焊接机器人离线编程应用技术经验
基于ROBOTSTUDIO的龙门焊接机器人的离线编程及虚拟装配
基于ROBOTSTUDIO的龙门焊接机器人的离线编程及虚拟装配简介近年来，随着工业自动化的不断发展，焊接机器人在制造业中得到了广泛应用。
传统的龙门焊接机器人通常需要在实际生产环境中进行编程和调试，这样会占用大量的时间和资源。
为了提高生产效率和降低成本，离线编程和虚拟装配成为了焊接机器人领域研究的热点。
本文将介绍基于ROBOTSTUDIO的龙门焊接机器人的离线编程及虚拟装配方法，以及其中的优势和应用。
ROBOTSTUDIO简介ROBOTSTUDIO是ABB公司推出的专业机器人离线编程软件，它可以用于模拟、优化和调试机器人系统，提供灵活的离线编程能力。
通过ROBOTSTUDIO，用户可以在计算机上进行机器人系统的设计、仿真和调试工作，减少了将机器人带入实际生产环境进行编程和调试的时间和成本。
ROBOTSTUDIO支持各种类型的机器人，包括龙门焊接机器人。
它提供了直观的用户界面和强大的功能，使用户能够轻松地完成离线编程和虚拟装配工作。
离线编程的优势离线编程是指在计算机上进行机器人程序的编写和调试，而不是在实际生产环境中。
离线编程具有以下几个优势：1.节省时间和成本：离线编程可以在计算机上进行，无需将机器人带入实际生产环境，因此可以节省大量的时间和成本。
2.提高安全性：离线编程可以在虚拟环境中进行，避免了在实际生产环境中进行编程时可能出现的安全风险。
3.提高生产效率：离线编程可以在不中断实际生产的情况下进行，可以在机器人实际操作之前进行优化和调试，从而提高生产效率。
4.便于修改和优化：离线编程可以随时进行修改和优化，无需将机器人带入实际生产环境，操作更加灵活方便。
龙门焊接机器人的离线编程及虚拟装配步骤步骤1：模型导入在ROBOTSTUDIO中，首先需要导入龙门焊接机器人的模型。
可以通过导入CAD文件或手动创建模型来完成这一步骤。
导入模型后，需要对模型进行正确的设置，包括定义关节坐标、工具和工件坐标等。
步骤2：程序编写在ROBOTSTUDIO中，可以使用ABB提供的RoboGuide语言进行程序编写。
工业机器人离线编程与仿真实训总结
工业机器人离线编程与仿真实训总结工业机器人离线编程与仿真是现代制造业中的重要技术之一，它可以大大提高生产效率和质量。
本文将对工业机器人离线编程与仿真实训进行总结，从离线编程的概念、优势以及实训中的注意事项等方面进行详细介绍。
一、离线编程的概念和优势离线编程是指在计算机上进行机器人程序的编写和调试，而不是直接在实际生产线上进行。
通过离线编程，可以在实际生产过程之前进行虚拟仿真和调试，提前发现和解决潜在问题，从而减少生产线的停机时间和损失。
离线编程的优势主要有以下几点：1. 提高生产线的利用率：通过离线编程，可以在实际生产线上进行机器人程序的调试和优化，从而减少生产线的停机时间，提高生产线的利用率。
2. 提高生产质量：离线编程可以在实际生产之前进行虚拟仿真，模拟真实生产环境，发现和解决潜在问题，从而提高生产质量。
3. 提高生产效率：离线编程可以通过优化机器人程序，减少机器人的运动时间和冗余操作，从而提高生产效率。
4. 降低生产成本：离线编程可以减少生产线的停机时间和损失，降低生产成本。
二、离线编程与仿真实训的注意事项在进行离线编程与仿真实训时，需要注意以下几点：1. 选择合适的离线编程软件：离线编程软件是进行离线编程和仿真实训的重要工具，选择合适的软件可以提高工作效率。
常见的离线编程软件有ABB RobotStudio、KUKA.Sim等。
2. 熟悉机器人的运动学和控制原理：离线编程需要对机器人的运动学和控制原理有一定的了解，这样才能编写出高效、稳定的机器人程序。
3. 进行虚拟仿真和调试：离线编程的主要目的是在实际生产之前进行虚拟仿真和调试，因此需要充分利用离线编程软件提供的仿真功能，模拟真实生产环境进行调试。
4. 注意机器人的碰撞和安全问题：在进行离线编程和仿真实训时，需要注意机器人的碰撞和安全问题，合理规划机器人的运动轨迹，避免碰撞和危险情况的发生。
5. 与实际生产线进行对接：离线编程和仿真实训的结果需要与实际生产线进行对接，因此需要与生产线的工程师和操作人员密切合作，确保离线编程的结果可以顺利应用于实际生产。
焊接机器人编程与操作总结
焊接机器人编程与操作总结1. 引言本文档总结了焊接机器人的编程与操作相关知识，包括焊接机器人的基本工作原理、编程方法和操作注意事项等内容。
通过本文档的阅读，读者将能够全面了解焊接机器人的编程与操作过程，并能够应用于实际工作中。
2. 焊接机器人的基本工作原理焊接机器人是一种自动化焊接设备，主要由机器人控制系统、焊接设备、传感器和工作台等部分组成。
焊接机器人的基本工作原理是通过机器人控制系统发送指令，控制焊接设备进行焊接操作，同时借助传感器实时监测焊接过程中的各项指标，并对其进行反馈。
焊接机器人可以大大提高焊接效率和质量，并降低劳动强度。
3. 焊接机器人的编程方法焊接机器人的编程方法主要包括离线编程和在线编程两种方式。
3.1 离线编程离线编程是在计算机上完成的一种编程方式，通过编写机器人操作的程序来指定焊接路径和参数。
离线编程不需要将机器人连接到真实的焊接设备上，具有较高的安全性和灵活性。
离线编程可以使用专用的机器人编程软件，例如ABB RobotStudio和KUKA Sim Pro等，这些软件可以提供先进的仿真环境和编程工具。
3.2 在线编程在线编程是在机器人与焊接设备连接的情况下进行的编程方式，通过机器人控制系统和焊接设备的接口来进行编程。
在线编程通常需要操作人员亲自在现场进行，但相对于离线编程更加直观和实时。
在线编程可以通过机器人控制器的Teach Pendant（教导器）进行，操作人员可以手动移动机器人并记录位置和程序。
4. 焊接机器人的操作注意事项在进行焊接机器人的操作时，需要注意以下几点：4.1 安全操作焊接机器人操作时需遵守相关的安全规定，确保人员和设备的安全。
操作人员应穿戴好防护设备，注意机器人运动范围，避免与机器人发生碰撞。
此外，操作人员还需要了解机器人的应急停止按钮的位置和使用方法，以备不时之需。
4.2 焊接参数设置在进行焊接机器人的操作前，需要根据具体的焊接要求设置好相应的参数，如焊接电流、焊接速度、焊接时间等。
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。
焊接机器人离线编程应用技术
焊接机器人离线编程应用技术一、引述随着国内外机械装备制造事业飞速发展，对各种机械设备的生产周期、产品质量、制造成本，提出了更高的要求。
为了适应这种形势，设法提高及保证焊接接头质量的稳定性，机器人的柔性优势正是解决这一问题的的良好方案。
二、机器人系统简介通用工业机器人，按其功能划分，一般由 3 个相互关连的部分组成：机械手总成、控制器、示教系统（即示教盒）。
机械手总成是机器人的执行机构，它由驱动器、传动机构、机器人臂、关节、末端操作器、以及内部传感器等组成，它的任务是精确地保证末端操作器所要求的位置，姿态和实现其运动；控制器是机器人的神经中枢，它由计算机硬件、软件和一些专用电路构成，其软件包括控制器系统软件、机器人专用语言、机器人运动学、动力学软件、机器人控制软件、机器人自诊断、自保护功能软件等，它处理机器人工作过程中的全部信息和控制其全部动作；示教系统是机器人与人的交互接口，在示教过程中它将控制机器人的全部动作，并将其全部信息送入控制器的存储器中，它实质上是一个专用的智能终端。
三、机器人编程的类型与应用方法目前的机器人编程可以分为示教编程与离线编程两种方式。
示教编程是指操作人员利用示教盒控制机器人运动，使焊枪到达完成焊接作业所需位姿，并记录下各个示教点的位姿数据，随后机器人便可以在“再现”状态完成这条焊缝的焊接。
离线编程是利用三维图形学的成果，在计算机的专业软件中建立起机器人及其工作环境的模型，通过软件功能对图形的控制和操作，在不使用实际机器人的情况下进行编程，进而自动计算出符合机器人语言的文本程序，再通过计算机的仿真模拟运行后将最终的数据程序传至机器人控制系统直接使用。
示教编程与离线各有特点。
在示教过程中，编程效果受操作人员水平及状态的影响较大，示教时，为了保证轨迹的精度，通常在一段较短（如100mm）的样条曲线焊缝上需要示教数十个数据点，以保证焊接机器人运行平滑及收弧点位置的一致。
每段在线示教编程都需要花很长的时间。
焊接机器人编程技巧【干货技巧】
以下为焊接机器人的编程技巧，一起来看看吧。
（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。
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。
焊接机器人离线编程应用技术
焊接机器人离线编程应用技术标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]焊接机器人离线编程应用技术一、引述随着国内外机械装备制造事业飞速发展，对各种机械设备的生产周期、产品质量、制造成本，提出了更高的要求。
为了适应这种形势，设法提高及保证焊接接头质量的稳定性，机器人的柔性优势正是解决这一问题的的良好方案。
二、机器人系统简介通用工业机器人，按其功能划分，一般由 3 个相互关连的部分组成：机械手总成、控制器、示教系统（即示教盒）。
机械手总成是机器人的执行机构，它由驱动器、传动机构、机器人臂、关节、末端操作器、以及内部传感器等组成，它的任务是精确地保证末端操作器所要求的位置，姿态和实现其运动；控制器是机器人的神经中枢，它由计算机硬件、软件和一些专用电路构成，其软件包括控制器系统软件、机器人专用语言、机器人运动学、动力学软件、机器人控制软件、机器人自诊断、自保护功能软件等，它处理机器人工作过程中的全部信息和控制其全部动作；示教系统是机器人与人的交互接口，在示教过程中它将控制机器人的全部动作，并将其全部信息送入控制器的存储器中，它实质上是一个专用的智能终端。
三、机器人编程的类型与应用方法目前的机器人编程可以分为示教编程与离线编程两种方式。
示教编程是指操作人员利用示教盒控制机器人运动，使焊枪到达完成焊接作业所需位姿，并记录下各个示教点的位姿数据，随后机器人便可以在“再现”状态完成这条焊缝的焊接。
离线编程是利用三维图形学的成果，在计算机的专业软件中建立起机器人及其工作环境的模型，通过软件功能对图形的控制和操作，在不使用实际机器人的情况下进行编程，进而自动计算出符合机器人语言的文本程序，再通过计算机的仿真模拟运行后将最终的数据程序传至机器人控制系统直接使用。
示教编程与离线各有特点。
在示教过程中，编程效果受操作人员水平及状态的影响较大，示教时，为了保证轨迹的精度，通常在一段较短（如100mm）的样条曲线焊缝上需要示教数十个数据点，以保证焊接机器人运行平滑及收弧点位置的一致。
实训项目九 焊接机器人的离线编程
实训项目九焊接机器人的离线编程实训学科焊接加工实训题目焊接机器人的离线编程指导教师实训用物示教器、焊条、焊枪、Panasonic弧焊机器人、焊接护具、YD—350GR3数字弧焊电源等常用工具。
项目描述本任务主要学习机器人示教的主要内容，掌握示教点及其属性的登录，并能够完成平板堆焊的运动示教。
实训步骤表9 焊接机器人的离线编程实训步骤（1）单击【开始】→【所有程序】→【Panasonic Robot Software】→【G2&G3 PC Tool】→【G2&G3 PC Tool】，打开“G2PCTOOL”界面，如图9-1所示。
图9-1 DTPS软件主界面（2）右键单击界面左侧目录树中的“Installation”，选中快捷菜单上的“Add a new control”，弹出“Register the Installation Link”界面，如图9-2所示。
图9-2 新建设备链接界面（3）在“Register the Installation Link”界面中一次输入设备链接名称“单体机器人”，路径“C：\单体机器人”，并选中“NEW”复选框。
（4）单击界面上的【OK】按钮，保存设备链接信息。
2.添加设备名称为设备链接“单体机器人”创建一个新的设备“TA1400”。
（1）右键单击界面左侧目录树【Installation】→【单体机器人】，选中快捷菜单上的“Property”，弹出如图9-3所示的设备链接属性界面。
图9-3 设备链接属性界面（2）单击界面上的【Add Installation】按钮，弹出“Add Installation”界面，如图9-4所示。
图9-4 添加设备界面（3）在“Add Installation”界面中输入设备名称“TA1400”，选中“NEW”单选框，单击界面上的【OK】按钮，保存设备信息。
在该界面中还可设定机器人控制器的类型（G2 Controller或G3 Controller）和机器人的数量。
离线编程技术在机器人点焊项目中的应用.
离线编程技术在机器人点焊项目中的应用焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备，是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人，主要用于工业自动化领域，其广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械等行业，在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺过程都有广泛应用，其中应用最多的以弧焊、点焊为主。
近年来，汽车制造的批量化、高效率和对产品质量一致性的要求，使机器人生产方式在汽车焊接中获得了大量应用。
而汽车制造和汽车零部件生产企业中的焊接机器人成为工业机器人的最主要用户。
汽车工业中车身焊装的主要工序是点焊和弧焊，据统计点焊占95%。
随着焊接机器人的大量应用，各厂商面临着如何提高其工作效率和使其发挥更大的作用的问题，而机器人的灵活性和智能性很大程度上取决于机器人的编程能力，在这种需求下，机器人离线编程技术得到了发展和完善，目前机器人离线编程技术由于其具有编程不影响机器人工作并可通过仿真试验程序以及能够实现复杂运动轨迹的编程等诸多优点，以及成为机器人研究领域的一大热点。
本文总结了离线编程技术在首钢莫托曼机器人有限公司点焊项目中的应用。
离线编程技术推广之前，首钢莫托曼公司点焊项目的程序编制和示教工作都在现场进行，包括工具尖端点校准、程序流程编制、干涉区设置、再现检验、测试节拍等，而这些工作是一个循环往复、不断优化的过程，尤其在多台机器人协同作业的工作站，这样的作业模式占用了大量调试时间。
为解决这一问题，首钢莫托曼公司从05年开始研究离线编程技术，以后逐步应用到具体项目之中，通过不断积累经验，完善提高，使这一技术日趋成熟。
具体应用从点焊项目的前期准备到具体实施，离线编程技术就在发挥着重要的作用，具体应用如下：1、机器人选型和位置离线编程技术能够在资本投资之前，鉴别项目是否可行。
首先可以在软件环境中确定项目方案，例如一个工作站需要几台机器人来完成点焊工作，机器人是否需要有行走机构，等等。
总体方案确定之后，可以根据焊钳重量、工件大小确定点焊机器人选型。
激光焊接机器人离线编程分析与实现
激光焊接具有功率密度高 ， 焊缝熔深大 ， 速度快 ， 效率 高， 缝 窄 ， 影 响小 ， 于 实现 自动 化 等 特 焊 热 易 点… ， 在现代制造 中发挥 着越来 越重 要 的作用 。 目 前， 激光焊接在汽车车身制造中应用 十分广泛。采用 激光焊接不仅可以提高焊接质量 ， 改善车身部件 的机 械力学性能， 而且可 以节省材料 ， 降低车身 的制造成
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工业机器人离线编程与仿真(基于KUKA) 设置焊接工作流程
提升：有兴趣的同学按照类似方法完 成方块上另外几条棱的模拟焊接运动。
项目小结
本项目内容主要讲述了KUKA工业机器人离线仿真 软件中工业机器人焊接工作站系统的创建与应用。 要求学生掌握搭建焊接工作站的操作、设置变位机 组件的方法、设置焊接工作站逻辑和坐标系的步骤、 设置焊接工作流程的操作。
任务知识
一、设置焊接工作路径的步骤
3.设置焊接点
示教焊枪至方块的第一个顶点处，设置为焊枪焊 接工作的起点，记录点位。
焊接起点位置
任务知识
一、设置焊接工作路径的步骤
4.设置临近点
临近点是根据焊接点的位置决定的，示教焊枪至 焊接起点上方，记录点位为临近点（如右图）。 为了保护焊枪等设备，每次变位机要旋转方块前， 需要先把焊枪移动至临近处。
学习ห้องสมุดไป่ตู้点
设置机器人的焊接工作流程
任务知识
任务知识
1 设置焊接工作路径的步骤
任务知识
一、设置焊接工作路径的步骤
1.设置焊枪初始点
设置并记录焊枪的运动初始点。
焊枪初始点位置
任务知识
一、设置焊接工作路径的步骤
2.示教变位机
设置示教变位机，使变位机上的方块工件到达合 适的位置后，记录点位。
变位机变位后位置
返回临近点高度的位置
任务知识
一、设置焊接工作路径的步骤
7.再次示教变位机
示教变位机旋转一定角度，带动方块工件旋转到 方块另一侧。（图右图）
变位机旋转方向及角度
任务知识
工业机器人的编程与应用案例分析
工业机器人的编程与应用案例分析近年来，工业机器人在制造业的应用不断增加，其高效、精确的工作能力成为许多企业提高生产效率和质量的首选。
然而，要使工业机器人发挥出最大的作用，编程和应用的合理设计是十分关键的。
本文将对工业机器人的编程和应用进行案例分析，以期给读者更深入的理解和启发。
首先，我们将分析一种常见的工业机器人编程方法：离线编程。
离线编程是一种在计算机上进行机器人程序编写的方法，不需要实际的机器人或生产环境。
这种方法的主要优点是减少了生产线的停工时间和故障风险。
以下是一个应用离线编程的案例：某汽车制造公司引进了一台工业机器人用于车身焊接。
在原有的生产线中，需要手工焊接和调整车身的多个零部件，耗时且容易出现误差。
为了提高焊接效率和质量，并减少人为操作的影响，该公司决定采用离线编程的方法实现机器人的自动焊接。
首先，公司的工程师团队使用3D建模软件对车身零部件进行建模和分析，确定机器人焊接的路径和姿态。
然后，根据这些数据，工程师就可以在计算机上编写机器人的焊接程序。
通过离线编程软件，工程师可以模拟机器人的动作和所需工具的运行，以确保程序的正确性和效率。
完成程序后，工程师将程序上传到工业机器人的控制器中。
机器人开始工作时，根据预先编写的程序和传感器的反馈信息，机器人能够精确地定位并自动完成焊接任务。
通过使用离线编程，该汽车制造公司成功地提高了生产效率和车身焊接的质量，减少了人为差错的风险。
除了离线编程，还有一种常见的工业机器人编程方法是在线编程。
在线编程是通过直接对机器人进行编程来实现工作任务。
以下是一个应用在线编程的案例：一家电子设备制造公司准备将一台机械臂用于电路板组装。
电路板组装任务非常复杂，需要机器人能够根据不同的电路板类型和组装要求进行自适应的工作。
为了实现这一目标，该公司决定使用在线编程的方法。
首先，公司的工程师团队对电路板的组装流程进行详细的研究和分析，确定机器人需要执行的不同动作和工具的选用。
机器人焊接系统离线编程实例研究
机器人焊接系统离线编程实例研究摘要：本文工业机器人焊接系统，对机器人焊接系统离线编程进行研究。
提出基于SolidWorks平台的弧焊机器人离线编程与仿真系统的解决方案。
关键词：机器人焊接离线编程与仿真1 引言随着国内劳动力人口红利逐步消失，各个企业用人成本开始增加，很多企业开始考虑使用工业机器人弥补，目前机器人大多用在焊接、涂装、搬运等领域。
本文介绍了提高焊接接头质量及保证焊接接头质量的稳定性、生产周期。
2 目前示教编程在焊接时存在的问题通常为满足焊接质量的要求，对每一段都需要选择其中一条焊缝进行机器人编程。
目前采用的编程方式为示教编程。
操作人员利用示教盒控制机器人运动，使焊枪到达完成焊接作业所需位姿，并记录下各个示教点的位姿数据。
随后机器人便可以在“再现”状态完成这条焊缝的焊接。
根据前期的使用经验，目前存在以下两方面问题：（1）编程时间长，焊接效率低为了保证轨迹的精度，通常在100mm 的焊缝上,需要示教50个点，以保证焊接机器人运行平滑及收弧点位置的一致。
在每段的在线示教与编程中，需要2小时的时间，约需25个工作日，加大了总焊接时间。
（2）示教精度不稳定，影响焊接质量在示教过程中，编程效果受操作人员水平及状态的影响较大。
示教时，应尽量保证示教点在焊缝轨迹上，保证合适的焊枪高度，并且要保证焊枪姿态的连续变化，对操作人员的水平要求很高。
另外，操作人员长时间处在高度精神集中的状态，很难保证每个示教点的准确。
从而使最终的编程精度变得不稳定，有时还会发生焊枪与工件相碰等问题。
因此，如何提高编程的效率及精度成为需要重点解决的问题。
3 机器人焊接离线编程技术在机器人所要完成的任务不很复杂，以及编程时间相对于工作时间来说比较短的情况下，示教编程是有效可行的，但在许多复杂的作业应用中不是令人满意。
3.1 机器人离线编程的特点机器人焊接离线编程及仿真技术是利用计算机图形学的成果，在计算机中建立起机器人及其工作环境的模型，通过对图形的控制和操作，在不使用实际机器人的情况下进行编程，进而产生机器人程序。
焊接机器人编程的2种方法
示教再现法与离线编程法对比
示教再现法
通过手动示教或使用示教盒，将焊接轨 迹、速度、焊接参数等教授给机器人， 机器人再现示教过程进行焊接。这种方 法简单易行，但精度和效率相对较低。
VS
离线编程法
利用计算机图形学技术，在计算机上建立 机器人及其工作环境的模型，通过编程生 成机器人运动轨迹和焊接程序。这种方法 可以大幅提高编程效率和精度，但需要专 业的离线编程软件和人员。
度和效率较低。
02
离线编程方法
利用计算机图形学技术，建立机器人及其工作环境的模型，然后对图形
的控制和操作，在离线的情况下进行轨迹规划。这种方法可以提高编程
效率和精度，但需要专业的离线编程软件和人员。
03
对比
示教编程方法适用于简单、小批量的焊接任务，而离线编程方法适用于
复杂、大批量的焊接任务。离线编程方法可以显著提高编程效率和精度
风险。
缺点
对计算机硬件和软件要求较高； 与实际焊接过程可能存在一定差 异，需要现场调试和修正；对于 某些特殊工艺和路径规划可能存
在局限性。
适用场景
适用于大批量、复杂工件的焊接 生产；适用于需要频繁修改和优 化焊接过程的生产场景；适用于 对焊接质量和效率要求较高的生
产场景。
04
CATALOGUE
方法对比与实际应用
焊接机器人编程 的2种方法
目录
• 焊接机器人编程简介 • 示教再现法 • 离线编程法 • 方法对比与实际应用 • 焊接机器人编程发展趋势
01
CATALOGUE
焊接机器人编程简介
焊接机器人定义及应用领域
定义
焊接机器人是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人，主要包括机器人和 焊接设备两部分。其中，机器人由机器人本体和控制柜（硬件及软件）组成。
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。
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；
2024版焊接机器人操作编程及应用教学
界面介绍
机器人编程软件界面通常包括菜单栏、工具栏、程序编辑区、图形仿真区等部 分。通过界面可以完成程序的编写、修改、调试和仿真等操作。
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基本编程指令及功能实现
运动控制指令
焊接工艺指令
包括关节运动指令和直线/圆弧运动指令，用 于控制机器人各关节的运动和末端执行器的 位姿。
包括起弧、收弧、送丝、气体保护等指令， 用于实现焊接过程中的各项工艺操作。
发展历程
随着计算机技术、传感器技术、控制技 术等的发展，焊接机器人经历了从示教 编程到离线编程、从单机应用到生产线 应用的发展历程。
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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、传感器系统等组成。
工作原理
焊接机器人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，通过焊接系统实 现焊接参数的设定和调整，完成焊接过程；传感器系统则用于实时监测焊接质量和环境参数，确保焊接过程的稳 定性和可靠性。
船舶制造
船舶制造过程中需要进行大量的 钢板拼接和管道焊接，焊接机器 人能够实现高效、高质量的焊接
作业。 6
02
焊接机器人操作编程基础
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编程语言与编程方式选择
编程语言
焊接机器人通常采用专用的机器人编程语言，如VAL、KRL等， 这些语言针对机器人控制特点设计，易于实现复杂运动轨迹和 焊接工艺。
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焊接机器人应用领域
汽车制造
焊接机器人在汽车制造领域应用 广泛，能够实现车身、车门、底
盘等部件的自动化焊接。
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精心整理
焊接机器人离线编程应用技术
一、引述
随着国内外机械装备制造事业飞速发展，对各种机械设备的生产周期、产品质量、制造成本，提出了更高的要求。
为了适应这种形势，设法提高及保证焊接接头质量的稳定性，机器人的柔性优势正是解决这一问题的的良好方案。
二、机器人系统简介
通用工业机器人，按其功能划分，一般由3个相互关连的部分组成：机械手总成、控制器、
教者的经验目测决定，对于复杂路径难以保证示教点的精确结果。
而离线编程是将机器人所有编程的工作内容在计算机软件在完成，过程一般包括：机器人及设备的作业任务描述、建立变换方程、求解未知矩阵及编制任务程序等。
在进行图形仿真以后，根据动态仿真的结果，对程序做适当的修正，以达到满意效果，最后在线控制机器人运动以完成作业。
节省了在机器人上编程的时间、离线编程的程序易于修改、通过仿真模拟后，防止昂贵的设备发生碰撞而损坏、结合CAD 软件系统和其它人工智能技术与机器人系统一体化，来提高工作效率和焊接质量。
由此看来当焊缝是直线或者简单曲线，焊缝上方没有干涉物且焊缝的精度要求不太高的情况下，采用在线示教的编程方式是非常理想的，但在许多复杂的作业应用中不是那么令人满意了。
因此，机器人离线编程及仿真是提高机器人焊接系统柔性化的一项关键技术，是现代机器人焊接制造业的一个重要方法。
一般工业机器人焊接时，机器人对焊接过程动态变化、焊件变形和随机因素干扰等不具有自适应能力。
随着焊接产品的高质量、多品种、小批量等要求增加，又对机器人焊接技术提出了更高要求。
这就需要对本体机器人焊接系统进行二次开发，包括给焊接机器人配置适当的传感器，柔性周边设备以及相应软件功能，如焊缝跟踪传感、焊接过程传感与实时控制、焊接变位机构。
这些功能大大扩展了基本的焊接机器人的功能，这样的焊接机器人系统智能程度的高低由所配置的传感器、控制系统以及软硬件所决定。
根据目前的整体技术还不太容易满足机器人焊接的所有智能要求，但这是个重要的发展趋势。
其它
发那科公司的Roboguide以及日本OTC公司使用的离线模拟仿真软件就叫OTC。
国内机器人厂家暂时还没有完全自主知识产权的模拟仿真软件。
因为这些机器人公司业务主体是机器人与控制系统，而并非专业的软件公司，这些机器人厂家为了使自己的机器人更加适应市场需求，同时出于对机器人系统技术保护的考虑，而开发了只可用于自己公司机器人系统的离线模拟示教软件。
这些软件虽然没有三维建模功能，但可以导入其它CAD软件设计的模型文件，通过虚拟示教方式离线编程，对于简单焊缝的作业倒也实用。
通用性较强、可实现智能化离线编程的专业软件目前也只有国外的一些公司成熟掌握，主要有：Robotmaster、Robcad、RobotExpert、Robomove、Robotworks、Workspace、RinasWeld、Powermill等等。
Robotmaster来自加拿大，是目前离线编程软件市场上顶尖的软件，几乎支持市场上绝大多数机器人品牌（KUKA，ABB，Fanuc，Motoman，史陶比尔、珂玛、三菱、DENSO、松下……）。
优点是可以按照产品数模，生成程序，适用于切割、铣削、焊接、喷涂等等。
独家的优化功能，运动学规划和碰撞检测非常精确，支持外部轴（直线导轨系统、旋转系统），并支持复合外部轴组合系统；缺点是暂时不支持多台机器人同时模拟仿真。
CAM
量的3D
用。
人、50
有高度智能化的离线编程软件，但在国内暂时还没有找到该软件的应用信息，也没有更多的相关资料。
Powermill：是英国DELCAM公司开发的软件，之前本是一款具有强大功能的三维建模和多轴数控编程软件。
随着机器人应用市场的发展，现在的新版Powermill软件专门增加了用于机器人离线编程和模拟仿真的模块，能让多达8轴的机器人编程像5轴NC编程一样简单。
模拟仿真也能准确显示机器人的动作，支持主流机器人：KUKA,ABB,Fanuc,Motoman,Staubli等。
此软件的铣削编程功能十分强大，可能在机器人的离线编程方面侧重于机器人铣削的编程，用在机器人焊接的离线编程还需要对程序进行人工修改。
五、目前焊接机器人离线编程的应用概况。