间的安全装置示意 防护围栏 轴1 2和3的机械终端止挡或者轴范围限制装置 防护门及具有关闭功能监控的门触点或光栅 紧急停止按钮 外部 紧急停止按钮 确认键 调用连
4、接管理器的钥匙开关 内置的安全控制器 8 第1章机器人基础知识 图1 7焊接机器人设备基本构成 通讯电缆 焊接电缆 气体减压流量表 焊接电源 其他 水箱或变压器 9 第2章ABB机器人 图2 1IRB1410型机器人动作区域 10 第2章ABB机器人 图2 2ABB机器人示教器外形 11 第2章ABB机器人 图2 3示教器面板按钮功能 12 第2章ABB机器人 图2 4示教器操作界面示意 13 第2章ABB机器人 图2 5系统主菜单中的功能项目 14 第2章ABB机器人 图2 6快捷菜单上的按钮 15 第2章ABB机器人 图2 7各种坐标系的用途及说明 16 第一单元ABB机器人编程操作 表2
5、 8动作模式及操纵杆移动方式及说明 17 第2章ABB机器人 图2 9机器人各轴动作方向 18 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 19 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 20 第2章ABB机器人 图2 14曲线轨迹示教指令示意图 21 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 fi
6、ne Torch1 焊接开始P20 P30ArcCg40 g50 v200 seam2 weld2 z10 Torch1 中间点P40 50ArcCg60 g70 v200 seam2 weld2 z10 Torch1 中间圆弧点P60 70ArcCg70 v200 seam2 weld2 z10 Torch1 中间圆弧点P70ArcCEndg80 v200 seam1 weld1 fine Torch1 焊接结束点P80MoveJg90 v200 z50 Torch1 P80点到P90点移动MoveJg100 v200 z50 Torch1 P90点到P100点移动MoveAbsJjpos1
7、0 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 22 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 23 第3章安川机器人 图3 2示教编程器的五个显示区 24 第3章安川机器人 图3 3画面的名称显示 25 第3章安川机器人 图3 4主菜单区显示 26 第3章安川机器人 图3 5控制柜的状态显示 27 第3章安川机器人 图3 6菜单的明细显示 28 第3章安川机器人 图3 7S L U R B T各轴运动图示 29 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 30 第3章安
8、川机器人 图3 9粘贴操作步骤 选择菜单 编辑 31 第3章安川机器人 图3 10调出前一个序号文件 32 第3章安川机器人 图3 11摆焊指令的调用 33 第3章安川机器人 图3 12A点到B点的焊接程序 34 第3章安川机器人 表3 1焊接指令及程序说明 35 第4章FANUC机器人 图4 1FANUC机器人手臂的基本结构 36 第4章FANUC机器人 图4 2机器人控制器硬件构成 37 第4章FANUC机器人 图4 3机器人示教器各键的名称及功能 38 第4章FANUC机器人 图4 4示教器显示屏位置标识 39 第4章FANUC机器人 图4 5屏幕菜单 40 第4章FANUC机器人 图4
9、 6操作面板 41 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 42 第4章FANUC机器人 图4 8程序目录画面 43 第4章FANUC机器人 图4 9程序编辑画面 1 44 第4章FANUC机器人 图4 10程序目录画面 45 第4章FANUC机器人 图4 11运动指令在程序中的应用 46 第4章FANUC机器人 图4 12手动执行程序的操作 47 第4章FANUC机器人 图4 13记录保存了的点 48 第4章FANUC机器人 图4 14盒子四周的焊接程序 49 第4章FANUC机器人 图4 15起弧参数位置 50 第4章FANUC机器人 图4 16起弧参数设
10、置 51 第4章FANUC机器人 图4 17盒子上的示教点及轨迹 52 第4章FANUC机器人 图4 18盒子上的示教点及轨迹程序 53 第5章KUKA机器人 图5 1库卡机器人构成 控制柜 V KRC4 机械手 机器人本体 手持操作和编程器 库卡smartPAD 54 第5章KUKA机器人 图5 2库卡机器人自由度 55 第5章KUKA机器人 图5 3手持编程器各部位标识 用于拔下smartPAD的按钮 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 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 3D鼠标 用于手动移动机
11、器人 移动键 用于手动移动机器人 用于设定程序倍率的按键 用于设定手动倍率的按键 主菜单按键 用来在smartHMI上将菜单项显示出来 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 启动键 通过启动键可启动一个程序 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 停止键 用停止键可暂停正运行中的程序 键盘按键 56 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 57 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 确认开关 启动键 绿色 确认开关 USB接口 确认开关 型号铭牌 58 第
12、5章KUKA机器人 图5 7smartHMI操作界面 59 第5章KUKA机器人 图5 8编程器各项目栏的名称 60 第5章KUKA机器人 图5 9利用smartPAD进行在线示教 61 第5章KUKA机器人 图5 10KUKA机器人上的坐标系 62 第5章KUKA机器人 图5 11EMD校准流程图示 EMD 电子控制仪 测量套筒 探针 测量槽 预零点标定标记 63 第5章KUKA机器人 图5 12导航器 64 第5章KUKA机器人 图5 13程序运行方向 向前 向后 65 第5章KUKA机器人 图5 14机器人程序的结构 66 第5章KUKA机器人 图5 15点到点移动 67 第5章KUKA
13、机器人 图5 16精确定位的PTP移动 68 第5章KUKA机器人 图5 17线性移动 69 第5章KUKA机器人 图5 18圆周运动 70 第5章KUKA机器人 图5 19精确定位方式抵达的目标点 71 第5章KUKA机器人 图5 20轨迹逼近点 72 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 73 第5章KUKA机器人 图5 23选项窗口运动参数 LIN CIRC 74 第6章OTC机器人 图6 1FD V6机器人本体控制箱示教器 75 第6章OTC机器人 图6 2FD11控制装置 图6 3操作盒 76 第6章OTC机器人 图6 4FD11控制装
14、置电源开关及操作面板 图6 5操作面板 77 第6章OTC机器人 图6 6示教器正面 78 第6章OTC机器人 图6 7示教中的画面上显示的各类信息 79 第6章OTC机器人 图6 8示教器背面 80 第6章OTC机器人 图6 9缩小步数的示教实例 81 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 82 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 83 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
15、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 84 第6章OTC机器人 图6 14显示常用命令画面 85 第6章OTC机器人 图6 15关节插补 JOINT 时的情况 86 第6章OTC机器人 图6 16示教焊接程序步骤 87 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 88 第6章OTC机器人 图6 19弧焊结束命令 AE 示教例 89 第6章OTC机器人 图6 20记录焊接结束位置 90 第6章OTC机器人 图6 21焊接摆动作业程序例 91 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 9
16、2 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 93 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 94 公共练习题 题图1示教点示意图 95 公共练习题 题图2示教轨迹图 96 公共练习题 题图3板与圆管平角焊示教点示意 97 公共练习题 题图4焊缝位置示意图 98 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 99 公共练习题 图8平角焊枪工作角 45 图7起始点 与结束点15枪姿 图6平角位示教点及焊接方向示意图 100
