焊接机器人操作编程及应用教学
焊接机器人操作编程及应用教学PPT
图2-9 机器人各轴动作方向
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
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
第2章 ABB机器人
图2-14 曲线轨迹示教指令示意图
第2章 ABB机器人
程序及解读如下： PROC guanbanjian( 管板件)--------------------------------程序名 MoveJ g10, v1000, z50, Torch1;---------------------------P10点到P20点移动 MoveJ g20, v1000, z50, Torch1;---------------------------P10点到P10点移动 ArcLStart g30, v200, seam2, weld2, fine, Torch1;---------焊接开始P20、P30 ArcC g40,g50, v200, seam2, weld2, z10, Torch1;-----------中间点P40、50 ArcC g60,g70, v200, seam2, weld2, z10, Torch1;-----------中间圆弧点P60、70 ArcC g70, v200, seam2, weld2, z10, Torch1;---------------中间圆弧点P70 ArcCEnd g80, v200, seam1, weld1, fine, Torch1;-----------焊接结束点P80 MoveJ g90, v200, z50, Torch1;----------------------------P80点到P90点移动 MoveJ g100, v200, z50, Torch1;---------------------------P90点到P100点移动 MoveAbsJ jpos10\NoEOffs, v1000, z0, Torch1;--------------回到零点 Stop;ENDPROC--------------------------------------------- 程序结束
20焊接机器人基本操作及应用示例与补充内容
20焊接机器人基本操作及应用示例与补充内容焊接机器人是一种自动化设备，能够代替人工完成焊接工作，实现焊接任务的自动化和高效化，提高工作效率和质量。
在制造业中，焊接机器人广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域，成为一种重要的生产工具。
本文将介绍焊接机器人的基本操作及应用示例，并结合实际情况进行补充说明。
一、焊接机器人基本操作1.设置焊接参数：在使用焊接机器人前，需要根据具体焊接工件的要求，设置焊接参数，如电流、电压、速度等，确保焊接质量和稳定性。
2.导入焊接路径：焊接机器人通过编程控制，可以导入焊接路径和焊接方式，根据焊接工件的形状和要求，制定焊接计划。
3.定位焊接工件：在开始焊接之前，需要将焊接工件准确地放置在焊接机器人的工作区域内，确保焊接精度和准确度。
4.启动焊接机器人：根据预设的焊接路径和参数，启动焊接机器人进行焊接，确保焊接工件的质量和完成度。
5.监控焊接过程：在焊接过程中，需要及时监控焊接机器人的工作状态，确保焊接质量和安全性，及时处理异常情况。
6.完成焊接任务：待焊接工件完成后，停止焊接机器人的工作，对焊接质量进行检查和评估，确保符合要求。
二、焊接机器人应用示例1.汽车制造业：在汽车生产过程中，焊接是一个非常重要的工艺环节，焊接机器人可以实现车身焊接、车轮焊接等工作，提高生产效率和质量。
2.航空航天领域：在航空航天领域，对零部件的焊接要求非常高，焊接机器人可以完成复杂的焊接任务，保证零部件的安全性和稳定性。
3.电子制造业：在电子产品的生产过程中，焊接是一个关键的工序，焊接机器人可以实现电子零部件的焊接，提高生产效率和精度。
4.钢结构建筑：对于大型的钢结构建筑，焊接机器人可以实现高空焊接和复杂结构的焊接，提高施工效率和安全性。
5.农业机械制造：在农业机械的制造过程中，焊接机器人可以实现农机零部件的焊接，提高生产效率和质量。
三、补充内容1.焊接机器人的优势：相对于人工焊接，焊接机器人具有高效、精度高、安全性好的优势，可以提高焊接质量和效率。
焊接机器人操作编程及应用教学
05
焊接质量评价与改进措施
焊接质量评价标准及方法
评价标准
根据焊接接头的外观、尺寸精度 、力学性能、耐腐蚀性等方面制 定评价标准。
评价方法
采用目视检查、无损检测（如X射 线、超声波等）、破坏性试验等 方法对焊接质量进行评价。
常见缺陷类型及原因分析
常见缺陷类型
包括焊缝形状缺陷（如咬边、焊瘤等 ）、焊缝内部缺陷（如气孔、夹渣等 ）、焊接变形等。
平台选择
焊接机器人操作编程平台包括PC端编程 软件、示教器编程和离线编程等。PC端 编程软件如RobotStudio等提供了强大的 编程功能和仿真能力；示教器编程通过手 持示教器对机器人进行在线示教，适用于 简单任务的快速编程；离线编程则通过 CAD/CAM等软件进行机器人路径规划和 程序生成，提高了编程效率和精度。
行业发展趋势预测
智能化发展
随着人工智能技术的不断进步，未来的焊接机器人将更加智能化， 能够实现自主规划路径、自适应调整工艺参数等功能。
多机器人协同
多机器人协同作业将成为未来发展的重要趋势，通过协同规划和控 制，多个机器人可以共同完成复杂的焊接任务。
柔性化生产
随着市场需求的多样化，柔性化生产将成为主流。焊接机器人将具备 更高的灵活性和可重构性，以适应不同产品的生产需求。
编程实例演示
直线焊接编程
通过实例演示直线焊接的编程过程，包括起点、终点、速度、姿 态等参数的设置和调整，以及相应的程序结构和指令。
圆弧焊接编程
展示圆弧焊接的编程方法，涉及圆心、半径、起止角度等参数的确 定和计算，以及圆弧插补指令的使用和调试技巧。
复杂轨迹焊接编程
针对复杂形状的工件，演示如何进行轨迹规划和程序编写，包括多 段轨迹的组合、姿态调整、速度优化等高级编程技巧。
焊接机器人编程及应用教程
焊接机器人编程及应用教程焊接机器人编程及应用是现代工业生产中非常重要的一部分，它可以提高生产效率和质量，减少人力成本，同时也能保证操作人员的安全。
下面我将从编程及应用两方面进行详细介绍。
首先，对于焊接机器人的编程来说，它主要有离线编程和在线编程两种方式。
离线编程是指在不影响机器人实际运行的情况下，通过专门的离线编程软件进行编程。
这种方式可以减少对生产线的干扰，提高生产效率。
而在线编程是指在机器人实际运行的情况下，通过编程界面对机器人进行实时的编程调整，保证机器人能够按需求正常工作。
在离线编程方面，一般会使用一些专门的编程软件，比如ABB的RobotStudio 和KUKA的SimPro。
这些软件可以模拟机器人的运行情况，包括工具的路径规划、位置校准和坐标系转换等。
在进行离线编程时，首先需要确定焊接工艺参数，包括焊接电流、电压、速度等。
然后确定焊接路径和焊缝轨迹，并进行路径规划和优化。
最后生成机器人的程序代码，并进行仿真验证。
通过这些步骤，可以确保机器人可以按照预定的轨迹和参数进行焊接。
在在线编程方面，主要需要掌握机器人编程语言，常用的有ABB的RAPID语言、KUKA的KRL语言等。
这些语言一般具有类似C语言的语法结构，学习起来相对简单。
在线编程需要熟悉机器人的编程界面和操作方法，可以实时调整机器人的姿态、速度和路径等。
同时也可以实时监测机器人的运行状态，以便及时进行反馈和调整。
至于焊接机器人的应用领域，目前主要应用在汽车制造、机械制造、船舶建造等行业。
在汽车制造中，焊接机器人主要用于车身焊接和焊接接缝的补焊。
它能够高效、精确地完成焊接任务，并且具有一致的质量。
在机械制造中，焊接机器人主要用于焊接金属零件和结构件。
它可以根据需要进行多种焊接方式，如氩弧焊、CO2焊、激光焊等，适应不同的焊接工艺要求。
在船舶建造中，焊接机器人主要用于船体的焊接和补焊。
它可以根据船体的曲面形状和复杂度进行自适应的路径规划和焊接。
2024年度焊接机器人操作编程及应用教学ppt课件
06 总结回顾与课程 结束语
2024/3/24
26
关键知识点总结回顾
焊接机器人的基本原理和 构成
2024/3/24
焊接机器人轨迹规划与控 制方法
焊接机器人操作编程的基 础知识
焊接机器人应用实例分析
27
课程学习成果评价
2024/3/24
01 学生能够掌握焊接机器人的基本原理和构 成；
02 学生能够熟练掌握焊接机器人操作编程的 基础知识；
2024/3/24
智能化程度不断提升
随着人工智能技术的不断发展，焊接机器人的智能化程度将不断提高，实现更加自主、精 准的操作。
多机器人协同应用普及
随着协同控制技术的成熟，多机器人协同作业将在焊接领域得到广泛应用，进一步提高生 产效率和质量。
柔性化生产成为趋势
焊接机器人将更加注重柔性化生产，适应不同规格、材质的焊接需求，提高生产线的灵活 性和适应性。
定义
焊接机器人是一种自动化、智能化的焊接设备，能够代替人工完成各种复杂、 危险、重复的焊接任务。
发展历程
从早期的示教再现型机器人，到具有感知和决策能力的智能机器人，焊接机器 人的发展历程经历了多个阶段，不断向着更高水平的自动化和智能化发展。
2024/3/24
4
焊接机器人组成及工作原理
组成
焊接机器人主要由机器人本体、控制系统、焊接系统、传感系统等组成。
2024/3/24
工作原理
通过控制系统对机器人本体进行运动控制，实现焊枪的精确定位和姿态调整；同 时，焊接系统提供焊接所需的电源、焊丝等，完成焊接过程；传感系统则实时监 测焊接过程中的各种参数，为控制系统提供反馈信号，实现闭环控制。
5
焊接机器人应用领域
弧焊机器人操作与编程
直角坐标模式（World Coordinate）下移动机器人
1. 松开 “SHIFT” 键， 在键盘上找到并按“COORD”键直到 蓝色的状态栏显示“World”。请注意，切换了示教模式之 后机器人移动速度会自动降低到10%。
2. 此时再移动机器人时, 机器人不再单轴（单关节）转动。而 是：当按前面三组J1，J2，J3键时，机器人的TCP以直线运 动；当按后面三组J4，J5，J6键时，机器人的TCP固定不动 绕相应的直线坐标轴旋转。
轴的软件限位 1. 例如：一直按住“J3, +Z” 键， 第三轴提升到一定程度将自
动停止继续往上升，此时，在屏幕顶部的信息提示栏中应 该有限位或者位置不可达的报警提示，按“RESET”键消除 报警，按住“J3, -Z”键使第三轴往回运动。
TEACH
RESET 键
（复位键）:
按此键清除报警信息。
TEACH
SHIFT键:
与其他键配合使用执 行特定功能。
TEACH
Jog 键:
使用这些键来点动 机器人。
J3
J2 J1
J6 J5
J4
TEACH
COORD键:
用该键来切换机器 人运动的坐标系
J3
（World,Tool,Joint)
+ZJ2 +Z
J1
+Y
+ຫໍສະໝຸດ X-Y+
X
-Z
-X
J6
J5
+Y
J4
机器人坐标系
•关节坐标系（Joint） •直角坐标系（World） •工具坐标系（Tool） •其它坐标系
关节坐标模式（Joint Coordinate）下移动机器人
1. 按下并保持“SHIFT”，在配合其他方向键移动机器人。
焊接机器人编程及应用教学课件ppt
设备维护保养知识普及
设备日常保养 保持设备清洁，定期清理灰尘和杂物。
检查设备紧固件是否松动，及时紧固。
设备维护保养知识普及
检查设备润滑情况，定期添加或更换润滑油。 设备定期维护
定期检查设备电器元件和线路是否正常，及时处理故障。
设备维护保养知识普及
定期检查设备传动部件磨损情况，及 时更换磨损件。
05 智能化技术在焊 接机器人中应用
传感器技术应用
01
02
03
焊接过程监测
利用传感器实时监测焊接 电流、电压、速度等参数 ，确保焊接质量。
环境感知
通过温度、湿度、气体成 分等传感器，感知焊接环 境，为机器人提供准确的 环境信息。
焊缝跟踪
采用位移、角度等传感器 ，实现焊缝的自动跟踪和 纠偏，提高焊接精度。
市场前景
随着制造业的转型升级和劳动力成本的上升，焊接机器人的 市场需求不断增长，未来市场前景广阔。
02 焊接机器人编程 基础
编程语言与编程环境介绍
编程语言
焊接机器人通常采用专用的编程语言，如VAL、KRL等，这些语言具有直观易 懂的语法和丰富的功能库，方便工程师进行编程。
编程环境
焊接机器人的编程环境通常包括示教器、仿真软件等。示教器用于手动引导机 器人进行轨迹规划和程序编写，仿真软件则用于模拟机器人的运动轨迹和焊接 过程，以验证程序的正确性。
定期对设备进行全面检查和维护保养 ，确保设备处于良好状态。
故障诊断与排除方法分享
设备无法启动
检查电源是否正常、保险丝是否熔断等。
设备运行过程中出现异常响声
检查传动部件是否松动、轴承是否损坏等。
故障诊断与排除方法分享
• 设备焊接质量不稳定：检查焊接参数设置是否合理、焊枪 是否磨损等。
Fanuc焊接机器人编程实例
Fanuc焊接编程实例Fanuc焊接编程实例一、概述本文档旨在介绍如何使用Fanuc焊接进行编程，并提供一些实例供参考。
Fanuc焊接是一种自动化设备，用于执行焊接任务。
通过编程，可以使按照预定的路径和规定的参数进行焊接操作。
二、基本信息1、品牌：Fanuc2、型号：焊接型号3、控制系统：Fanuc Robot Controller三、编程环境设置1、安装Fanuc Robot Controller软件2、连接和控制系统3、配置初始位置和姿态四、基本编程指令1、MOVJ：移动至给定的关节角度2、MOVL：移动至给定位置3、CLRPOS：清除位姿数据4、SETPOS：设置位姿数据5、WT：等待指定时间6、等待输入或触发信号7、设置电弧和焊接参数8、启动/停止焊接进程9、设置焊接路径速度和加速度五、编程示例 1：直线焊接1、设置焊接参数2、设置焊接路径速度和加速度3、设置起始位置和姿态4、执行直线焊接5、停止焊接进程六、编程示例 2：点焊接1、设置焊接参数2、设置焊接路径速度和加速度3、设置起始位置和姿态4、执行点焊接5、停止焊接进程七、编程示例 3：拖焊接1、设置焊接参数2、设置焊接路径速度和加速度3、设置起始位置和姿态4、执行拖焊接5、停止焊接进程八、附件本文档附带以下附件：1、Fanuc Robot Controller软件安装包2、Fanuc焊接型号参数说明书九、法律名词及注释1、焊接参数：指定了焊接过程中的电弧功率、速度和力量等参数。
2、位姿数据：的位置和姿态数据，包括关节角度和坐标位置。
3、焊接路径速度：焊接在焊接过程中移动的速度。
4、焊接路径加速度：焊接在焊接过程中加速的速率。
5、拖焊接：焊接过程中，焊枪随着的运动在工件上拖动。
6、电弧：焊接过程中形成的电气放电。
焊接机器人操作编程及应用教学ppt课件
.
第1章 机器人基础知识
图1-1 机器人关节链
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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
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第1章 机器人基础知识
图2-10 圆弧运动示意
图2-11 圆弧运动程序
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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
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第2章 ABB机器人
图2-14 曲线轨迹示教指令示意图
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第2章 ABB机器人
程序及解读如下： PROC guanbanjian( 管板件)--------------------------------程序名 MoveJ g10, v1000, z50, Torch1;---------------------------P10点到P20点移动 MoveJ g20, v1000, z50, Torch1;---------------------------P10点到P10点移动 ArcLStart g30, v200, seam2, weld2, fine, Torch1;---------焊接开始P20、P30 ArcC g40,g50, v200, seam2, weld2, z10, Torch1;-----------中间点P40、50 ArcC g60,g70, v200, seam2, weld2, z10, Torch1;-----------中间圆弧点P60、70 ArcC g70, v200, seam2, weld2, z10, Torch1;---------------中间圆弧点P70 ArcCEnd g80, v200, seam1, weld1, fine, Torch1;-----------焊接结束点P80 MoveJ g90, v200, z50, Torch1;----------------------------P80点到P90点移动 MoveJ g100, v200, z50, Torch1;---------------------------P90点到P100点移动 MoveAbsJ jpos10\NoEOffs, v1000, z0, Torch1;--------------回到零点
自动化焊接培训中焊接机器人编程与调试技巧
自动化焊接培训中焊接机器人编程与调试技巧自动化焊接技术在现代制造业中得到广泛应用，而焊接机器人作为自动化焊接的主要工具，编程与调试是实现高效、准确焊接的关键环节。
本文将从焊接机器人编程的基本原理、常见编程方法和调试技巧等方面，探讨自动化焊接培训中焊接机器人编程与调试的重要性，并提供一些实用的技巧。
一、焊接机器人编程的基本原理焊接机器人编程是将具体的焊接任务转化为机器人能够理解和执行的程序指令的过程。
具体而言，焊接机器人编程包括以下主要原理：1. 机器人末端工具坐标系（TCP）的定义：焊接任务需要定义机器人末端工具的坐标系，以确定焊枪的位置和姿态。
2. 机器人姿态的控制：通过控制机器人关节的运动，实现焊枪的旋转和倾斜等姿态变化。
3. 轨迹规划：根据焊接路径和工件形状，确定机器人的运动轨迹，使焊枪能够按照预定的路线进行移动。
4. 焊接参数的设置：根据焊接工艺要求，设置焊接参数，如焊接电流、电压、速度等。
二、常见焊接机器人编程方法在自动化焊接培训中，常用的焊接机器人编程方法包括在线编程和离线编程。
1. 在线编程：在线编程是指直接在机器人控制器的编程界面上进行编程的方法。
通过示教器或编程语言指令，实时录制或编写焊接程序。
在线编程的优点是操作简单直观，能够快速调试。
缺点是需要专业的操作人员和相对较长的学习周期。
2. 离线编程：离线编程是指在计算机辅助设计（CAD）软件或离线编程软件上进行焊接程序编写的方法。
通过三维模型、焊接路径规划和参数设置等，生成机器人可以执行的程序。
离线编程的优点是提高了编程效率和精度，减少了操作人员的依赖性。
缺点是需要具备一定的计算机辅助设计和编程知识。
三、焊接机器人调试技巧焊接机器人调试是验证编程结果的关键环节，以下提供一些实用技巧：1. 姿态调试：通过调整机器人关节的角度，调整焊枪的姿态，使其与焊接路径保持一致。
同时，根据焊接参数和工件间距等，进行适当的焊接参数调整。
2. 轨迹调试：验证机器人的运动轨迹是否与预期一致，通过视觉检测或工件测量等手段，确定焊接路径的准确性。
ABB机器人 直线弧焊指令及示教要点 教学PPT 机器人焊接 精品课件 焊接指令 编程
弧焊指令
系统速度
焊接数据
工具数据
示教点位
起收弧数据
转弯区数据
应用讲解 P1
P4
P2 起弧收弧焊接轨迹
P3 移动轨迹
MoveJ …… ArcLStart p2, v100, seam1, weld1, fine, tool1; ArcLEnd p3, v100, seam1, weld1, fine, tool1; MoveL ……
ArcL P20
P10 ArcLStart
weld1 ArcL P30
weld2ຫໍສະໝຸດ 原轨迹插补轨迹ArcLEnd P40
示教点位
《机器人焊接技术及应用》
任务1
直线弧焊指令及示教要点
主讲：XXXXX
直线弧焊指令组
直线弧焊指令组包括三个基本焊接指令：
ArcLStart：开始直线弧焊指令 ArcLEnd：结束直线弧焊指令 ArcL：直线弧焊插补中间指令
指令结构及程序案例
ArcLStart P1 , V100,seam1,weld1,fine, tool1
焊接准备 焊接过程 焊接并结束
直线示教要点
在直线轨迹焊接示教中,当焊接轨迹是由多条线段连接而成时,各直线段的交 点处为直线插补要点,用ArcL指令编写对应程序语句 。直线插补要点通常在 以下两种情况下使用。 ①焊接轨迹由多条线段连接而成。 ②在一条直线焊接轨迹上,需要使用多个(≥2)不同的焊接数据。
焊接准备 焊接并结束
应用讲解
P1
P4
P5
P2 起弧收弧焊接轨迹
P3 移动轨迹
MoveJ …… ArcLStart p2, v100, seam1, weld1, fine, tool1; ArcL p3, v100, seam1, weld1, fine, tool1; ArcLEnd p4, v100, seam1, weld1, fine, tool1; MoveJ ……
焊接机器人操作编程及应用教学PPT
『公共练习题』
P2
P5
P0
P1
P3
P4
P6
P9 P12
P7
P8 P11
题图2 示教轨迹图
P10
P13
『公共练习题』
题图3 板与圆管平角焊示教点示意
『公共练习题』
题图4 焊缝位置示意图
『公共练习题』
图3 立焊A点位焊枪姿态
图1 工件左视图（立焊示教点示意图） 图4 立焊B点位焊枪姿态
图2 立焊D点位焊枪姿态
第5章 KUKA机器人
①控制柜 （V）KR C4； ②机械手（机器人本体）； ③手持操作和编程器（库 卡 smartPAD）
图5-1 库卡机器人构成
第5章 KUKA机器人
图5-2 库卡机器人自由度
第5章 KUKA机器人
图5-3 手持编程器各部位标识
①用于拔下 smartPAD 的按钮；②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；③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；④3D 鼠标。 用于手动移动机器人；⑤移动键。用于 手动移动机器人；⑥用于设定程序倍率 的按键；⑦用于设定手动倍率的按键； ⑧主菜单按键。用来在 smartHMI 上将菜 单项显示出来；⑨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；⑩ 启动键。通过启动键可启动一个程序； ⑾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；⑿停止 键。用停止键可暂停正运行中的程序； ⒀键盘按键。
----------程序名 MoveJ g10, v1000, z50, Torch1;-----------------
2024版年度焊接机器人操作编程及应用教学PPT知识讲解
焊接机器人操作编程及应用教学PPT知识讲解•焊接机器人概述•焊接机器人操作编程基础•焊接机器人操作技巧与注意事项•焊接工艺参数设置及调整策略目•焊接机器人应用案例分析•未来发展趋势与挑战录焊接机器人概述焊接机器人定义与分类定义分类焊接机器人发展历程及趋势发展历程发展趋势焊接机器人应用领域01020304汽车制造业工程机械行业轨道交通行业其他领域焊接机器人操作编程基础编程语言与编程方式选择专用焊接机器人语言如KUKA的KRL、ABB的RAPID等，具有直观、易学的特点，适合焊接作业。
通用编程语言如C、Python等，通过相应库或接口实现对焊接机器人的控制，灵活性高但难度较大。
编程方式选择根据实际需求选择示教编程、离线编程或自主编程等方式。
离线编程与在线编程比较离线编程01在线编程02离线与在线编程结合03典型焊接机器人编程实例分析直线轨迹焊接编程圆弧轨迹焊接编程空间曲线轨迹焊接编程多层多道焊接编程焊接机器人操作技巧与注意事项010204安全操作规程及防护措施严格遵守机器人安全操作规程，确保人员和设备安全。
在操作前检查机器人及周边设备的安全状况，及时消除安全隐患。
佩戴个人防护用品，如安全帽、防护眼镜、手套等，防止意外伤害。
禁止在机器人运动范围内站立或放置物品，以免发生碰撞事故。
03机器人运动轨迹规划与优化方法等问题。
A B C D01熟悉机器人常见故障类型及诊断方法，能够快速准确地判断故障原因。
02掌握机器人故障排除技巧，能够迅速恢复机器人正常工作状态。
03定期对机器人进行维护保养，及时发现并处理潜在故障，延长机器人使用寿命。
04建立机器人故障档案，记录故障现象、原因及处理方法，为后续故障排除提供参考。
故障诊断与排除技巧焊接工艺参数设置及调整策略焊接电流焊接电压焊接速度保护气体成分和流量焊接工艺参数对质量影响分析参数设置原则和方法论述根据母材材质和厚度选择合适的焊接电流和电压范根据焊接位置（平焊、立焊、横焊、仰焊）调整焊接参数。
焊接机器人编程及应用
05
焊接机器人应用案例分析
汽车制造行业应用案例剖析
车身焊接
焊接机器人在汽车制造中广泛应用于 车身焊接，包括车门、车顶、车架等 部位的焊接，提高了生产效率和焊接 质量。
零部件焊接
焊接机器人还可应用于汽车零部件的 焊接，如发动机缸体、缸盖、曲轴等 ，实现了高精度、高效率的自动化生 产。
柔性生产线
针对汽车制造中多品种、小批量的生 产需求，焊接机器人可组成柔性生产 线，实现快速切换和适应不同车型的 焊接需求。
航空航天领域应用案例剖析
飞机结构件焊接
焊接机器人在航空航天领域应用 于飞机结构件的焊接，如机翼、 机身等部位的焊接，满足了高强
度、高精度的焊接要求。
发动机部件焊接
航空发动机部件的焊接对质量和精 度要求极高，焊接机器人可实现高 精度、高效率的自动化焊接，提高 了生产效率和产品质量。
空间站建设
在空间站建设中，焊接机器人可应 用于太阳能电池板、居住舱等部件 的焊接，实现了在失重环境下的自 动化焊接。
02
利用数值模拟技术对焊接过程 进行模拟分析，指导实际参数 设置。
03
引入智能算法如神经网络、遗 传算法等，对焊接参数进行自 适应优化。
04
建立完善的焊接参数数据库和 知识库，为参数设置提供经验 和参考。
04
焊接机器人操作与维护保养
操作界面介绍及功能使用说明
操作界面概述
简要介绍焊接机器人操作界面的布局、主要 功能和操作流程。
06
焊接机器人技术发展趋势展望
技术创新方向探讨
1 2 3
智能化技术
通过引入人工智能、机器学习等技术，提高焊接 机器人的自主学习和决策能力，实现更精准、高 效的焊接作业。
焊接机器人操作编程及应用教学
第2章 ABB机器人
图2-9 机器人各轴动作方向
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
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
第2章 ABB机器人
图2-14 曲线轨迹示教指令示意图
第2章 ABB机器人
程序及解读如下： PROC guanbanjian( 管板件)--------------------------------程序名 MoveJ g10, v1000, z50, Torch1;---------------------------P10点到P20点移动 MoveJ g20, v1000, z50, Torch1;---------------------------P10点到P10点移动 ArcLStart g30, v200, seam2, weld2, fine, Torch1;---------焊接开始P20、P30 ArcC g40,g50, v200, seam2, weld2, z10, Torch1;-----------中间点P40、50 ArcC g60,g70, v200, seam2, weld2, z10, Torch1;-----------中间圆弧点P60、70 ArcC g70, v200, seam2, weld2, z10, Torch1;---------------中间圆弧点P70 ArcCEnd g80, v200, seam1, weld1, fine, Torch1;-----------焊接结束点P80 MoveJ g90, v200, z50, Torch1;----------------------------P80点到P90点移动 MoveJ g100, v200, z50, Torch1;---------------------------P90点到P100点移动 MoveAbsJ jpos10\NoEOffs, v1000, z0, Torch1;--------------回到零点
焊接机器人的编程技巧及举例说明
焊接机器人是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人，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。
那么焊接机器人的编程步骤是怎样的呢？下面小编为大家简单介绍一下。
焊接机器人的编程技巧:（1）选择合理的焊接顺序，以减小焊接变形、焊枪行走路径长度来制定焊接顺序。
（2）焊枪空间过渡要求移动轨迹较短、平滑、安全。
（3）优化焊接参数，为了获得最佳的焊接参数，制作工作试件进行焊接试验和工艺评定。
（4）采用合理的变位机位置、焊枪姿态、焊枪相对接头的位置。
工件在变位机上固定之后，若焊缝不是理想的位置与角度，就要求编程时不断调整变位机，使得焊接的焊缝按照焊接顺序逐次达到水平位置。
同时，要不断调整机器人各轴位置，合理地确定焊枪相对接头的位置、角度与焊丝伸出长度。
工件的位置确定之后，焊枪相对接头的位置必须通过编程者的双眼观察，难度较大。
这就要求编程者善于总结积累经验。
（5）及时插入清枪程序，编写一定长度的焊接程序后，应及时插入清枪程序，可以防止焊接飞溅堵塞焊接喷嘴和导电嘴，保证焊枪的清洁，提高喷嘴的寿命，确保可靠引弧、减少焊接飞溅。
（6）编制程序一般不能一步到位，要在机器人焊接过程中不断检验和修改程序，调整焊接参数及焊枪姿态等，才会形成一个好程序。
某焊接机器人编程：一、开机1、打开控制柜上的电源开关在“ON”状态。
2、将运作模式调到“TEACH”→“示教模式下”二、焊接程序编辑1.进入程序编辑状态：1.1.先在主菜单上选择［程序］一览并打开1.2.在［程序］的主菜单中选择［新建程序］1.3.显示新建程序画面后按［选择］键1.4.显示字符画面后输入程序名现以“TEST”为新建程序名举例说明；1.5.把光标移到字母“T”、“E”“S”、“T”上按［选择］键选中各个字母；1.6.按［回车］键进行登录1.7.把光标移到“执行”上并确认后，程序“TEST”被登录，并且屏幕画面上显示该程序的初始状态“NOP”、“END”2.编辑机器人要走的轨迹（以机器人焊接直线焊缝为例）；把机器人移动到离安全位置，周边环境便于作业的位置，输入程序（001）2.1.握住安全电源开关，接通伺服电源机器人进入可动作状态2.2.用轴操作键将机器人移动到开始位置（开始位置设置作业准备位置）2.3.按［插补方式］键，把插补方式定为关节插补，输入缓冲显示行中显示关节插补命令，…MOVJ“→”“MOVJ，，VJ=0.78”2.4.光标放在“00000”处，按［选择］键；2.5.把光标移动到右边的速度“VJ=**”上，按［转换］键+光标“上下”键，设定再现速度，若设定速度为50%时，则画面显示“→MOVJVJ=50%”，也可以把光标移到右边的速度，…VJ=***‘上按［选择］键后，可以直接在画面上输入要设定的速度，然后按［回车键确认。
焊接机器人基本操作及应用PPT课件
强化学习在焊接机器人中的应用
通过强化学习算法让机器人在不断试错中学习和优化焊接策略，提高自主决策能力。例如，利用强化学习算法训练机 器人学习复杂的焊接轨迹规划和控制策略。
智能感知与决策技术在焊接机器人中的应用
结合先进的传感器技术和智能决策算法，实现机器人对环境的实时感知和自适应决策。例如，利用视觉
传感器和深度学习算法实现焊缝的自动识别和跟踪，同时根据实时检测信息进行自适应焊接参数的调整
焊接质量不稳定
可能原因包括焊接参数设置不当、焊枪磨损 、工件定位不准确等。
2024/1/25
机器人运动异常
可能原因包括电机故障、传动部件磨损、编 码器故障等。
机器人报警或故障提示
可能原因包括传感器故障、程序错误、安全 保护装置触发等。
21
故障排除方法与技巧
对于机器人无法启动的故障，首先检查电源是否正常 ，然后检查控制系统各部件是否损坏，最后检查急停
轨道交通
在轨道交通领域，焊接机器人可 应用于地铁车厢、高铁车体的自
动化焊接生产线。
2024/1/25
电力设备
焊接机器人在电力设备制造中，可 实现变压器、开关柜等设备的自动 化焊接。
石油化工
在石油化工行业，焊接机器人可应 用于管道、阀门等设备的自动化焊 接生产线。
28
06
总结与展望
2024/1/25
实现步骤
构建三维模型、设置工艺参数、生成机器人运动轨迹、验证程序可行性、导出机器人程序 。
应用案例
在汽车制造、航空航天等领域，离线编程技术已广泛应用于复杂构件的焊接、切割等作业 。
15
焊缝跟踪技术
01 02
定义与原理
焊缝跟踪技术是指通过传感器实时检测焊缝位置和形状，将检测信息反 馈给控制系统，实现机器人对焊缝的自动跟踪和精确焊接。其原理主要 包括视觉传感、激光传感等。
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（ABB、MOTOMAN、FANUC、KUKA、OTC机器人）
第1章 机器人基础知识
工业机器人常用术语
1．自由度（degree of freedom， 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 。
图4-15 起弧参数位置
第4章 FANUC机器人
图4-16 起弧参数设置
第4章 FANUC机器人
图4-17 盒子上的示教点及轨迹
第4章 FANUC机器人
图4-18 盒子上的示教点及轨迹程序
第5章 KUKA机器人
①控制柜 （V）KR C4； ②机械手（机器人本体）； ③手持操作和编程器（库 卡 smartPAD）
图5-1 库卡机器人构成
第5章 KUKA机器人
图5-2 库卡机器人自由度
第5章 KUKA机器人
图5-3 手持编程器各部位标识
①用于拔下 smartPAD 的按钮；②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；③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；④3D 鼠标。 用于手动移动机器人；⑤移动键。用于 手动移动机器人；⑥用于设定程序倍率 的按键；⑦用于设定手动倍率的按键； ⑧主菜单按键。用来在 smartHMI 上将菜 单项显示出来；⑨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；⑩ 启动键。通过启动键可启动一个程序； ⑾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；⑿停止 键。用停止键可暂停正运行中的程序； ⒀键盘按键。
图6-21 焊接摆动作业程序例
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
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
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
『公共练习题』
题图1 示教点示意图
第4章 FANUC机器人
图4-4 示教器显示屏位置标识
第4章 FANUC机器人
图4-5 屏幕菜单
第4章 FANUC机器人
图4-6 操作面板
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
第4章 FANUC机器人
图4-8 程序目录画面
第4章 FANUC机器人
图4-9 程序编辑画面（1）
第1章 机器人基础知识
图1-4 RV减速机结构原理图
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
第1章 机器人基础知识
图1-6 培训间的安全装置示意
①防护围栏；②轴1、2和3的机械终端止挡或者轴范围限制装置；③ 防护门及具有关闭功 能监控的门触点或光栅；④紧急停止按钮（外部）；⑤紧急停止按钮、确认键、调用连接
脉冲编码器 J 1轴电机
J２轴
J３轴 J４轴
J６轴
J５轴
手腕法兰盘 J 2手臂
脉冲编码器 J ２ 轴电机
减速器
J 1（旋转）轴 底座
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
轴电机
J 1底座
图4-1 FANUC机器人手臂的基本结构
第4章 FANUC机器人
图4-2 机器人控制器硬件构成
第4章 FANUC机器人
图4-3 机器人示教器各键的名称及功能
第2章 ABB机器人
图2-9 机器人各轴动作方向
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
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
第2章 ABB机器人
图2-14 曲线轨迹示教指令示意图
第2章 ABB机器人
程序及解读如下： PROC guanbanjian( 管板件)--------------------------------程序名 MoveJ g10, v1000, z50, Torch1;---------------------------P10点到P20点移动 MoveJ g20, v1000, z50, Torch1;---------------------------P10点到P10点移动 ArcLStart g30, v200, seam2, weld2, fine, Torch1;---------焊接开始P20、P30 ArcC g40,g50, v200, seam2, weld2, z10, Torch1;-----------中间点P40、50 ArcC g60,g70, v200, seam2, weld2, z10, Torch1;-----------中间圆弧点P60、70 ArcC g70, v200, seam2, weld2, z10, Torch1;---------------中间圆弧点P70 ArcCEnd g80, v200, seam1, weld1, fine, Torch1;-----------焊接结束点P80 MoveJ g90, v200, z50, Torch1;----------------------------P80点到P90点移动 MoveJ g100, v200, z50, Torch1;---------------------------P90点到P100点移动 MoveAbsJ jpos10\NoEOffs, v1000, z0, Torch1;--------------回到零点
程度。 8．示教再现（playback robot）：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。
第5章 KUKA机器人
图5-8 编程器各项目栏的名称
第5章 KUKA机器人
图5-9利用smartPAD 进行在线示教
第5章 KUKA机器人
图5-10 KUKA 机器人上的坐标系
第5章 KUKA机器人
图5-11 EMD 校准流程图示
① EMD（电子控制仪）；②测量套筒； ③探针；④测量槽；⑤预零点标定标记
第4章 FANUC机器人
图4-10 程序目录画面
第4章 FANUC机器人
图4-11 运动指令在程序中的应用
第4章 FANUC机器人
图4-12 手动执行程序的操作
第4章 FANUC机器人
图4-13 记录保存了的点
第4章 FANUC机器人
图4-14 盒子四周的焊接程序
第4章 FANUC机器人
图2-3 示教器面板按钮功能
第2章 ABB机器人
图2-4 示教器操作界面示意
第2章 ABB机器人
图2-5 系统主菜单中的功能项目
第2章 ABB机器人
图2-6 快捷菜单上的按钮
第2章 ABB机器人
图2-7 各种坐标系的用途及说明
第一单元 ABB机器人编程操作
表2-8 动作模式及操纵杆移动方式及说明
第6章 OTC机器人
图6-8示教器背面
第6章 OTC机器人
图6-9 缩小步数的示教实例
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
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
第6章 OTC机器人
2．位姿（Pose）:指工具的位置和姿态。 3．末端操作器（End Effector）: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50～200kg。 5．工作空间（Working Space）: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（Pose Repeatability）: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（Path Repeatability）：沿同一轨迹跟随N次，所测得的轨迹之间的一致
图6-15 关节插补（JOINT）时的情况
第6章 OTC机器人
图6-16 示教焊接程序步骤
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
第6章 OTC机器人
图6-19 弧焊结束命令（AE）示教例
第6章 OTC机器人
图6-20 记录焊接结束位置
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。 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。
第6章 OTC机器人
图6-14 显示常用命令画面
第6章 OTC机器人
图3-3 画面的名称显示
第3章 安川机器人
图3-4 主菜单区显示
第3章 安川机器人
图3-5 控制柜的状态显示
第3章 安川机器人
图3-6 菜单的明细显示
第3章 安川机器人
图3-7 S、L、U、R、B、T 各轴运动图示
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
第3章 安川机器人
管理器的钥匙开关；⑥内置的 安全控制器；
第1章 机器人基础知识
图1-7 焊接机器人设备基本构成
①-通讯电缆；②-焊接电缆；③-气体减压流量表；④-焊接电源；⑤-其他（水箱或变压器）