6焊接机器人系统
焊接机器人主要功能描述
焊接机器人主要功能描述
焊接机器人是一种自动化设备，主要用于焊接作业。
以下是焊接机器人的一些主要功能描述：
1. 精确焊接：焊接机器人能够精确地控制焊接参数，如焊接电流、电压、焊接速度等，从而确保焊接质量的稳定性和一致性。
这有助于提高焊接成品的质量和可靠性。
2. 高效率作业：相比人工焊接，焊接机器人可以连续工作，不需要休息或休假。
它们能够快速而准确地完成焊接任务，提高生产效率，缩短生产周期。
3. 适应性强：焊接机器人能够适应不同的焊接任务和工件形状。
通过编程和调整，它们可以处理各种复杂的焊接结构，包括直线、曲线、角度等。
4. 提高工作环境安全性：使用焊接机器人可以减少工人暴露在危险的焊接环境中的时间，降低工伤风险。
机器人可以在恶劣的环境条件下工作，如高温、烟雾和噪音等。
5. 焊缝质量稳定：由于机器人的焊接动作一致性高，焊接过程中的误差较小，因此可以获得更加均匀和稳定的焊缝质量。
6. 可编程性：焊接机器人可以通过编程来执行特定的焊接任务。
这使得它们能够适应不同的产品需求和工艺要求，具有较高的灵活性。
7. 数据记录和追溯：一些焊接机器人配备了数据记录功能，能够记录焊接过程中的参数和信息。
这有助于质量控制和追溯，便于对焊接质量进行分析和改进。
8. 节约成本：尽管初期投资较高，但焊接机器人在长期运行中可以降低成本。
它们可以提高生产效率、减少废品率，并且不需要支付人工工资和福利等费用。
总之，焊接机器人通过自动化焊接过程，提高了焊接质量和生产效率，同时降低了成本和工作风险。
它们在汽车制造、航空航天、建筑等众多行业中得到广泛应用。
机器人的焊接方法
1.焊接机器人的系统构成焊接机器人是一种高度自动化的焊接设备．采用机器人代替手工焊接作业是焊接制造业的发展趋势，是提高焊接质量、降低成本、改善工作环境的重要手段。
机器人焊接作为现代制造技术发展的重要标志己被国内许多工厂所接受，并且越来越多的企业首选焊接机器人作为技术改造的方案。
焊接机器人是装上了焊钳或各种焊枪的工业机器人。
工业机器人的运动控制系统涉及数学、自动控制理论等，内容很多。
采用机器人进行焊接，光有一台机器人是不够的，还必须配备外围设备。
常规的弧焊机器人系统由以5部分组成。
1、机器人本体，一般是伺服电机驱动的6 轴关节式操作机，它由驱动器、传动机构、机械手臂、关节以及内部传感器等组成。
它的任务是精确地保证机械手末端（悍枪）所要求的位置、姿态和运动轨迹。
2、机器人控制柜，它是机器人系统的神经中枢，包括计算机硬件、软件和一些专用电路，负责处理机器人工作过程中的全部信息和控制其全部动作。
3、焊接电源系统，包括焊接电源、专用焊枪等。
4、焊接传感器及系统安全保护设施。
5、焊接工装夹具。
习惯上所说的电动机伺服系统，是指速度控制、伺服电动机和检测部件三部分；而且，将速度控制部分称之为伺服单元或驱动器。
按照伺服系统的结构特点，它通常有四种基本结构类型：开环、闭环、半闭环及混合闭环。
伺服单元的硬件一般由五部分构成：1 实现轴伺服电机的PID控制、或FUZZY（模糊）控制、或其它控制规律的伺服控制单片机；2 伺服控制模板，其功能是实现控制单片机输出数字量的D/A转换与输入到单片机的模拟量的A/D转换；3 伺服驱动功放，一般机器人的轴驱动电机的功率多在100W~1000W的范围，多属中等功率，为此，由伺服控制模板给出的控制信号必须经功率放大才能推动电机；4 伺服电机是焊接机器人的轴伺服控制系统的控制对象。
5 伺服电机的转速、位置检测装置（转速、位置传感器）。
转速、位置检测装置的功能是实时检测轴伺服电机转速和电机角位移量，并将实时检测结果反馈给电动机伺服系统，以形成电动机伺服的闭环或半闭环控制系统。
焊接机器人说明书
焊接机器人说明书一、产品概述我们的焊接机器人是一款高效、精确且易于操作的自动化设备，专为工业制造过程中的焊接工作而设计。
通过先进的计算机视觉和深度学习技术，焊接机器人能够识别并跟踪焊接目标，实现高质量的焊接效果。
二、产品特点1、高精度：焊接机器人配备高精度的激光传感器和先进的运动控制系统，可以精确地跟踪和定位焊接目标，确保焊接质量的稳定性和一致性。
2、自动化：焊接机器人能够自动完成复杂的焊接流程，大大减少了人工干预和操作时间，提高了生产效率。
3、远程监控：通过无线网络连接，用户可以在远程监控焊接机器人的工作状态，随时了解焊接进程并进行调整。
4、易于操作：焊接机器人配备直观的用户界面，操作简单易懂，方便非专业人员快速上手。
三、使用步骤1、打开焊接机器人并启动：按下电源开关，等待机器人启动完成。
2、设置工作参数：根据实际需要，用户可以在控制面板上设置各种工作参数，如焊接速度、电弧长度等。
3、校准机器人：为确保焊接机器人的准确性，每次使用前需要进行校准。
用户应按照说明书的指示进行操作。
4、开始焊接：当所有参数设置完成后，用户可以按下开始按钮，机器人将自动进行焊接工作。
5、监控和调整：用户应时刻焊接进程，根据需要调整工作参数以确保焊接质量。
6、结束工作：当焊接完成后，用户应关闭机器人并清理工作现场。
四、注意事项1、请在安全环境下使用焊接机器人，避免在潮湿、高温或极寒环境中使用。
2、请确保机器人连接的电源稳定，防止电压波动导致设备损坏。
3、使用过程中如遇到问题，请立即停止使用，专业人员进行维修。
焊接机器人系统说明书一、概述本说明书旨在为使用焊接机器人系统的用户提供详细的操作指南和维护方法。
焊接机器人系统是一种高效、精确且可靠的自动化焊接设备，适用于各种工业制造领域的焊接工作。
通过本说明书，您将了解如何正确设置、操作和维护焊接机器人系统，以确保其正常运行并延长使用寿命。
二、设备组成焊接机器人系统主要由以下几部分组成：1、机器人本体：包括机械臂、关节、移动装置等。
焊接机器人原理
焊接机器人原理
焊接机器人是一种自动化设备，它使用先进的机械臂和控制系统来进行焊接作业。
焊接机器人的原理可以分为以下几个方面：
1. 传感器：焊接机器人配备了多种传感器，如视觉传感器、压力传感器和力传感器等。
这些传感器可以监测焊接过程中的参数，如焊枪位置、焊接强度和焊接速度等，从而实现精确的焊接操作。
2. 编程系统：焊接机器人需要先进行编程才能执行焊接任务。
编程系统可以通过图形化编程界面或编码方式，将焊接路径、参数和工艺要求等信息输入到机器人控制系统中，以便机器人能够按照设定的路径和参数进行焊接。
3. 机械臂：焊接机器人的机械臂通常采用多轴关节结构，可以模拟人的手臂运动。
机械臂上装配有焊枪和夹具等工具，通过旋转、伸缩和抬升等动作，完成焊接作业。
4. 控制系统：焊接机器人的控制系统是整个系统的核心，它负责接收编程系统输入的指令，控制机械臂的运动和焊接参数的调整，同时监控传感器的数据反馈，并对机器人进行实时的控制和调整。
5. 动力系统：焊接机器人通常采用电动驱动系统，通过电机驱动机械臂的运动。
电池、电源和线缆等是提供机器人动力的必要设备。
6. 自动化装置：为了实现完全自动化的焊接作业，焊接机器人还需要配备自动化装置，如供料装置、夹具更换装置和焊接工件输送装置等。
这些自动化装置能够使机器人在完成一次焊接后，自动调整焊接位置和参数，并进行下一次焊接任务。
综上所述，焊接机器人通过传感器、编程系统、机械臂、控制系统、动力系统和自动化装置这些组成部分的协同作用，实现了自动化、高效、精确的焊接操作。
六自由度焊接机器人设计
毕业设计（论文）中文摘要毕业设计（论文）外文摘要目录1 绪论 (2)1.1 课题研究的目的和意义 (4)1.2 本课题国内外研究现状和发展趋势 (5)1.3 本次设计主要完成的工作 (7)2 焊接机器人总体方案确定 (7)2.1 总体传动方案 (7)2.2 驱动方式选择 (7)2.3 各关节传动方案 (8)3 技术参数的确定及详细结构设计 (12)3.1 主要技术参数确定 (12)3.2 传动结构设计 (16)3.3 详细结构设计 (18)4 零部件的计算及校核 (26)4.1 直齿圆锥齿轮的校核计算 (26)4.2 直齿圆柱齿轮的校核计算 (29)4.3 轴的校核计算 (36)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)1 绪论“机器人”一词最早出现于1920年捷克作家Karel Capek的剧本《罗萨姆的万能机器人》中。
1984年，ISO（国际标准化组织）采纳了美国机器人协会（RIA）的建议，给机器人下了个定义，即“机器人是一种可反复编程和多功能的用来搬运材料、零件、工具的操作工具，为了执行不同任务而具有可改变和可编程的动作的专门系统（A reprogrammable and multifunctional manipulator ,devised for the transport of materials,parts,tools or specialized systems,with varied and programmed movements,with the aim of carring out varied tasks）”。
[1]工业机器人作为现代制造技术发展重要标志之一和新兴技术产业，已为世人所认同，并正对现代高技术产业各领域以至人们的生活产生重要影响。
机器人是柔性自动化的集中体现。
自从美国推出世界上第一台工业机器人Unimate以来，机器人技术的研究和发展过程经历了三个阶段：（1）第一代是示教再现型的机器人，这类机器人不具备外界信息反馈能力，很难适应变化的环境。
焊接机器人工作原理
焊接机器人工作原理1.传感器感知：焊接机器人通过内置的传感器获取工作环境的信息。
其中，视觉传感器可以识别焊接位置和零部件，触觉传感器可以感知力量大小，位移传感器可以确定工艺参数。
2.自动规划：根据传感器所获取的工作环境信息，机器人会自动规划焊接路径和轨迹。
自动规划包括确定焊接点、焊缝和焊接路径，以及计算机器人的运动轨迹。
3.液压系统：焊接机器人的部分结构需要使用液压系统实现动力传递和力量调节。
液压系统通过控制液压油的流动实现机器人的运动和力量调节。
4.焊接工具选择：根据焊接任务的要求和工作环境，焊接机器人会自动选择合适的焊接工具。
常见的焊接工具包括电弧焊、氩弧焊、激光焊等。
5.控制算法：焊接机器人的控制系统通过运行预先编写的控制算法来实现焊接任务。
控制算法包括路径规划、力矩控制、力量调节、速度调节等。
它可以使机器人按照设定的工艺参数和精度进行焊接。
6.数据处理：焊接机器人会将传感器所获取的数据进行处理和分析。
数据处理包括图像处理、数据融合和错误检测等。
通过对数据的处理，机器人可以实时调整焊接参数和修正焊接路径，以保证焊接质量。
7.安全保护：焊接机器人配备有安全保护装置，如防护罩、紧急停止按钮、防撞传感器等。
这些保护装置可以保证工作人员的安全，并防止机器人与周围环境发生碰撞。
总的来说，焊接机器人通过传感器感知工作环境，自动规划焊接路径和轨迹，选择合适的焊接工具，采用控制算法进行焊接操作，并通过数据处理和安全保护确保焊接质量和操作安全。
它可以代替人工进行焊接操作，提高生产效率和工作质量。
智能焊接机器人系统
智能焊接机器人系统随着科技的不断发展，智能焊接机器人系统已经成为现代制造业中的重要一环。
借助于先进的算法和传感器技术，智能焊接机器人能够自动化完成一系列复杂的焊接任务，从而大大提高了生产效率，降低了生产成本，并且能够在高精度、高强度、高危险性的环境中工作。
一、智能焊接机器人系统的优势1、自动化程度高：智能焊接机器人系统能够自动识别工件，自动进行焊接路径规划，自动调整焊接参数，实现了从原料到成品的全程自动化。
2、精度高：智能焊接机器人配备了高精度的传感器和执行器，能够实现毫米级的精确控制，大大提高了焊接精度。
3、适应性强：智能焊接机器人能够适应各种不同的工作环境和任务，通过编程和调整，可以完成不同类型的焊接作业。
4、安全性高：智能焊接机器人配备了多种安全保护装置，能够自动识别危险源，避免事故发生，保障了工作人员的安全。
二、智能焊接机器人系统的组成1、机器人本体：机器人本体是智能焊接机器人系统的核心部分，它由伺服电机、减速器、编码器、传感器等组成，负责执行各项焊接操作。
2、控制系统：控制系统是智能焊接机器人的大脑，它负责接收和解析焊接任务，通过算法控制机器人的运动轨迹、速度、电流等参数。
3、编程软件：编程软件是智能焊接机器人的灵魂，它负责将复杂的焊接任务转化为机器可以理解的语言，使得工作人员能够轻松地对机器人进行编程和操作。
4、安全防护装置：安全防护装置是智能焊接机器人的保护网，它负责在机器人遇到危险时自动停止工作，保护工作人员的安全。
三、智能焊接机器人系统的应用1、汽车制造：汽车制造是智能焊接机器人系统的典型应用领域。
在汽车制造过程中，智能焊接机器人能够自动化完成车身的焊接工作，大大提高了生产效率和质量。
2、航空航天：航空航天领域对焊接精度和安全性要求极高，智能焊接机器人系统在此领域的应用也十分广泛。
通过编程和控制，智能焊接机器人能够准确无误地完成各种高强度、高精度的焊接任务。
3、造船业：在造船业中，智能焊接机器人系统也发挥了重要作用。
焊接自动化系统的组成概述
焊接自动化系统的组成概述简介焊接自动化系统是一种利用计算机技术实现焊接过程的自动化控制系统。
这种系统能够提高生产效率、降低劳动强度和减少焊接缺陷。
本文将介绍焊接自动化系统的组成和工作原理。
组成部分焊接自动化系统主要由以下几个部分组成：1. 焊接机器人焊接机器人是焊接自动化系统的核心组成部分，它能够实现自动焊接操作。
焊接机器人可以根据预设的程序进行焊接操作，具有高精度、高稳定性和高效率的特点。
它通常由机器人臂、焊枪、焊接控制器和传感器等部分组成。
2. 焊接电源焊接电源是提供焊接电能的设备，它能够将电源能量转化为焊接电弧所需要的电能。
焊接电源的选择要根据焊接工艺和焊接材料的要求进行匹配，以确保焊接质量。
3. 焊接控制器焊接控制器是焊接自动化系统的控制中心，它负责控制焊接机器人的运动、焊接参数的设置和监控焊接过程。
焊接控制器通常配备有人机界面，操作人员可以通过界面进行参数设置和监控焊接过程。
4. 传感器传感器是实现焊接自动化的重要组成部分，它能够感知焊接过程中的状态和环境变化。
常用的传感器包括温度传感器、气体传感器和力传感器等。
这些传感器能够及时反馈焊接过程中的异常情况，实现焊接质量的监控和控制。
5. 辅助设备辅助设备包括焊接工装、焊接工作台和焊接辅助设备等。
焊接工装用于固定工件和焊接枪，确保焊接的稳定性和精度；焊接工作台用于放置工件，便于焊接操作；焊接辅助设备包括传送带、焊缝检测设备等，能够提高焊接效率和质量。
工作原理焊接自动化系统的工作原理主要分为以下几个步骤：1.系统启动：当操作人员启动焊接自动化系统时，焊接控制器将接收到启动信号，并对系统进行初始化和校准。
2.参数设置：操作人员通过人机界面设置焊接参数，包括焊接电流、焊接速度等。
焊接控制器将根据这些参数进行控制。
3.工件装夹：操作人员将工件放置在焊接工作台上，使用焊接工装进行固定。
4.焊接操作：焊接控制器根据预设的程序控制焊接机器人运动和焊接参数，实现自动焊接。
焊接机器人操作技术第6章 焊接机器人离线编程操作
6.1.2离线编程
❖（5）可使用高级计算机编程语言对复杂任 务进行编程；
❖（6）编程不受具体机器人限制， 并且程序 易于修改；
❖（7）能够实现基于传感器的自规划功能。 ❖机器人离线编程技术已被证明是一个有利
的工具，用以提高生产效率，减低成本， 增加安全性等。
6.2 离线编程系统
❖ 6.2.1离线编程系统组成 ❖ 一个完整的机器人离线编程系统至少应包括三维几何造型、运
❖ （4）机器人运动的图形仿真 用来检验编制的机器人程序是否 正确、可靠，一般具有碰撞检查功能；
6.2.1离线编程系统组成
❖（5）用户接口 要有友好的人机接口，并 要解决计算机与机器人的接口问题；
❖（6）语言转换 要把仿真语言程序变换成 被加载机器人的语言指令，以便命令真实 机器人工作；
❖（7）误差的校正 由于离线编程系统中的 仿真模型〔理想模型）和实际机器人模型 存在有误差，产生误差的因素主要有机器 人本身的制造误差、工件加工误差以及机 器人与工件定位误差等，所以未经校正的 离线编程系统工作时会产生很大的误差。
6.1.1示教编程
❖（5）不同的焊接位姿需要不同的焊接参数， 而焊接参数的调整只能依靠操作者的技术 和经验，焊接品质还是受到人为的影响；
❖（6）在柔性制造系统中，这种编程方式使 得CAD数据库无法连接上，这对工厂实现 CAD/CAM/ROBOTICS一体化不利。
❖（7）运动规划的失误会导致机器人间及机 器人与固定物的相撞，对生产具有破坏性；
6.1.2离线编程
❖与示教编程相比， 离线编程系统具有如下 优点：
❖（1）使编程者远离危险的工作环境， 改善 了编程环境；
❖（2）减少机器人的停机时间， 当对下一个 任务进行编程时， 机器人仍可在生产线上 工作；
焊接机器人工作站系统的构成
焊接机器人工作站系统的构成
焊接机器人工作站系统主要由以下几个部分构成：
1. 机器人本体：焊接机器人工作站系统的核心部分，通常采用工业机器人，具备高精度、高速度和高稳定性的特点，能够执行各种复杂的焊接任务。
2. 焊接电源：为焊接机器人提供动力，通常采用逆变电源或直流电源，具有高功率、高稳定性和易于调节的特点。
3. 焊枪：焊接机器人的工具，根据不同的焊接工艺和材料，可以选择不同的焊枪，如电弧焊枪、激光焊枪等。
4. 控制系统：控制焊接机器人工作站系统的运行，通常采用PLC或工业计算机，可以实现自动化控制和远程监控。
5. 安全保护装置：确保焊接机器人工作站系统的安全运行，通常包括紧急停止按钮、光幕保护装置、安全门等。
6. 焊接夹具：固定待焊接工件，保证焊接质量和精度，通常由定位器、夹紧机构和支撑结构组成。
7. 输送装置：将待焊接工件输送到焊接位置，通常采用输送带、搬运机械手等装置。
8. 通风系统：排除焊接过程中产生的烟尘和废气，保证工作环境清洁和工人健康。
9. 冷却系统：对机器人本体和焊接电源进行冷却，保证设备的正常运行和使用寿命。
10. 视觉系统：辅助机器人进行定位和跟踪，提高焊接精度和自动化程度，通常包括激光扫描仪、摄像头等装置。
以上是焊接机器人工作站系统的主要构成部分，各部分协同工作，共同完成焊接任务。
在实际应用中，根据不同的需求和场景，还可以进行定制化配置，以满足不同的生产需求。
6.3.6弧焊机器人IO地址及信号设定
SeamData是清枪时间、提前送气和滞后关气时间等参 数Байду номын сангаасWeldData是焊接速度、电流和电压（弧长修正） 等参数。在设置过程中要通过ABB主菜单下程序数据 中的SeamData和 WeldData程序数据进行设置，具体 设置参数如图6-29和6-30所示。
语句可以使用不同的焊接参数（SeamData和
WeldData）。
1.ArcLStart：线性焊接开始指令 ArcLStart用于直线焊缝的焊接开始。工具中心点线性 移动到指定目标位置，整个焊接过程通过参数监控和 控制。
2.ArcL:线性焊接指令 ArcL用于直线焊缝的焊接，工具中心点线性移动到指 定目标位置，焊接过程通过参数控制
（broad10），Unit Mapping（Do10_5地址为37，Do10_6
址为38，Do10_7地址为39）。
5.焊机与机器人信号关联
定义完弧焊系统的数字输出及模拟输出信号后，要 求进行信号的关联。将Do10_5关联到FeedON， Do10_6 关联到GasON，Do10_7关联到WeldON。模 拟输出Ao10_a01关联到弧焊电压信号VoltReference,
成DSQC 651在Devicenet总线上通讯设置。
4.弧焊系统singal定义 （1）模拟输出信号定义 在弧焊系统信号输出的定义中，要 求完成信号的定义。通过ABB菜单下控制面板—配置—
Singal，进行信号设定，在输出信号设定中，需要定义Type
of Singal（定义为Digital Output）,Assigned to Unit （broad10），Unit Mapping（Ao10_1地址为0~15， Ao10_2址为16-31）。 （2）数字输出信号定义 通过ABB菜单下控制面板—配置— Singal，进行模拟信号设定，在输出信号设定中，需要定义 Type of Singal（定义为Analog Output）,Assigned to Unit
焊接机器人简介
焊接机器人简介介绍随着电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展，自动弧焊机器人工作站, 从60年代开始用于生产以来，其技术已日益成熟，主要有以下优点：1）稳定和提高焊接质量；2）提高劳动生产率；3）改善工人劳动强度，可在有害环境下工作；4）降低了对工人操作技术的要求；5）缩短了产品改型换代的准备周期，减少相应的设备投资。
因此，在各行各业已得到了广泛的应用。
组成焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。
机器人由机器人本体和控制柜（硬件及软件）组成。
而焊接装备，以弧焊及点焊为例，则由焊接电源，（包括其控制系统）、送丝机（弧焊）、焊枪（钳）等部分组成。
对于智能机器人还应有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。
图1a、b表示弧焊机器人和点焊机器人的基本组成。
结构形式及性能世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节机器人，绝大部分有6个轴。
其中，1、2、3轴可将末端工具送到不同的空间位置，而4、5、6轴解决工具姿态的不同要求。
焊接机器人本体的机械结构主要有两种形式：一种为平行四边形结构，一种为侧置式（摆式）结构，如图2a、b所示。
侧置式（摆式）结构的主要优点是上、下臂的活动范围大，使机器人的工焊接机器人示意图作空间几乎能达一个球体。
因此，这种机器人可倒挂在机架上工作，以节省占地面积，方便地面物件的流动。
但是这种侧置式机器人，2、3轴为悬臂结构，降低机器人的刚度，一般适用于负载较小的机器人，用于电弧焊、切割或喷涂。
平行四边形机器人其上臂是通过一根拉杆驱动的。
拉杆与下臂组成一个平行四边形的两条边。
故而得名。
早期开发的平行四边形机器人工作空间比较小（局限于机器人的前部），难以倒挂工作。
但80年代后期以来开发的新型平行四边形机器人（平行机器人），已能把工作空间扩大到机器人的顶部、背部及底部，又没有测置式机器人的刚度问题，从而得到普遍的重视。
这种结构不仅适合于轻型也适合于重型机器人。
近年来点焊用机器人（负载100～150kg）大多选用平行四边形结构形式的机器人。
焊接机器人
点焊机器人一、点焊机器人概述点焊机器人的典型应用领域是汽车工业。
一般装配每台汽车车体大约需要完成 3000 —4000 个焊点，而其中的 60 ％是由机器人完成的。
在有些大批量汽车生产线上，服役的机器人台数甚至高达 150 台。
汽车工业引入机器人已取得了下述明显效益：（1）改善多品种混流生产的柔性；（2）提高焊接质量；（3）提高生产率；把工人从恶劣的作业环境中解放出来。
最初，点焊机器人只用于增强焊点作业 ( 往已拼接好的工件上增加焊点 ) 。
后来，为了保样，点焊机器人逐渐被要求具有更全的作业性能。
具体来说点焊机器人优点：（1）安装面积小，工作空间大。
（2）快速完成小节距的多点定位 ( 例如每 0.3～ 0.4s 移动 30 ～50mm 节距后定位 )。
（3）定位精度高( ±0.25mm),以确保焊接质量。
（4）持重大 (300 ～ 1000N),以便携带内装变压器的焊钳。
（5）示教简单，节省工时；安全可靠性好。
二、点焊机器人系统的基本构成点焊机器人虽然有多种结构形式，但大体上都可以分为 3 大组成部分，即机器人本体、控制系统以及由阻焊变压器、焊钳、点焊控制器和水、电、气路等组成的焊接系统。
点焊机器人本体主要指其机械部分。
机械部分通常由机体、臂、手腕和焊钳（末端执行器）组成。
关节式机器人的前三个自由度，即机体腰轴的回转，肩（大臂和机体连接处）轴的仰俯和肘（大臂和小臂连接处）轴的屈伸可把焊钳送到一定的空间位置；后三个自由度，即售完的三个关节运动使焊钳以一定的角度（姿态）对准焊点。
点焊机器人的控制系统由本体控制部分及焊接控制部分组成。
本体控制部分主要实现示教在线、焊点位置及精度控制。
点焊作业一般可采用点位控制，又称点到点控制（point to point 简写为PTP），它仅考虑原始点和目标点的位置，而不考虑经由何途径到达目标点，即点焊时只要求点击到达焊点位置准确，重复定位精度为正负0.2—0.4mm,而对电极运动轨迹并无严格要求。
奇瑞QH-165点焊机器人焊接系统应用浅析
３ ４ ５ ６
７ ８ ９ １ Ｏ ｌ ｌ
电极修磨机
◇ ☆ ☆ ☆
◇ ◇ ◇ ☆ ◇
ｌ ４ １ ５ ｌ ６ １ ７
ｌ ８ ｌ ９ ２ ０ ２ １
机器人控制柜
★
于 自鄙集苗 现 Ｌ １电 电现、 萤 岸． 焊接控制 电缆 ）
３ 机 器 人 技 术 与 应 用 双 月 刊 ３ 期 ６
综述 Ｒ
反馈到机 器人主控 系统 内，机器人 主控系 统再通过 机 器 人 ＩＯ 向焊 接 控 制 箱 发 出焊 接 命 令 。焊 接 控 制 箱 向 ／板 机器 人 Ｉ Ｏ 发 出焊接 准 备好命 令 ，此命 令被 反馈 给 ／板 机器人主 控系统 ，机器人 主控系统 发 出规 范号调用 命 令 ，规范 号采用８ ２ 码 ，即 １个 规范 ，焊 接控制箱 启 ４１ ６
位 置 的焊 缝 。
动预存 的规范号码 ，输 出所要求 的焊接 时间、 电流 来 产 生焊接 。焊接完 毕后 ，焊接控制 箱发 出焊接完成信 号 ，机器人主控系统确定此信 号后 ，经 ＩＯ 的Ｏ Ｔ Ｕ ／板 ＵＰＴ 口发 出打 开焊钳命 令 。气 缸 电磁 阀断 电，阀芯复位 ， 气缸反 向进气 ，焊 钳打开 的位置 由安装在 汽缸上 的接 近 开关 反馈 ，此信 息再次 反馈进机 器人主控 系统 ，机 器 人主控 系统 向机器 人运动 系统发 出移动信 息 。如 图
发 ，技术 上 突破 了高速 大 负载 工 业机 器 人在 机 械系 统 优化 设 计 、高 速大 负载运 动 平 稳性 控制 等 方 面 的 技术 难 点 ，实现 了 良好 的人 机
交 互 操 作 。截 至 目前 ， “１ ５ ６ 点焊 机 器 人 ”在 奇 瑞 汽 车 公司 焊 装 车 间 已成 功 焊 接 几万 套 汽 车 车 身 部 件 ，表 现 出 良好 的性 能 ，焊 点 精度 达 到 国际 先进 水
焊接机器人介绍
目录焊接机器人介绍...................................... 错误!未定义书签。
1焊接机器人的应用背景 (2)1.1焊接机器人的概述 (3)1.1.1焊接机器人的优点 (3)1.1.2 焊接机器人的发展历史 (3)1.2焊接行业中采用焊接机器人的重要性 (6)1.3焊接机器人对车身焊接的现状 (6)1.4某款微型汽车车身制造中机器人焊接与人工焊接的详细对比 (7)1.4.1焊接机器人 SPQRC (7)1.4.2人工焊接 SPQRC (8)1.4.3对比总结 (9)1.5微型汽车车身制造焊接工艺中需要注意的问题 (10)1.6点焊使用中存在的问题 (12)1.7焊接机器人在某条重卡装焊线上应用时存在的问题与经验汇总 (12)2 焊接机器人使用中的共性关键技术 (14)2.1焊缝跟踪技术与离线编程技术的研究 (14)2.2焊接机器人焊接路径规划 (16)2.3对多台焊接机器人与外围设备的协调控制技术的研究. 172.4对焊接机器人采用弧焊电源的研究 (17)2.5仿真技术与机器人用焊接工艺方法 (17)2.6焊接工艺的制定 (18)2.6.1焊接工艺的研究内容 (18)2.6.2焊接工艺要素 (19)2.7焊接机器人专用夹具的设计 (20)焊接机器人介绍1焊接机器人的应用背景工业制造领域中应用最广泛的机器人是焊接机器人，特别是在汽车制造业中，机器人使用量约占全部工业机器人总量的30%，而其中的焊接机器人数量就占去50%左右。
焊接是现代机械制造业中必不可少的一种加工工艺方法，在汽车制造、工程机械、摩托车等行业中占有重要的地位。
过去采用人工操作焊接加工是一项繁重的工作，随着许多焊接结构件的焊接精度和速度要求越来越高，一般工人已难以胜任这一工作。
此外，焊接时的电弧、火花与烟雾等对人体会造成伤害，焊接制造工艺的复杂性、劳动强度、产品质量、批量等要求，使得焊接工艺对于自动化、机械化的要求极为迫切，实现机器人自动焊接代替人工操作焊接成为几代焊接人的理想和追求目标。
焊接工业机器人系统安装调试流程参考
焊接工业机器人系统安装调试流程参考1．发货前重点检查项目。
此项检查的前提是，货物已经QC过，并已入库。
1.1安装所需的耗材。
（清单自列）1.2调试所需的耗材。
（焊接部分采购清单）1.3随机备件和随机文档资料。
（焊接部分采购清单和技术协议）1.4安装调试所需的工具，包括起吊用具。
（清单自列）重点：在检查前，先准备好清单，按单检查。
设备打包装箱时，注明每箱里所装的详细物品，避免出现安装时找不到所需的物品。
明确收货人及其联系方法。
2．客户现场的卸货。
2.1提前通知客户请将卸货场地和安装场地准备并清理好(很多情况都是同一块场地)。
2.2最大程度的小心谨慎的卸货，并摆放整齐。
2.3若场地安装线已提前划好，可以直接卸货至安装位置。
重点：摆放位置应考虑方便叉车叉货，设备的安装前后顺序及安全性。
3．安装3.1检查安装现场的供电，供气，地基，起吊装备，确认客户方的项目负责人并取得良好通畅的联系。
3.2清理场地（达到公司车间地面标准），按系统布局图在地基上绷好安装尺寸线，在设备上划好安装基准线。
开始逐项吊装。
3.2.1龙门架，向你的老师学习技巧和经验。
3.2.1.1发货前，要将各轴移至适合吊装和运输的位置，并固定。
3.2.1.2在立柱初始定位后，要检验立柱之间上端面调高螺栓安装孔的孔距，确保龙门架大梁可以正确顺利安装。
3.2.1.3龙门架起吊，最好使用起吊螺纹孔+相匹配的可旋转吊耳（螺纹要旋到底）+U型吊环，禁止使用起吊螺纹孔+固定环形吊耳，尽量避免使用钢丝绳直接穿过起吊孔（会破坏油漆，如果使用钢丝绳直接穿过起吊孔，一定要垫好纸壳或其它较厚的软布）。
视X轴的长度，选用4个或更多起吊螺纹孔。
最好使用4根或4根以上的钢丝绳起吊（每根钢丝绳都是一头连接行车吊钩，一头连接龙门架），这样可避免龙门架在起吊的过程中出现滑动。
3.2.1.4龙门架安装完毕，要用水平仪进行水平的调整（注意检验必须在螺纹已紧固的条件下进行）。
3.2.1.5检查零点装置，加注导轨润滑油。
机器人焊接系统要求
焊接机器人技术要求、设备名称、数量及用途焊接机器人1套用于山东玲珑机电有限公司（甲方）、供货范围1、焊接机器人（焊枪、送丝机、储丝桶、水冷机、清枪剪丝装置、防碰撞传感器等）2、机器人滑台系统3、变位机4、集成控制系统5、示教器6、焊接软件7、配套的工装夹具8、安全护栏及其它保护装置9、烟尘处理系统10、附件、备品备件11、其它系统方案1. 依据1.1 甲方所提供的被焊工件照片、图纸及相关技术要求。
1.2 以产品的焊接工艺分析和工艺流程的合理性为基础，力求高柔性、高性价比、高可靠性，并且日后可扩展升级2. 主要焊接工件及焊接要求2.1.1工件外形图如下：（甲方可提供图纸）2.2工件的焊接要求：2.2.1 气体保护电弧焊接（MAG）。
2.2.2 焊接牢固，无设备自身原因导致的夹渣、裂纹、咬边、漏焊等焊接缺陷2.2.3 焊缝均匀平整、无焊瘤等外观缺陷。
2.2.4 焊缝尺寸及质量应符合甲方图纸及技术要求。
2.2.5焊接位置：船形位焊接3. 工序及工艺路线的划分3.1工序：人工点焊零部件-吊运工件至变位机--手动夹紧工件--确认程序号-机器人焊接工件（变位机协调联动）--焊接工件结束--机器人复位-人工装卸工件，程序结束。
底座、横梁和热板在变位机上面焊接。
底座、横梁需要分两次焊接，第一次焊接底座、横梁的内部焊缝，第二次焊接底座、横梁的外部焊缝。
需要人工分两次装卸工件。
3.2操作：操作人员按下操作盒上的启动按钮，滑台上的焊接机器人按照预先设定好的程序运行，机器人夹持焊枪到达焊缝始端开始焊接，在焊接过程中变位机可以适时转动工件，使得工件上的焊缝有利于机器人的焊接作业，焊接结束，机器人复位，人工装卸工件。
该变位机可以同机器人配合工作。
变位机带动工件适时翻转，可以将工件焊缝调整为机器人最佳位置焊接焊缝（船型焊缝），方便机器人焊接工件，此变位机还可以适应工件的多层多道焊接、对称焊接等焊接要求，减少工件焊接变形。
3.3机器人弧焊软件包：机器人带有起始点寻位功能。
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结构形式
变压器与机器人分离； 变压器装在机器人的上臂上； 变压器与焊钳组合成一体式。
定时器。
一体式焊钳
① 气动焊钳
其电极的张开和闭合由压缩空 气通过气缸驱动。一般有两个局限： 一是电极的张开度一般只有两级， 大的张开度（大冲程）主要是为了 方便把焊钳深入工件较深的部位， 不会发生焊钳和工件的干涉或者碰 撞；小的张开度（小冲程）是在连 续点焊时，为了减小焊钳开合的时 间，提高工作效率。焊钳的电极开 合度在编程时根据工件情况进行设 定。二是电极的压紧力一旦设定， 在焊接过程中不能变动。
（波形控制，表面张力过渡）
颗粒过渡或者射流过渡用大电流电源
（晶闸管，FS 100%，射流过渡MAG焊、粗丝大电流CO2保护潜弧焊或双丝焊）
特殊功能焊接电源
（方波交流电源、带专家系统的协调控制电源和模糊控制电源等）
送丝装置
1、送丝机
（安装方式，送丝轮，控制方式，送丝方式）
2、送丝软管
（结构，送丝导管）
3、焊枪
（鹅颈弯曲角，TCP的调整，拉丝焊枪）
防撞传感器
影响送丝稳定性的因素
送丝机的送丝速度控制精度不高； 送丝轮的压紧力不适合；
送丝导管和焊丝的直径不匹配；
焊丝表面铜镀层脱落；
导丝管过长或者弯曲角度过大；
焊枪鹅颈角度不合适；
2、点焊装置
装备组成
焊钳； 变压器；
第五节 焊接柔性制造系统
柔性制造系统（FMS） 的定义：
一个由计算机控制整个生产过程的系统；
采用多台半独立的数控加工设备（如数控机床、 机器人工作站等）； 这些加工设备通过物料输送系统相互连接。
一、系统基本组成
焊接机器人工作站的基本结构
二、控制与编程方法
运行方式与模式
自动模式：所有命令都自动执行； 手动模式：所有运行命令只能通过相应的按钮来操作，但
平行四边形结构
3、按结构坐标系特点来分
直角坐标型
圆柱坐标型
球坐标型
全关节型
4、按受控运动方式来分
（1）点位控制（PTP）型
机器人受控方式为自一个点位目标移向另一个点位目标， 只在目标点上完成操作。要求机器人在目标点上有足够的 定位精度。相邻目标点间的运动方式有两种：一是各关节 驱动机以最快速度趋近终点，各关节视其转角大小不同而 到达终点有先有后；一是各关节同时趋近终点，由于各关 节运动时间相同，所以角位移大的运动速度较高。
安全与卫生装置
安全围栏 安全保卫设施（接近开关、光栅栏、安全地毯、急停按钮） 排烟装置
活接头
第三节 焊接机器人工作站
一、简易焊接机器人工作站
1、产品对象
凡是焊接时工件不需要变位的场合，并且机器人的活动 范围又能达到所有焊缝或焊点位置的场合，都可以采用简 易焊接机器人工作站。
2、特点
⑴ 是能用于焊接生产的、最小组成的焊接机器人系统； ⑵ 操作简单，易于掌握，故障率低； ⑶ 投资小，见效快，投资回报率高。
送系统的搜索模式或移动命令，但不能更改生产线的基本 参数；
高级管理级：必须由高级管理员输入密码才能进入这个
级别，这是系统的所有参数都可以修改。
编
程
W-FMS中每台机器人的编程与一般焊接机器人工作站的编程 一样，可以用示教盒进行在线编程或者通过编程软件进行离线编 程，然后把程序下载到机器人控制柜。但由一点必须注意，一套 程序应能在相关的不同机器人工作站之间传输和使用。因此，在 必要时应先运作接触பைடு நூலகம்位子程序，以自动修正程序的位置参数， 使能适应两个不同工作站上工件的空间位置的细微差异。
直流伺服电动机原理
无刷电动机原理
三、焊接机器人系统组成
机器人操作机 变位机 控制器 焊接系统 焊接传感器 中央控制计算机 安全设备
焊接机器人控制系统结构原理
四、机器人的应用方式
1、机器人工作单元 2、带机器人的生产线
五、机器人焊接的主要优点
1、焊接质量高，稳定性好； 2、可提高劳动生产率；
点位控制型机器人主要用于点焊作业。
（2） 连续轨迹控制（CP）型
机器人各关节同时作受控运动，使机器人终端按预期 的轨迹和速度运动，为此各关节控制系统需要实时获 取驱动机的角位移和角速度信号。 连续轨迹控制只要用于弧焊机器人。
5、按驱动方式来分
⑴ 气压驱动
气压驱动的主要优点是气源方便，驱动系统具有缓冲作 用，结构简单，成本低，易于保养；主要缺点是功率质 量比小，装置体积大，定位精度不高。 气压驱动机器人适用于易燃、易爆和灰尘大的场合。
必须依照合法的操作顺序运动才能实现；
维修模式：在这种模式下所有限定都失去作用，因此操作
起来比较容易出现事故，只允许在设备维修时由高级管理 人员输入正确的密码后才能操作。
控制方法
用户级： 这是平时使用的工作级别，设定在这级别时，
操作人员不能更改生产线的基本参数；
服务级： 设定在这个级别时，操作人员只能更改工件输
焊钳防撞措施
点焊机器人由于焊钳较重，不能安装象弧焊机器人那样的防撞传感器，因 此要求点焊机器人的控制柜具备在机器人或者焊钳与周边设备或者工件发 生碰撞，即在负载超出限定值时，能立即停止机器人运动的功能，甚至还 能自动后退，避免焊钳与工件紧顶而损坏工件或者焊钳。
三、外围设备
机器人底座和机架
机器人移动装置 工件的固定工作台 焊接工装夹具 工件变位装置
3、基本组成
① 弧焊机器人：包括机器 人本体、机器人控制柜、 示教盒等 ② 焊接系统：弧焊电源和 接口、送丝机、焊丝盘、 送丝软管、焊枪、防撞传 感器及各设备间相连接的 电缆、气管和冷却水管等 ③ 机器人底座或机架 ④ 工装夹具：工作台、工 件夹具 ⑤ 辅助装备：围栏、安全 保护设施和排烟罩等，必 要时还可加装焊枪喷嘴清 理和剪切焊丝装置。
1、 回转台＋弧焊机器人的工作站
2、 旋转－倾斜变位机＋弧焊机器人工作站
3、 翻转机＋弧焊机器人工作站
4、 龙门机架＋弧焊机器人工作站
5、 滑轨＋弧焊机器人工作站
6、 焊接机器人＋搬运机器人工作站
三、焊接机器人与周边设备作协调运动 的工作站
必要性
熔化焊过程中，如果能使整条焊缝各点熔池始终处 于水平或者稍微下坡状态，则焊缝成形最平滑、最 美观，焊缝质量也最好。这就要求变位机在整个焊 接过程中与机器人协调动作，共同合成焊缝的轨迹， 并保持焊接速度和焊枪姿态在要求范围之内。
焊枪喷嘴清理装置
焊丝切剪装置 焊钳电极的修整、更换装置
1、机器人的底座和机架
2、工件和机器人的移位和变位装置
复合型变位机
搬运机器人变位机
与变位机相比较，搬运机器人作为变位机，其灵活性、柔性和精
度都更高； 搬运机器人负载能力大，可以将卡具和工件一同提起送给焊接机 器人进行焊接，从而焊接机器人可以选用较小的型号以降低成本 ； 用搬运机器人作为变位机容易实现双机器人的协调运动，可以更 好地焊接复杂曲线的焊缝理想，使焊缝在姿态下焊接； 当需要更换工件时，只需要更换卡具和机器人程序，工作量小， 耗时少，换型快； 机器人作为变位机所用卡具大多是比较简单的通用抓手，制造成 本低； 机器人作为变位机还可以发挥其搬运能力的作用，即可以从一处 搬运来工件进行焊接，焊接完成以后又可以将工件送到其它位置 进行作业，从而加快了工件的输送速度，也可节省工件输送设备 的投资。
3、其它辅助装置
焊枪喷嘴的清理装置
焊丝剪断装置
换枪装置
点焊钳电极的清理和修整装置
点焊机器人的效率比普通电焊机的效率高很多，电极容易 磨损或变形，特别是点焊镀锌、镀锡或镀铅钢板时，电极 会被镀层材料污染而影响焊接质量。因此，需要每焊一个 或几个焊点就对电极进行清理，连续焊接一段时间后应对 变形的电极端部进行整形。清理方法一般采用钢刷或铣刀， 整形一般采用成形铣刀。目前，点焊机器人生产厂家一般 都有配套的电极清理和整形装置。
第一节 焊接机器人概论
一、焊接机器人的定义 工业机器人 是一种多用途的、可重复编程的自
动控制操作机，具有三个或更多可编程的轴，用于 工业自动化领域。
焊接机器人 是从事焊接作业（包括切割与喷涂）
的工业机器人。
二、焊接机器人的分类
1、按用途来分
弧焊机器人
点焊机器人
2、按构形来分
侧置式（摆式）结构
② 电动焊钳
其电极的张开和闭合是由伺服电机驱动及码盘反馈闭环控制，张开度可以根据 需要在编程时任意设定，而且电极间的压紧力（由电机电流控制）也能实现无级 调节。这种具有以下优点： i 大幅度降低每一个焊点的焊接周期。由于焊钳张合的整个过程都由计算机精 确监控，所以机器人在焊点间移动过程中，焊钳就可以闭合；焊完一点后，焊钳 一边打开，机器人就可以一边移动，而不必象气动焊钳那样必须等焊钳完全张开 后才能移动，也不必等机器人到位后才开始闭合。 ii 焊钳的张开度可以根据工件情况任意调节，只要不发生干涉或者碰撞，可以 尽可能减小张开度，以减少焊钳开合时间，提高焊接效率。 iii 焊钳闭合加压时，不仅压力大小可以任意调节，而且两电极的闭合速度也 是可变的，开始快后来慢，最后轻轻地和工件接触，减少电极冲击和工件变形， 必要时还可以调节焊接过程中的压力大小，减少点焊喷溅。
3、改善劳动条件；
4、降低工人技术操作水平； 5、缩短产品更新换代周期； 6、降低生产成本； 7、柔性化程度高，可实现小批量产品的焊接自动化；
8、在各种极限条件下完成焊接作业。
六、机器人焊接的发展阶段
1、示教再现 2、离线编程
3、自主编程
七、机器人焊接发展概况
自1962年美国推出实际上第一台Unimate型和Versatran
⑵ 液压驱动
液压驱动系统的功率质量比大，驱动平稳，且系统的 固有效率高、快速性好，同时液压驱动调速比较简单， 能在很大范围实现无级调速；其主要缺点是易露油， 影响工作稳定性和定位精度，污染环境，另外需要配 备复杂的管路系统，成本较高。