《库卡（KUKA）机器人焊接工作站》培训教材（奥太焊机配套）

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1、KUKA 机器人焊接工作站 培训教材,厦门松科电气有限公司,第一章 机器人焊接系统 1.1 机器人系统 1.2 焊接系统 1.3 周边设备 1.4 安全设备 1.5 其他附件 第二章 库卡 smartPAD 2.1 smartPAD介绍 2.2 smartHMI操作界面 2.3 状态栏 2.4 用户组 2.5 零点和TCP校正 第三章 机器人操作与基本运动编程 3.1 机器人坐标系 3.2 文件管理 3.3 程序操作, 3.4 编程指令 第四章 焊接程序编程 4.1 焊接运行方式 4.2 编程指令 4.3 电弧跟踪的应用 第五章 接触寻位 5.1 寻位原理 5.2 寻位时注意事项 5.3 操作

2、步骤 5.4 编程指令 第六章 系统日常维护及保养 6.1 日检查及维护 6.2 周检查及维护 6.3 月检查及维护 6.4 KR C4 保养,目录,第一章 机器人焊接系统,KUKA机器人焊接系统主要包括 机器人系统 焊接系统 周边设备 安全设备 其他附件组成,kuka焊接工作站,1.1 机器人系统,1 机械手 2 机器人控制器（标准柜） 3 手持式编程器 4 连接电缆,机器人系统包括机器人本体、机器人控制柜及示教盒组成。,高柜,小型柜,机器人C4控制柜系统内部概览,1.电源滤波器 2.总开关 3. CSP 4.控制系统 PC 机 5.驱动电源（轴7和8的驱动调节器选项） 6. 4 至 6号轴

3、驱动调节器 7. 1至3号轴驱动调节器 8. 制动滤波器 9. CCU 10. SIB/SIB 扩展型 11. 保险元件 12. 蓄电池 13. 接线面板 14. 滚轮安装组件（选项） 19. 库卡 smartPAD,标准柜,1 接线板 11 CSP 2 蓄电池 12 控制系统 PC 机 3 保险元件 Q3 13 制动滤波器 K2 4 保险元件 Q13 14 驱动电源 KPP G1 5 总开关 15 驱动调节器 KSP T1 6 内部风扇 16 驱动调节器 KSP T2 7 驱动调节器 KSP T12 17 SIB/SIB 扩展型 8 驱动调节器 KSP T11 18 CCU,C4控制柜后面概

4、览,1. KSP/KPP 散热器 2. 制动电阻 3. 热交换器 4. 外部风扇 5. 低压电源件,1 外部风扇 2 低压电源件 3 制动电阻 4 热交换器 5 电源滤波器,C4控制柜显示面板,C4标准控制柜PC 机接口,1. DC 24 V 电源插头 X961 2. PC 风扇的 X962 插头 3. 现场总线卡插座 1 至 7 4. LAN 双网卡 DualNIC：库卡控制器总线 5. LAN 双网卡 DualNIC：库卡系统总线 （6、7）. 4 USB 2.0 端口 8. DVI-I （支持 VGA，借助 DVI - VGA 适配器）。 9.4 USB 2.0 端口 10. 板载 LA

5、N 网卡：库卡选项网络接口 11. 板载 LAN 网卡：KUKA Line Interface （库卡线路接口）,C4控制柜冷却循环回路,1. 外部风扇空气入端 6. 热交换器空气出口 2. 低压电源件冷却器 7. 电源滤波器空气出口 3. KPP 空气出口 8. 热交换器 4. KSP 空气出口 9. KPC 进气道 5. KSP 空气出口 10. 电脑风扇,1 外部风扇 2 侧面热交换器 3 上部热交换器 4 侧面空气出口 5 风扇 KPP_SR 和 KSP_SR. 6 低压电源件风扇 7 电脑风扇,1.2 焊接系统,焊接系统包括焊接电源、送丝机构、电缆总成、焊枪。,送丝机,焊枪,枪缆,周

6、边设备主要有行走龙门架（13 轴），工件旋转头尾架变位机或L型变位机，工装夹具，机器人行走的地轨等组成。周边设备需根据被焊工件的情况选定。,行走龙门架（13 轴）,x轴,Y轴,Z轴,根据产品大小，选择适当的行程,1.3 周边设备,L 型变位 倾翻：355 旋转：355,倾翻式变位机 倾翻：-15-100旋转：355,头尾架变位 旋转：355,根据工件种类设计合适的工装夹具，在变位机上使用,变位机,1.4 安全设备,安全设备主要有安全围栏、安全光栅等组成。,1.5 其他附件,其他附件包括防碰撞、清枪剪丝机构、除尘设备等。,防碰撞,碰撞的作用：减轻机器人及焊枪碰到工件因撞击所造成的损坏程度。 原理

7、：防碰撞实际上为一常闭触点，当碰撞发生时，由于焊枪偏离正常位置而导致常闭触点断开，信号返回控制系统，机器人停止运行。,清枪站,清枪装置 用以保持焊枪喷嘴内的清洁，使保护气对焊接的焊缝有比较好的保护，从而保证焊缝的质量。 喷硅油装置 目的在于使焊接飞滅与焊枪喷嘴的粘接力降低，以利于清枪装置对焊枪内焊接飞溅物的清除。,剪丝装置 焊接系统中采用了自动寻位功能，必须借助自动剪丝装置保证焊丝的干伸长。保证焊丝的起弧质量，即：容易起弧、起弧稳定。借助剪丝装置，可以保证焊丝在任何焊接位置有一致的干伸长度，明显地提高示教目点的位置精度。,第二章 库卡 smartPAD,功能： smartPAD 是用于工业机器

8、人的手持编程器。 smartPAD 具有工业机器人操作和编程所需的各种操作和显示功能。 smartPAD 配备一个触摸屏：smartHMI 可用手指或指示笔进行操作。无需外部鼠标和外部键盘。,2.1 面板介绍,正面：,正面面板说明,操作步骤 拔下： 1.按用来拔下 smartPAD 的按钮。 smartHMI 上会显示一个信息和一个计时器。计时器会计时 30 秒。在此时间内可从机器人控制器上拔下 smartPAD。 2.从机器人控制器上拔下 smartPAD。 如果在计时器计时期间没有拔下 smartPAD，则此次计时失效。可任意多次按下用于拔下的按钮，以再次显示计时器。 插入： 将 smar

9、tPAD 插入机器人控制器。 可随时插入smartPAD。前提：与拔出的 smartPAD 类型相同。 插入 30 秒后，紧急停止和确认开关再次恢复功能。将自动重新显示 smartHMI。（可能需要 30 秒以上） 插入的 smartPAD 会应用机器人控制器的当前运行方式。,取下和插入 smartPAD,更换运行方式,操作步骤 1.在smartPAD 上转动用于连接管理器的开关。连接管理器随即显示。 2.选择运行方式。 3.将用于连接管理器的开关再次转回初始位置。所选的运行方式会显示在 smartPAD 的状态栏中。,手动运行机器人,说明 手动运行机器人分为 2 种方式： 笛卡尔式运行：TC

10、P 沿着一个坐标系的轴正向或反向运行。 与轴相关的运行：每个轴均可以独立地正向或反向运行。,有 2 个操作元件可以用来运行机器人： 运行键 3D 鼠标,调用主菜单,操作步骤 点击 smartPAD 上的主菜单按键。窗口主菜单打开，会总是显示上次关闭窗口时的视图。,说明 主菜单窗口属性： 左栏中显示主菜单。 用箭头触及一个菜单项将显示其所属的下级菜单（例如配置）。 视打开下级菜单的层数多少，可能会看不到主菜单栏，而是只能看到下级菜单。 右上箭头键重新显示上一个打开的下级菜单。 左上 Home 键显示所有打开的下级菜单。 在下部区域将显示上一个所选择的菜单项（最多 6 个）。 这样能直接再次选择这

11、些菜单项，而无须先关闭打开的下级菜单。 左侧白叉关闭窗口。,图片见下图,主菜单键,主菜单显示,键盘,smartPAD 配备一个触摸屏： smartHMI 可用手指或指示笔进行操作。 smartHMI 上有一个键盘可用于输入字母和数字。 smartHMI 可识别到，什么时候需要输入字母或数字并自动显示键盘。 键盘只显示需要的字符。 例如如果需要编辑一个只允许输入数字的栏，则只会显示数字而不会显示字母。,面板背面,背面：,1. 确认开关 2. 启动键（绿色） 3. 确认开关 4. USB 接口 5. 确认开关 6. 型号铭牌,背面面板说明,2.2操作界面 KUKA smartHMI,操作界面说明,

12、2.3 状态栏,状态栏显示工业机器人特定中央设置的状态。多数情况下通过触摸就会打开一个窗口，可在其中更改设置。,状态栏说明,提交解释器的状态显示,驱动装置,程序运行方式,2.2.5 确定 3D 鼠标定位,说明 3D 鼠标可按用户所在地进行调整适配，以使 TCP 的移动方向与 3D 鼠标的偏转动作相适应。 用户所在地以角度为单位给出。该角度数据的参照点是机床基座上的接线盒。机器人或轴的位置无关紧要。 默认设置：0。这相当于一位操作人员站在接线盒的对面。 在切换成自动化外部运行方式时，3D 鼠标自动定位为 0 。,操作步骤 1.打开窗口手动移动选项并选择选项卡Kcp 项号。 2.将 smartPA

13、D 拉到用户所在地相应的位置上。（步距刻度 = 45) 3. 关闭窗口手动移动选项。,2.4用户组,操作步骤,说明 默认密码为“kuka”。 新启动时将选择默认用户组。 如果要切换至 AUT（自动）运行方式或 AUT EXT 运行方式（外部自动运行），则机器人控制器将出于安全原因切换至默认用户组。如果希望选择另外一个用户组，则须此后进行切换。 如果在一段固定时间内未在操作界面进行任何操作，则机器人控制系统将出于安全原因切换至默认用户组。默认设置为 300 秒。,用户组,在库卡系统软件（KSS）中，视用户组的不同有不同功能可供选择。共有下列用户组:,2.5 零点和TCP校正,1.在主菜单中选择投

14、入运行 调整 EMD 带负载校正 首次调整。 一个窗口自动打开。所有待零点标定轴都显示出来。编号最小的轴已被选定。 2.取下接口 X32 上的盖子。 3.将 EtherCAT 电缆连接到 X32 和零点标定盒上。 4.从窗口中选定的轴上取下测量筒的防护盖。（翻转过来的 SEMD 可用作螺丝刀。） 5. 将 SEMD 拧到测量筒上。 6.将测量导线接到 SEMD 上。可以在电缆插座上看出导线应如何绕到 SEMD 的插脚上。 7.如果未进行连接，则将测量电缆连接到零点标定盒上。 8.点击校正。 9.按下确认开关和启动键。 10.将测量导线从 SEMD 上取下。然后从测量筒上取下 SEMD，并将防护

15、盖重新装好。 11.对所有待零点标定的轴重复步骤 4 至 10。 12.关闭窗口。 13.将 EtherCAT 电缆从接口 X32 和零点标定盒上取下。,零点校正,TCP校正,操作步骤 1.在主菜单中选择投入运行 测量 工具 XYZ 4 点。 2.为待测量的工具给定一个号码和一个名称。用继续键确认。 3.用 TCP 移至任意一个参照点。点击测量。点击是回答安全询问。 4.用 TCP 从一个其他方向朝参照点移动。点击测量。点击是回答安全询问。 5.把第 步重复两次。 6.输入负载数据。（如果要单独输入负载数据，则可以跳过该步骤。） 7.用继续键确认。 8.在需要时，可以让测量点的坐标和姿态以增量

16、和角度显示（以法兰坐标系为基准）。为此按下测量点。然后通过退回返回到上一个视图。 9.或者：点击保存，然后通过关闭图标关闭窗口。 或：按下ABC 2 点法或ABC 世界坐标法。迄今为止的数据被自动保存，并且一个可以在其中输入工具坐标系姿态的窗口自动打开。,第三章 机器人操作与基本运动编程,机器人操作 3.1 机器人坐标系,在机器人控制系统中定义了下列笛卡尔坐标系： 世界 ROBROOT 基础 工具,3.1.1 世界坐标系,世界坐标系（大地坐标系） 世界坐标系是一个固定定义的笛卡尔坐标系，是用于ROBROOT 坐标系和基础坐标系的原点坐标系。 在默认配置中，世界坐标系位于机器人足部。,3.1.2 ROBROOT（关节坐标系）,ROBROOT 坐标系是一个笛卡尔坐标系，固定位于机器人足部。