《焊接機(jī)器人分類及系統(tǒng)組成.》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《焊接機(jī)器人分類及系統(tǒng)組成.（76頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、xik機(jī)器人技術(shù)及en 機(jī)械與電氣工程學(xué)院剛建華 課前思考 /常見的碼垛機(jī)器人有哪幾 類？ /碼垛機(jī)器人的系統(tǒng)組成及 各部分的主要功能？ 問題分析 常見的碼垛機(jī)器多為關(guān)節(jié)式碼垛機(jī)器人、擺 臂式碼垛機(jī)器人和龍門式碼垛機(jī)器人O 問題分析 問題分析 關(guān)節(jié)式碼垛機(jī)器人 擺臂式碼垛機(jī)器人 龍門式碼垛機(jī)器人 碼垛機(jī)器人分類 問題分析 通常碼垛機(jī)器人主要有操作機(jī)、控制系統(tǒng)、碼垛系統(tǒng) （氣體發(fā)生裝置、液壓發(fā)生裝置）和安全保護(hù)裝置組 1—機(jī)器人控制柜；2—示教器；3—?dú)怏w發(fā)生裝置；4—真空發(fā)生裝置;

2、5—操作機(jī)；6 —夾板式手爪；7—底座 碼垛機(jī)器人系統(tǒng)組成 第七章焊接機(jī)器人及其操作應(yīng)用 本次課學(xué)習(xí)目標(biāo) [| 目錄Z ]Q 7.1煌接機(jī)器人的特點(diǎn) ?7.1焊接機(jī)器人的分類 ?7.2悍接機(jī)器人的系統(tǒng)組成 本次課小結(jié) 焊接機(jī)器人是在焊接生產(chǎn)領(lǐng)域代替焊工從事焊接任 務(wù)的工業(yè)機(jī)器人。具有可自由編程的軸，并能將焊接工 具按要求送到預(yù)定空間位置，按要求軌跡及速度移動(dòng)焊 接工具的工業(yè)機(jī)器人，包括點(diǎn)焊機(jī)器人、弧焊機(jī)器人和 激光焊接機(jī)器人等。 焊接機(jī)器人作為工業(yè)機(jī)器人家族的一員，其作業(yè)編程 無外乎運(yùn)動(dòng)軌跡、作業(yè)條件和作業(yè)順序的示教。 對(duì)于點(diǎn)焊作業(yè)而言，其機(jī)器人控制點(diǎn)

3、（TCP）在焊 鉗開口的中心處，作業(yè)時(shí)要求焊鉗兩電極垂直于被焊工件 表面；而對(duì)于熔焊來說，其機(jī)器人控制點(diǎn)在焊槍尖頭或激 光焦點(diǎn)上。作業(yè)時(shí)根據(jù)被焊工件的厚度及工藝要求，選 用前傾角焊或后傾角焊。 謝謝 機(jī)械與電氣工程學(xué)院 剛建華 A 了解焊接機(jī)器人的分類及特點(diǎn) A掌握焊接機(jī)器人系統(tǒng)的基本組成 案例導(dǎo)入 式投入運(yùn)行, 標(biāo)志著我 國(guó)內(nèi)首條具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能化工業(yè)機(jī)器人 焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線成功投入運(yùn)行 2013年7月26日,隨著 奇瑞汽車戰(zhàn)略車型艾瑞 澤7的隆重上市，我國(guó) 首條具備完全自主知識(shí) 產(chǎn)權(quán)的智能化工業(yè)機(jī)器 人焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線正 國(guó)自主品牌工業(yè)機(jī)器

4、人 具備在汽車焊接自動(dòng)化 生產(chǎn)線運(yùn)行的能力。 案例背景 隨著機(jī)器人和數(shù)字制造技術(shù)的發(fā)展，以人工智能為代 表的智能技術(shù)和機(jī)器人為代表的智能裝備日益廣泛應(yīng)用， 以加工和制造為基礎(chǔ)的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)模式逐漸被淘汰， 使得全球技術(shù)要素與市場(chǎng)要素的配置方式發(fā)生革命性變化。 2011年，國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)啟動(dòng)“基于工業(yè)機(jī)器 人的汽車焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線”項(xiàng)目，重點(diǎn)支持安徽埃夫特 智能裝備有限公司、奇瑞汽車股份有限公司、哈爾濱工業(yè) 大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所、北京航空航天大學(xué)等單 位聯(lián)合研制的項(xiàng)目，并首次在奇瑞汽車焊接生產(chǎn)線上示范 應(yīng)用?？捎糜诤附?、搬運(yùn)、涂膠、打號(hào)等工藝過程，是 目前我國(guó)使用機(jī)

5、器人數(shù)量最多、應(yīng)用工藝最復(fù)雜的自主品 牌機(jī)器人焊接生產(chǎn)線，生產(chǎn)線整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。 奧迪新Al汽車焊接生產(chǎn)線 T 奧迪新A1采用KUKA激光焊接等離子焊接生產(chǎn)線 ?為什么要發(fā)展焊接機(jī)器 人？ ?使用焊接機(jī)器人能有哪 些優(yōu)勢(shì)？ 7?1焊接機(jī)器人的特點(diǎn) 縮短產(chǎn)品改型換代的 準(zhǔn)備周期, 減少相應(yīng) 的設(shè)備投資 ??? ??????改善工人勞作條件，擺

6、脫 有毒、有害、極端環(huán)境 ■ 降低對(duì)工人操 作技術(shù)的要求 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，必 一天可24小時(shí)連 續(xù)生產(chǎn) 穩(wěn)定和提高焊接質(zhì) 量，保證其均勻性 為焊接柔性生產(chǎn)線提 供技術(shù)基礎(chǔ) 焊接機(jī)器人分類 世界各國(guó)生產(chǎn)的焊接用機(jī)器人基本上都屬關(guān)節(jié)型機(jī)器人, 絕大部分有6個(gè)軸，目前焊接機(jī)器人應(yīng)用中比較普遍的主要 有3種：點(diǎn)焊機(jī)器人、 a）點(diǎn)焊機(jī)器人 b）弧焊機(jī)器人 c）激光焊接機(jī)器人機(jī)器人

7、 點(diǎn)焊機(jī)器人 A點(diǎn)焊機(jī)器人 是用于點(diǎn)焊自動(dòng)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人，其末端 持握的作業(yè)工具是焊鉗。實(shí)際上，工業(yè)機(jī)器人在焊接領(lǐng)域的 應(yīng)用最早是從汽車裝配生產(chǎn)線上的電阻點(diǎn)焊開始的。 汽車車身的機(jī)器人點(diǎn)焊作業(yè) 點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用 Pm(JQ 範(fàn)麗機(jī) Robot R-1000/A & R-2000/B/210FS JMOOO/A箝煩! ?緊須的#1器人鶴枸in優(yōu)抵的動(dòng)件性絶■活件|抉用雷唯刖布局 WffltflMF 業(yè). *債川■舫的1.人幽制關(guān)*禺30舊用對(duì)點(diǎn)輝作業(yè)托行沖制試 化?舟效損升丁動(dòng)ft節(jié)拍.聲金第習(xí)K械功瞪（LVO

8、?咖 ?枷廉人的舶籾撮少到HfiRL所以訊以站近陽(yáng)的師 人? XAti#itff*aa4 DO 點(diǎn)Mt業(yè)恥謝各種養(yǎng)格砒憶創(chuàng)、了 發(fā)那科新型點(diǎn)焊機(jī)器人 S^fil 1 點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用 汽車焊接機(jī)器人 點(diǎn)焊機(jī)器人的應(yīng)用 最初，點(diǎn)焊機(jī)器人只用于增強(qiáng)焊作業(yè)，即往已拼接好 的工件上增加焊點(diǎn)。后來，為保證拼接精度，又讓機(jī)器人 完成定位焊作業(yè)。 a）車門框架定位焊 b）車門框架增強(qiáng)焊 汽車車門的機(jī)器

9、人點(diǎn)焊作業(yè) 對(duì)點(diǎn)焊機(jī)器人的要求 點(diǎn)焊機(jī)器人逐漸被要求有 更全的作業(yè)性能，點(diǎn)焊用機(jī) 器人不僅要有足夠的負(fù)載能 力，而且在點(diǎn)與點(diǎn)之間移位 時(shí)速度要快捷，動(dòng)作要平穩(wěn), 定位要準(zhǔn)確，以減少移位的 時(shí)間，提高工作效率。點(diǎn)焊 速度與生產(chǎn)線速度相匹配， 同時(shí)安全可靠性好。 弧焊機(jī)器人 A弧焊機(jī)器人弧焊機(jī)器人是用于弧焊（主要有熔化極氣體保 護(hù)焊和非熔化極氣體保護(hù)焊） 自動(dòng)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人，其末 弧焊機(jī)器人 端持握的工具是焊槍。 弧焊機(jī)器人 弧焊機(jī)器人 熔化極氣體保護(hù)焊機(jī)器人 非熔化極氣體保護(hù)焊機(jī)器人

10、 弧焊機(jī)器人 弧焊機(jī)器人的應(yīng)用 焊接機(jī)器人在汽車制造中的應(yīng)用也相繼從原來比 較單一的汽車裝配點(diǎn)焊很快發(fā)展為汽車零部件及其裝 配過程中的電弧焊。 a）座椅支架 b）消音器 汽車零部件的機(jī)器人弧焊作業(yè) 弧焊機(jī)器人應(yīng)用 優(yōu)酉合 KUKA庫(kù)卡機(jī)器人在汽車零部件行業(yè)應(yīng)用 弧焊機(jī)器人應(yīng)用 優(yōu)酷 KUKA庫(kù)卡機(jī)器人在汽車零部件行業(yè)應(yīng)用 弧焊機(jī)器人應(yīng)用 由于弧焊工藝早已在諸多行業(yè)中得到普及，使得 弧焊機(jī)器人在通用機(jī)械、金屬結(jié)構(gòu)等許多行業(yè)中得到 廣泛運(yùn)用。 工程機(jī)械的機(jī)器

11、人弧焊作業(yè) 弧焊機(jī)器人應(yīng)用 焊接機(jī)器人弧焊機(jī)器人 對(duì)弧焊機(jī)器人的要求 為適應(yīng)弧焊作業(yè)，對(duì)弧焊機(jī)器人的性能有著特殊 的要求。除在運(yùn)動(dòng)過程中速度的穩(wěn)定性和軌跡精度是 兩項(xiàng)重要指標(biāo)。其他性能如下： 1） 能夠通過示教器設(shè)定焊接條借（電流、電壓、込度等）； 2） 擺動(dòng)功能;$ I ! 3） 坡口填充功能； 4） 焊接異常島能檢測(cè)；r 上/ 5） 焊接傳感器（焊接起始點(diǎn)檢測(cè)、焊縫跟蹤）的接口功能。 激光焊接機(jī)器人應(yīng)用 激光焊接機(jī)器人應(yīng)用  金知卓ABB機(jī)器人激光切割 激光焊接機(jī)器人應(yīng)用 jap

12、an unix激光焊錫機(jī)器人 激光焊接機(jī)器人應(yīng)用 japan unix激光焊錫機(jī)器人 ：!■! 激光焊接成為一種成熟的、無接觸的焊接方式已經(jīng)多年, 極高的能量密度使得高速加工和低熱輸入量成為可能。與機(jī) 器人電弧焊相比，機(jī)器人激光焊的焊縫跟蹤精度要求更高。 基本性能要求如下： 1 ）高精度軌跡（SO.lmm）； 2 ）持重大（30?50 kg）,以便攜帶激光加工頭; 3 ）可與激光器進(jìn)行高速通信； 4 ）機(jī)械臂躺祁，工作范圍大； 5）具備良好的振

13、動(dòng)抑制和控制修正功能。 點(diǎn)焊機(jī)器人系統(tǒng)組成 7.2.1點(diǎn)焊機(jī)器人 點(diǎn)焊機(jī)器人主要由操作機(jī)、控制系統(tǒng)和點(diǎn)焊焊接系統(tǒng)等 組成。 點(diǎn)焊機(jī)器人來統(tǒng)鉅成口 1一機(jī)器人變壓器：2—悍接捋制器：2—來冷機(jī)：4-氣冰昔28鮑合體：5-eg作機(jī)：6—焊鉗? 7—供電及控制電纜；A示教器；制柜心 點(diǎn)焊機(jī)器人焊鉗的結(jié)構(gòu) 機(jī)器人點(diǎn)焊用焊鉗從外形結(jié)構(gòu)上有c型和X型2種。 c型焊鉗用于點(diǎn)焊垂直及近于垂直傾斜位置的焊點(diǎn)；X 型焊鉗則主要用于點(diǎn)焊水平及近于水平傾斜位置的焊點(diǎn)

14、O a ) C型焊鉗 b ) X型焊鉗 點(diǎn)焊機(jī)器人焊鉗(外形結(jié)構(gòu)) 焊鉗的驅(qū)動(dòng)方式 氣動(dòng)焊鉗 伺服焊鉗 從電極臂加壓驅(qū)動(dòng)方式，點(diǎn)焊機(jī)器人焊鉗分為氣動(dòng)焊鉗和伺 A氣動(dòng)焊鉗利用汽缸來加壓，能夠使電極完成大開、小開和閉 合3個(gè)動(dòng)作，電極壓力一旦調(diào)頂不能隨意變化，目前比較常用。 A伺服焊鉗 采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)完成焊鉗的張開和閉合，焊鉗 張開度可任意選定并預(yù)置，且電極間的壓緊力可無級(jí)調(diào)節(jié)。 氣動(dòng)焊鉗 伺服焊鉗 弧焊機(jī)器人的系統(tǒng)組成 弧焊機(jī)器人的組成與點(diǎn)焊機(jī)器人基本相同，主要由 是由操作機(jī)、控制系統(tǒng)、弧焊系統(tǒng)和安全設(shè)備等組成。

15、1—?dú)馄浚?—焊絲桶；3—送絲機(jī)；4—操作機(jī)；5 —焊槍；6—工作臺(tái); 7—供電及控制電纜；8—弧焊電源；9—示教器；10 —機(jī)器人控制柜 弧焊機(jī)器人系統(tǒng)組成 弧焊機(jī)器人常用焊槍 弧焊機(jī)器人操作機(jī)的結(jié)構(gòu)與點(diǎn)焊機(jī)器人基本相似，主要區(qū)別 在于末端執(zhí)行器“焊槍。 a）電纜外置式機(jī)器人氣保焊槍b）電纜內(nèi)藏式機(jī)器人氣保焊槍c）機(jī)器人氨弧焊焊槍 弧焊機(jī)器人常用焊槍 激光焊接機(jī)器人系統(tǒng)組成 J 1 —激光器；2—光

16、導(dǎo)系統(tǒng)；3—遙控盒；4—送絲機(jī)；5—激 光加工頭；6—操作機(jī)；7—機(jī)器人控制柜；8—焊接電源 激光焊接機(jī)器人系統(tǒng)組成 常用的激光加工頭 激光加工頭裝于六自由度機(jī)器人本體手臂末端，其運(yùn) 動(dòng)軌跡和激光加工參數(shù)是由機(jī)器人數(shù)字控制系統(tǒng)提供指令 進(jìn)行。根據(jù)用途不同（切割、焊接、熔覆）選擇不同的激 光加工頭。 a）激光切割 b）激光焊接 激光加工頭 c）激光熔覆 ◎ 12焊接機(jī)器人的系統(tǒng)組成 ◎ 12焊接機(jī)器人的系統(tǒng)組成 工件侖皺先札構(gòu)居理柢枸 I.WK 激光焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)架構(gòu) 現(xiàn)冊(cè)倉(cāng)吁搜ift

17、 焊接機(jī)器人系統(tǒng)組成小結(jié)j 焊接機(jī)器人主要包括機(jī)器人和焊接設(shè)備兩部分O 機(jī)器人由機(jī)器人本體和控制柜（硬件及軟件） 組成。 ;冷 焊接裝備，以弧焊及點(diǎn)焊為例，則由焊接電 源（包括其控制系統(tǒng)）、送絲機(jī)（弧焊）、焊槍 （焊鉗）等部分組成。 r.3焊接機(jī)器人的作業(yè)示教人 7.3.1點(diǎn)焊作業(yè) TCP點(diǎn)確定： 對(duì)點(diǎn)焊機(jī)器人而言，其一般設(shè)在焊鉗開口的中點(diǎn)處, 且要求焊鉗兩電極垂直于被焊工件表面。 焊甜電碾 垂克特焊 工:件表而 焊接作業(yè)姿態(tài) 工具中心點(diǎn)設(shè)定 7.

18、3.1點(diǎn)焊作業(yè) 以下圖工件焊接為例，采用在線示教方式為機(jī)器人輸入兩塊 薄板（板厚2mm）的點(diǎn)焊作業(yè)程序。此程序由編號(hào)1至5的 5個(gè)程序點(diǎn)組成。本例中使用的焊鉗為氣動(dòng)焊鉗，通過氣缸 來實(shí)現(xiàn)焊鉗的大開、小開和閉合三種動(dòng)作。 點(diǎn)焊機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡 r.3焊接機(jī)器人的作業(yè)示教 r.3焊接機(jī)器人的作業(yè)示教 7.3.1點(diǎn)焊作業(yè) 程序點(diǎn) 說明 焊鉗動(dòng)作 程序點(diǎn)1 機(jī)器人原點(diǎn) 程序點(diǎn)2 作業(yè)臨近點(diǎn) 大開—小開 程序點(diǎn)3 點(diǎn)焊作業(yè)點(diǎn) 小開I閉合 程序點(diǎn)4 作業(yè)臨近點(diǎn) 閉合I小開 程序點(diǎn)5 機(jī)器人原點(diǎn) 小開—大開 程序點(diǎn)說明

19、 r.3焊接機(jī)器人的作業(yè)示教人 7.3.1點(diǎn)焊作業(yè) 示教前的準(zhǔn)備 再現(xiàn)施焊 4 t 新建一個(gè)程序 運(yùn)行確認(rèn)（跟蹤） 4 t 登錄程序點(diǎn)1 設(shè)定焊接條件 4 t 登錄程序點(diǎn)2 登錄程序點(diǎn)5 t 登錄程序點(diǎn)3 ? 登錄程序點(diǎn)4 點(diǎn)焊機(jī)器人作業(yè)示教流程 7.3.1點(diǎn)焊作業(yè) 設(shè)定作業(yè)條件 A設(shè)定焊鉗條件 焊鉗條件的設(shè)定主要包括焊鉗號(hào)、焊 鉗類型、焊鉗狀態(tài)等。 》設(shè)定穆接條件’點(diǎn)焊時(shí)的焊

20、接電源和焊接時(shí)間，需 在焊機(jī)上設(shè)定。 點(diǎn)焊作業(yè)條件設(shè)定 板厚 (mm ) 大電流?短時(shí)間 小電流-長(zhǎng)時(shí)間 時(shí)間（周 期） 壓力（kgf ） 電流（A） 時(shí)間（周 期） 壓力（kgf） 電流 ? (A) 1.0 10 225 8800 36 75 5600 2.0 20 470 13000 64 150 8000 3.0 32 820 17400 105 260 10000 7.3.2熔焊作業(yè) TCP點(diǎn)確定： 同點(diǎn)穆機(jī)器人TCP設(shè)置有所不同，弧焊機(jī)器人TCP—般設(shè) 置在焊槍尖頭，而激光焊接機(jī)器人TCP設(shè)置在激光焦點(diǎn)上。

21、 弧焊機(jī)器人工具中心點(diǎn) 7.3.2熔焊作業(yè) 實(shí)際作業(yè)時(shí)，需根據(jù)作業(yè)位置和板厚調(diào)整焊槍角度。以平 （角）焊為例，主要采用前傾角焊（前進(jìn)焊）和后傾角焊 （后退焊）兩種方式。 a）前傾角焊 b ）后傾角焊 前傾角焊和后傾角焊 板厚相同的話，基本上為10-25 ,焊槍立得太直或太倒的 話，難以產(chǎn)生熔深。前傾角焊接時(shí)，焊槍指向待焊部位，焊 槍在焊絲后面移動(dòng)，因電弧具有預(yù)熱效果，焊接速度較快， 熔深淺、焊道寬，所以一般薄板的焊接采用此法；而后傾角 焊接時(shí)，焊槍指向已完成的焊縫，焊槍在焊絲前面移動(dòng)，能 夠獲得較大的熔深、焊道窄，通常用于厚板的焊接。同時(shí)， 在板對(duì)板的連接之中，焊槍與坡口垂直。對(duì)于對(duì)稱的平角焊 而言，焊槍要與拐角成45 角。 焊槍作業(yè)姿態(tài) 焊槍作業(yè)姿態(tài) 焊槍作業(yè)姿態(tài) 焊槍作業(yè)姿態(tài) a) I形接頭對(duì)焊 b)T形接頭平角焊 焊槍作業(yè)姿態(tài)