焊接机器人分类及系统组成
焊接机器人机构的结构和功能
焊接机器人机构的结构和功能焊接机器人是一种可以代替人工进行焊接工作的自动化设备，它具备复杂的机构结构和多样的功能。
本文将从机构结构和功能两个方面进行介绍。
一、机构结构焊接机器人的机构结构通常包括机械臂、控制系统和焊接设备三个部分。
1. 机械臂机械臂是焊接机器人的核心部分，它一般由多个关节连接而成，类似于人的手臂。
机械臂的关节通常采用电机驱动，通过控制系统的指令进行运动控制。
机械臂的结构设计需要考虑到工作空间、负载能力、运动速度等因素，以满足不同焊接任务的需求。
2. 控制系统焊接机器人的控制系统负责对机械臂进行运动控制和焊接参数的调节。
控制系统通常由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括主控制器、传感器、执行器等，用于接收指令、检测环境和实时控制机械臂的运动。
软件部分则负责编程和算法的实现，以实现焊接路径规划、碰撞检测、力控制等功能。
3. 焊接设备焊接机器人的焊接设备用于完成具体的焊接任务。
常见的焊接设备包括焊枪、电源和焊接工作台等。
焊枪是焊接机器人的“手”，通过控制机械臂的运动，将焊接电极准确地放置在焊接点上，实现焊接操作。
电源则提供所需的电能和控制信号，保证焊接质量和效率。
焊接工作台则提供良好的工作环境，保证焊接过程的稳定性和安全性。
二、功能特点焊接机器人具备多样的功能，主要包括以下几个方面：1. 精准定位焊接机器人通过高精度的运动控制和编程算法，能够实现焊接路径的精确规划和定位。
它可以根据工件的形状和要求，灵活地调整焊接角度和位置，保证焊接过程的准确性和一致性。
2. 路径规划焊接机器人能够根据焊接路径的要求，自动规划最优的运动路径。
它可以考虑到工作空间的限制、焊接速度的要求和焊接质量的保证等因素，以最短的时间和最佳的效果完成焊接任务。
3. 碰撞检测为了保证焊接过程的安全性和稳定性，焊接机器人通常配备碰撞检测功能。
它能够通过传感器实时检测周围环境，避免与工件或其它物体发生碰撞，并及时做出调整，保证焊接过程的连续性和稳定性。
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。
焊接机器人动力系统
焊接机器人动力系统在现代焊接技术中，焊接机器人已经成为一种非常重要的设备。
它可以代替人工完成各种焊接工作，极大地提高了生产效率和质量。
而焊接机器人动力系统则是机器人正常运行的重要保障。
下面我们将就焊接机器人动力系统的原理和应用进行探讨。
一、焊接机器人动力系统的原理焊接机器人由机械手、控制系统、电气系统和动力系统组成。
其中，动力系统是机器人重要的能源来源，它直接影响着机器人的可用性和效率。
焊接机器人动力系统的原理主要是根据其传动方式来分类，主要有液压动力系统、气动动力系统和电动动力系统三种。
1. 液压动力系统液压动力系统是一种以传输液体做为能源的动力系统。
它采用高压油将能量转化为动力，并由系统中的各种液压元件（如油泵、阀门、液压缸等）完成运动控制。
液压动力系统具有压力高、速度可调、功率密度大的特点，因此在要求大功率和大负载工作时使用较为广泛。
2. 气动动力系统气动动力系统则是通过压缩空气来作为动力的传输介质。
气动动力系统不仅结构简单，可靠性高，而且速度快，重量轻，所以在精度要求不高的场合或空气压力方便获得的条件下使用较为方便。
3. 电动动力系统电动动力系统是一种以电力做为动力的传输媒介的动力系统。
电动动力系统具有传动效率高，运动和控制比较方便的优点。
尤其是随着电力技术的不断进步，电动动力系统正逐步取代其他动力系统，成为机器人的主要能源。
二、焊接机器人动力系统的应用焊接机器人动力系统在各种工业生产中发挥着十分重要的作用。
在汽车制造、电子元器件制造、冶金工业、建筑工业、化工工业等多个领域都可以看到焊接机器人身影。
目前，焊接机器人的应用越来越广泛，主要包括如下几个方面：1. 汽车制造在汽车制造中，以焊接机器人完成车身焊接，可以大大提高焊接质量和生产效率。
同时，焊接机器人可以完成复杂零部件的焊接，提高了汽车生产的工艺水平和生产效率。
2. 电子元器件制造在电子元器件制造中，焊接机器人可以精确地焊接电子元件，保证产品质量的稳定和一致性。
焊接机器人的组成
焊接机器人：自动化时代的生产利器
焊接机器人是一种智能化机器人，它的重要组成部分包括机器人
本体、控制系统、末端执行器及其坐标系、传感器等。
下面简单介绍
一下这些部分的作用和组成情况：
1. 机器人本体：焊接机器人主要由机器人臂和手组成，机构类别
按照机器人的使用情况、负载重量不同而有所不同，但大体结构相似。
2.控制系统：焊接机器人的控制系统组成比较复杂，其中包括动
力系统、操作系统、算法系统、检测系统等，其中运动学和动力学的
算法以及自动轨迹规划是其中比较关键的部分。
3. 末端执行器及其坐标系：焊接机器人末端执行器是机器人呈现
其自身特征的关键设备，一般有夹具、焊枪、割枪等末端执行器，这
些末端执行器的坐标系和工件坐标系的差异，需要通过计算和数学模
型来协同完成任务。
4. 传感器：焊接机器人采用的传感器包括视觉传感器、力觉传感器、温度传感器、气体浓度传感器等，这些传感器的作用是获取工作
环境中的信息，以便于计算机对机器人进行控制和处理。
总的来说，焊接机器人在不同的组成部分之间协同作用才能保证
焊接的精确和高效。
对于制造行业来说，焊接机器人被认为是将自动
化技术引到顶峰的代表，它的广泛应用将大大促进工业的发展和转型
升级。
第七章焊接机器人
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2. 工件的工作台
工作台就是一个普通平台，上面可以固 定一个、两个或更多个夹具。
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3. 工件和机器人的移位及变位 装置
机器人或工件的移位装置都是使机器人系统有更多的 自由度和更好的可达性，加大机器人的有效工作范围， 方便编程。 工件的变位装置主要是为了使被焊的接缝能处于水平 或船型位置，以源 2. 具有减少短路过渡飞溅功能的气体保护焊电源 3. 颗粒过渡或射流过渡用大电流电源 4. 有特殊功能的焊接电源 与机器人配套的焊接电源最好是根据工件对象、所用材 料和焊接工艺参数来选择所需的功能，不要认为凡是 逆变电源或价格高的电源就是最佳的选择。
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三、熔化极气体保护焊送丝装置 的选择
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四、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必须具有在机器人 或焊钳与周边设备或工件发生碰撞，即 在负载超过限定值时，能立即停止机器 人运动的功能.
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第三节 弧焊机器人
一、弧焊机器人系统焊接装置的选择
弧焊机器人较多采用熔化极气体保护焊(MIG焊、MAG 焊、CO2焊)或非熔化极气体保护焊(TIG焊、等离子弧 焊)方法。 焊接装置:焊接电源、焊枪(焊炬)和(送丝机构)，在选择 焊接装备时应考虑所要焊接的材料种类、焊接规范的 大小和电弧持续率等因素。
送丝机的结构和送丝速度
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2. 送丝软管的选择和保持送丝稳定的措 施
目前软管都是将送丝、导电、输气和通冷却水做成一 体的方式，软管的中心是一根通焊丝同时也起输送保 护气作用的导丝管，外面缠绕导电的多芯电缆，有的 电缆中还夹有两根冷却水循环的管子，最外面包敷一 层绝缘橡胶。
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3.焊枪的选择
2024版ABB焊接机器人培训教程
定义与发展历程定义焊接机器人是一种自动化、智能化的焊接设备，它结合了机器人技术、传感器技术、控制技术等，能够实现高效、精确的焊接作业。
发展历程焊接机器人的发展经历了从示教编程到离线编程、从单一功能到多功能集成、从低智能化到高智能化的发展历程。
随着技术的不断进步，焊接机器人的应用领域也在不断扩展。
焊接机器人在汽车制造领域应用广泛，能够实现车身、车架等部件的自动化焊接，提高生产效率和产品质量。
汽车制造航空航天领域对焊接质量和精度要求极高，焊接机器人能够满足这些要求，实现复杂结构件的精确焊接。
航空航天轨道交通车辆的制造过程中，焊接机器人能够实现车厢、车架等部件的自动化焊接，提高生产效率和产品质量。
轨道交通船舶制造过程中需要大量的焊接作业，焊接机器人能够实现高效、精确的焊接，提高生产效率和产品质量。
船舶制造焊接机器人应用领域高精度与高速度ABB焊接机器人采用先进的控制算法和传感器技术，能够实现高精度的定位和高速的运动，确保焊接质量和效率。
智能化与自动化ABB焊接机器人配备了先进的智能化系统，能够实现自动编程、自适应控制、故障诊断等功能，降低人工干预程度，提高生产效率和质量稳定性。
安全性与可靠性ABB焊接机器人采用多重安全防护措施和可靠的硬件设计，确保在恶劣环境下的稳定运行和操作安全。
同时提供完善的售后服务和技术支持，确保客户在使用过程中无后顾之忧。
灵活性与可扩展性ABB焊接机器人具有高度的灵活性和可扩展性，能够适应不同规格和形状的工件焊接需求，同时支持多种焊接工艺和方法的集成。
ABB焊接机器人特点与优势01机器人本体包括底座、腰部、大臂、小臂、腕部等部分，构成机器人的骨架。
02焊接工具包括焊枪、焊丝等，用于执行焊接任务。
03其他辅助设备如送丝机构、清枪剪丝机构等，协助完成焊接过程。
机械结构检测机器人各关节的位置和角度，实现精确控制。
位置传感器检测焊接电流、电压、送丝速度等参数，确保焊接质量。
焊接过程传感器监测机器人运动速度，保证运动平稳和精度。
(完整版)焊接机器人总体设计
焊接机器人总体设计此次设计的目的是设计一台焊接机器人，本文主要对焊接机器人的机械结构系统部分进行研究、设计和分析。
1 焊接机器人总体设计的思路设计机器人大体上可分为两个阶段：（1）系统分析阶段1）根据焊接机器人系统索要实现的目标，明确所采用机器人的目的和任务；2）分析机器人所在系统的工作环境；3) 根据焊接机器人的工作要求和工作环境，基本上确定机器人的功能和方案。
例如机器人的自由度、信息的存储量、计算机功能、承受力矩、动作精度的要求、容许的运动范围、静动载荷以及对温度、震动等环境的适应性。
（2）技术设计阶段1）根据系统的要求来确定机器人的自由度和允许的空间工作范围，选择机器人的坐标形式和工作方式；2）拟订机器人的运动路线和空间作业图；3）确定驱动系统的类型；4）选择各部件的具体结构以及尺寸，进行机器人总装图的设计与装配；5）绘制机器人的零件图，并确定尺寸。
2 焊接机器人自由度和坐标系的选择机器人的运动自由度是指各机器人系统运动部件在三维空间就是固定坐标系所具有的独立运动数，对于每一个构件来讲，它有几个运动坐标就说明其有几个自由度。
各运动部件和机构自由度的总和就是机器人的自由度数。
机器人的手部要像人手一样灵活的完成各种动作是比较困难的，因为人的手是由手指、掌、腕、臂等19个关节组成，共有27个自由度。
而生产实践过程中没有必要需要机器人的手有这么多的自由度一般为3-6个（不包括手部）此次设计的焊接机器人为4自由度，四个自由度分别为：腕部的回转；小臂部分的伸缩；大臂部分的回转；大臂部分的伸缩。
按机械手手臂的不同运动形式及其组合情况，其座标型式可分为直角座标式、圆柱座标式、球座标式和关节式。
由于本机械手在上下料时手臂具有升降、收缩及回转运动，因此，采用圆柱座标式。
相应的机械手具有三个自由度，为了弥补升降运动行程较小的缺点，增加手臂摆动机构，从而增加一个手臂上下摆、动的自由度。
工业实践机器人的结构形式主要有直角坐标型结构、圆柱坐标型结构、球坐标型结构、关节型结构四种。
焊接机器人研究报告
焊接机器人研究报告随着现代工业的发展，越来越多的企业都开始使用机器人来完成一些重复且精确的任务。
传统的机械手和机器人都被广泛应用在电子、汽车、航空航天行业等。
目前，机器人已经成为自动生产系统的主要组成部分，快速、精确、稳定、可靠的焊接机器人能帮助企业提高效率，改善环境，节约能源，并获得更多效益。
二.研究内容本报告针对现有焊接机器人的性能进行评估，以了解其发展趋势、性能、维修等各方面的情况，以及如何有效地改进机器人的性能。
（1）现有焊接机器人的分类目前，焊接机器人可以分为有源焊接机器人、被动焊接机器人和自动焊接机器人三种类型。
有源焊接机器人（AWR）采用电流-激励控制，能够实现高精度的焊接任务；被动焊接机器人（PWRY）通过跟踪焊接材料的变形或温度进行控制，用于低精度的焊接任务；自动焊接机器人（ARW）既采用了电流-激励控制也采用了被动的跟踪控制，用于高精度的焊接任务。
（2）焊接机器人的发展趋势焊接机器人的发展将会是多样化的，可以从以下几个方面来看。
首先，机器人将会得到更多智能化系统的支持，例如改进智能控制、智能传感器技术和模式识别等；其次，焊接机器人的多功能性也将得到增强，使其能够解决更复杂的焊接任务；最后，机器人的无人工作也将得到提升，从而降低生产成本和提高生产效率。
（3）性能评估本报告对现有焊接机器人在准确度、速度、稳定性、可维护性和能耗等方面进行了性能评估，所有数据都被评级为高、中、低三个等级。
（4）研究结论利用现有技术，焊接机器人可以进一步改进性能，适应复杂的焊接任务。
而且，人工智能技术的普及也有助于提高机器人的无人工作和智能化水平，有助于提升生产效率和降低生产成本。
三.研究建议（1）提高机器人的准确度和可维护性企业应该加大对焊接机器人准确度、稳定性、可维护性等性能的投入，建立一个有效的维修体系，在必要的时候进行维护和检修；（2）应用最新技术焊接机器人也可以利用最新技术，比如人工智能技术，有助于提升机器人性能，使其能够解决复杂的焊接任务。
机器人焊接中级知识点总结
机器人焊接中级知识点总结一、焊接机器人的基本结构1. 机器人基本构成焊接机器人主要由机械臂、焊枪、控制系统和感应器等组成。
机械臂多采用多轴关节机械构造，能够实现多方向的灵活运动；焊枪通常是自动焊接设备的核心部件，包括手臂、传感器、电源源、焊丝供应器等；控制系统一般是使用PLC控制或者是程序控制系统，负责控制机械臂和焊枪的运动，管理焊接参数；感应器用于检测焊接工件，保证焊接质量。
2. 机器人动作控制焊接机器人的动作控制是通过控制器对程序正负系统，传感器，气动，液压系统和电路进行控制，实现精密的焊接动作。
3. 机器人控制系统焊接机器人的控制系统根据不同的采用PLC控制或者是程序控制系统，主要包括主控制器、教程器、接口板、数字输入输出卡、模拟输入输出卡、开关电源、交流电源，以及焊枪、外围输入输出设备等。
二、焊接机器人的应用1. 汽车制造业汽车制造业是焊接机器人应用的主要领域之一，包括汽车车身焊接、车门、车窗焊接等环节。
2. 电子设备制造业焊接机器人在电子设备制造业中包括PCB焊接、各种电子元器件与线路板焊接、传感器等的组装焊接等多方面的应用。
3. 钢结构建筑焊接机器人在钢结构建筑领域主要用于钢桥梁、钢管道、大型钢结构等的焊接。
4. 家具、厨具、酒店设备制造等行业焊接机器人在这些领域主要用于产品的焊接、组装等工艺。
5. 其它焊接机器人还能用于船舶、航空、军工等领域，满足不同行业的自动化焊接需求。
三、焊接机器人的技术特点1. 灵活性焊接机器人能实现多轴自由运动，并能根据工件形状和焊接需要进行调整，灵活适配不同的焊接需求。
2. 精准性焊接机器人通过精确控制系统，能够实现高精度的焊接，保证焊缝的质量。
3. 高效性焊接机器人能够连续工作，往往比人工焊接更为高效，提高了生产效率。
4. 可靠性焊接机器人作业稳定、可靠，能够实现长时间的连续作业，减少了不必要的维护和停机时间。
5. 自动化程度高焊接机器人能够自动化运行，实现自动化生产线的要求。
焊接机器人系统教材PPT课件
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
Unimate机器人
第二节 焊接机器人系统的基本配置
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内容
焊接机器人操作机 机器人焊接系统 外围设备
焊接机器人系统பைடு நூலகம்材(PPT77页)
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一、焊接机器人操作机的选择
1、自由度：
焊接机器人基本都属于6轴关节式，其 中1、2、3轴的运动是把焊枪（焊钳） 送到焊接位置，而4、5、6轴的运动是 解决焊枪（焊钳）的姿态问题。
（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
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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；
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2、点焊装置
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装备组成
➢ 焊钳； ➢ 变压器； ➢ 定时器。
机器人焊接系统
机器人焊接系统
机器人焊接系统是一种自动化焊接设备，使用机器人来执
行焊接任务。
它通常由机器人、焊接电源、焊接枪、焊接
材料、程序控制系统和安全设备等组成。
机器人焊接系统具有以下优点：
1. 提高焊接质量和精度：机器人焊接系统可以精确控制焊
接的速度、角度和位置，从而实现高质量的焊接。
2. 提高生产效率：机器人焊接系统可以连续工作，无需停
机休息，从而大大提高生产效率。
3. 降低劳动强度：机器人焊接系统可以替代人工进行危险、繁重和重复的焊接工作，减少对人力资源的依赖。
4. 减少人为误差：机器人焊接系统采用自动化控制，可以
减少由于人为误差而产生的不良焊接和产品损坏。
5. 灵活性和可编程性：机器人焊接系统可以根据不同的焊接需求进行编程和调整，实现不同产品的焊接。
6. 提高安全性：机器人焊接系统可以通过安全设备和传感器来监测焊接过程，确保焊接操作的安全性。
机器人焊接系统广泛应用于汽车、航空、电子、金属制造等行业，是现代化生产的重要组成部分。
它的出现大大提高了焊接的效率和质量，推动了工业自动化的发展。
焊接机器人培训安全操作及保养规程
焊接机器人培训安全操作及保养规程前言随着机器人技术的不断发展，焊接机器人已经成为现代焊接行业中不可或缺的重要设备。
在使用焊接机器人时，必须严格遵守安全操作规程，确保员工的人身安全和设备的正常运行。
本文档旨在为焊接机器人的培训工作提供参考，同时对焊接机器人的安全操作和保养提供指导，确保焊接工作的高效、安全和可靠。
一、焊接机器人的基本知识1. 焊接机器人的定义焊接机器人是自动化焊接系统的一种，由机械手、控制器、控制系统、感应器、焊接装置等组成，能够实现重复性高、高效率、高质量的焊接作业，是现代焊接生产中的重要设备。
2. 焊接机器人的分类根据焊接机器人的控制方式不同，可以将其分为以下几类：•自由度: 根据机械手灵活性的不同，可将机器人划分为单轴、二轴、三轴、四轴和六轴五种。
其中，4轴机器人广泛应用于焊接领域。
•操作方式: 可以按手动操作和自动操作划分。
•控制方式: 电脑控制和人工控制两种。
3. 焊接机器人的基本结构焊接机器人主要由以下几个部分组成：•机器人本体：通常包含磁轨、工作平台、轴、关节、手掌、手指等部件。
•控制装置：包括电脑、监视器和程序储存池等。
•触觉设备：用于检测焊接区域的位置。
•焊接设备：包括焊接电源、焊枪等。
•传动器：包括变速器、减速器等。
4. 焊接机器人的工作原理焊接机器人的工作原理与机械臂相似，也是借助关节、轨道和手指等部件进行灵活控制，与焊接设备完成焊接作业。
固定程序后，机器人可按照预定路径和焊接速度进行操作。
二、焊接机器人的安全操作规程1. 校准机器人和焊接装置在使用机器人和焊接装置前，必须校准机器人和焊接装置的工作状态。
具体流程如下：•根据焊接件的形状，选择适当的夹具。
•使机器人的手指张开，调整焊接枪的直径、长度和焊枪夹具的立体角度、镜头视野等。
•根据钳口的高度和外形进行校准。
•检查焊枪的配置、位置和调整参数是否正确。
注意事项：•焊接机器人的校准工作必须由专业人员完成。
•校准时必须停机，防止因操作不当引起伤害事故。
机器人焊接工作站
机器人焊接工作站机器人焊接工作站是一种自动化焊接设备，它通过预先编程的程序，能够完成各种焊接任务。
它具有高效、精准、稳定的特点，广泛应用于汽车制造、航空航天、电子电器等行业。
下面我们将详细介绍机器人焊接工作站的组成、工作原理以及应用领域。
首先，机器人焊接工作站由机器人、焊接设备、控制系统和安全系统组成。
机器人是整个工作站的核心，它能够根据预先设定的程序，进行精准的动作控制。
焊接设备包括焊枪、焊丝等，用于实际的焊接操作。
控制系统则负责指挥机器人和焊接设备的工作，保证整个焊接过程的稳定性和精准度。
安全系统则是为了保障操作人员和设备的安全，包括防护罩、安全传感器等。
其次，机器人焊接工作站的工作原理是通过预先编程的程序，控制机器人和焊接设备的动作，实现焊接操作。
首先，操作人员需要设定焊接工艺参数和焊接路径，并将其输入到控制系统中。
然后，机器人根据这些参数和路径进行动作控制，完成焊接操作。
在整个焊接过程中，控制系统会实时监测焊接质量和设备状态，确保焊接质量和工作安全。
最后，机器人焊接工作站在汽车制造、航空航天、电子电器等行业有着广泛的应用。
在汽车制造领域，机器人焊接工作站能够实现车身焊接、零部件焊接等工艺，提高生产效率和焊接质量。
在航空航天领域，机器人焊接工作站能够完成航空器构件的精密焊接，确保航空器的安全性和可靠性。
在电子电器领域，机器人焊接工作站能够完成电子零部件的精细焊接，提高产品的稳定性和可靠性。
综上所述，机器人焊接工作站是一种高效、精准、稳定的自动化焊接设备，具有广泛的应用前景。
随着工业自动化水平的不断提高，机器人焊接工作站将在更多领域发挥重要作用，推动工业生产的发展。
焊接机器人功能划分
焊接机器人功能划分焊接机器人是一种能够自动进行焊接操作的机器人系统。
它可以代替人工进行焊接任务，提高生产效率和产品质量。
焊接机器人一般由多个功能模块组成，下面将对焊接机器人的功能进行划分。
1. 机器人控制系统：机器人控制系统是焊接机器人的核心，它负责控制机器人的运动和操作。
具体功能包括：-运动控制：控制机器人的关节运动，实现各种焊接轨迹和动作。
-轨迹规划：根据焊接要求和工件形状，规划机器人的运动轨迹，确保焊接精度和效率。
-姿态控制：控制机器人手臂和焊枪的姿态，使其达到适当角度和位置。
-协调控制：协调机器人各个关节的运动，保证整体运动的平稳和精准。
-传感器集成：与各种传感器进行数据交互，实现机器人的感知和反馈控制。
2. 焊接工艺参数设置：焊接机器人需要根据具体工件和焊接要求进行工艺参数的设置，以保证焊接的质量和稳定性。
这些工艺参数包括：-电流和电压：根据焊接材料和焊接接头的要求，设置合适的焊接电流和电压。
-焊接速度：根据焊接接头的尺寸和焊接速度要求，设置合适的焊接速度。
-焊接时间：根据焊接接头的要求，设置合适的焊接时间，以保证焊接的质量。
-焊接方式：根据具体焊接要求，选择合适的焊接方式，如点焊、拖焊等。
3. 视觉系统：焊接机器人通常配备视觉系统，用于实时监测焊接过程和提供反馈信息。
视觉系统的功能包括：-视觉传感器：使用摄像头或激光传感器等设备，对焊接过程中的工件进行实时监测和控制。
-图像处理：对视觉传感器获取的图像进行处理和分析，提取焊接过程中的关键信息，如焊缝位置、焊接质量等。
-缺陷检测：通过图像处理算法，检测焊接接头中可能存在的缺陷，如气孔、裂纹等。
-自适应控制：根据视觉系统的反馈信息，实时调整焊接参数和焊接路径，以适应工件表面的变化和不规则形状。
4. 安全系统：焊接机器人在操作过程中需要考虑安全性，以防止人员受伤或设备损坏。
安全系统的功能包括：-防护装置：机器人周围设置防护装置，如安全栅、光幕等，以防止人员误入危险区域。
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。
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。
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本次课小结
焊接机器人是在焊接生产领域代替焊工从事焊接任 务的工业机器人。具有可自由编程的轴，并能将焊接工 具按要求送到预定空间位置，按要求轨迹及速度移动焊 接工具的工业机器人，包括点焊机器人、弧焊机器人和 激光焊接机器人等。
焊接机器人作为工业机器人家族的一员，其作业编程 无外乎运动轨迹、作业条件和作业顺序的示教。
1 — 机器人控制柜； 2 — 示教器； 3 — 气体发生装置； 4 — 真空发生装置； 5 — 操作机；6 — 夹板式手爪； 7 — 底座
码垛机器人系统组成
第七章 焊接机器人及其操作应用
1 本次课学习目标
2 案例引入
目录
3 7.1焊接机器人的特点 4 7.1焊接机器人的分类
5 7.2焊接机器人的系统组成
激光焊接机器人系统组成
常用的激光加工头
激光加工头装于六自由度机器人本体手臂末端，其运 动轨迹和激光加工参数是由机器人数字控制系统提供指令 进行。根据用途不同（切割、焊接、熔覆）选择不同的激 光加工头。
a ) 激光切割
b ) 激光焊接
激光加工头
c ) 激光熔覆
7.2焊接机器人的系统组成
激光焊接机器人控制系统架构
再现施焊
新建一个程序
运行确认（跟踪）
登录程序点 1
设定焊接条件
登录程序点 2
登录程序点 5
登录程序点 3
登录程序点 4
点焊机器人作业示教流程
7.3焊接机器人的作业示教
7.3.1 点焊作业
设定作业条件 ➢ 设定焊钳条件 焊钳条件的设定主要包括焊钳号、焊 钳类型、焊钳状态等。 ➢设定焊接条件 点焊时的焊接电源和焊接时间，需 在焊机上设定。
弧焊机器人系统组成
弧焊机器人常用焊枪
弧焊机器人操作机的结构与点焊机器人基本相似，主要区别 在于 末端执行器 -- 焊枪 。
a) 电缆外置式机器人气保焊枪 b) 电缆内藏式机器人气保焊枪 c) 机器人氩弧焊焊枪
弧焊机器人常用焊枪
激光焊接机器人系统组成
1 — 激光器； 2 — 光导系统； 3 — 遥控盒； 4 — 送丝机； 5 — 激 光加工头； 6 — 操作机； 7 — 机器人控制柜； 8 — 焊接电源
弧焊机器人
➢ 弧焊机器人 弧焊机器人是用于弧焊（主要有熔化极气体保 护焊和非熔化极气体保护焊）自动作业的工业机器人，其末 端持握的工具是焊枪。
熔化极气体保护焊机器人
非熔化极气体保护焊机器人
弧焊机器人
弧焊机器人的应用
焊接机器人在汽车制造中的应用也相继从原来比 较单一的汽车装配点焊很快发展为汽车零部件及其装 配过程中的电弧焊 。
弧焊机器人应用
自动弧焊机器人
2 5
弧焊机器人应用
焊接机器人弧焊机器人
2 6
对弧焊机器人的要求
为适应弧焊作业，对弧焊机器人的性能有着特殊 的要求。除在运动过程中速度的稳定性和轨迹精度是 两项重要指标。 其他性能如下：
1) 能够通过示教器设定焊接条件（电流、电压、速度等）； 2) 摆动功能； 3) 坡口填充功能； 4) 焊接异常功能检测； 5) 焊接传感器（焊接起始点检测、焊缝跟踪）的接口功能。
降低对工人操 作技术的要求
稳定和提高焊接质 量，保证其均匀性
为焊接柔性生产线提 供技术基础
1 3
焊接机器人分类
世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节型机器人， 绝大部分有 6个轴，目前焊接机器人应用中比较普遍的主要 有 3 种：点焊机器人、弧焊机器人和激光焊接机器人。
a ) 点焊机器人
b ) 弧焊机器人
案例导入
国内首条具有完全自主知识产权的智能化工业机器人 焊接自动化生产线成功投入运行
2013年7月26日，随着 奇瑞汽车战略车型艾瑞 泽7的隆重上市，我国 首条具备完全自主知识 产权的智能化工业机器 人焊接自动化生产线正 式投入运行，标志着我 国自主品牌工业机器人 具备在汽车焊接自动化 生产线运行的能力。
点焊机器人的应用
最初，点焊机器人只用于增强焊作业，即往已拼接好 的工件上增加焊点。后来，为保证拼接精度，又让机器人 完成定位焊作业。
a ) 车门框架定位焊
b ) 车门框架增强焊
汽车车门的机器人点焊作业
对点焊机器人的要求
点焊机器人逐渐被要求有 更全的作业性能，点焊用机 器人不仅要有足够的负载能 力，而且在点与点之间移位 时速度要快捷，动作要平稳， 定位要准确，以减少移位的 时间，提高工作效率。点焊 速度与生产线速度相匹配， 同时安全可靠性好。
（后退焊）两种方式。
a ) 前倾角焊
b ) 后倾角焊
前倾角焊和后倾角焊
7.3焊接机器人的作业示教
板厚相同的话，基本上为 10~25 °，焊枪立得太直或太倒的 话，难以产生熔深。前倾角焊接时，焊枪指向待焊部位，焊 枪在焊丝后面移动，因电弧具有预热效果，焊接速度较快， 熔深浅、焊道宽，所以一般薄板的焊接采用此法；而后倾角 焊接时，焊枪指向已完成的焊缝，焊枪在焊丝前面移动，能 够获得较大的熔深、焊道窄，通常用于厚板的焊接。同时， 在板对板的连接之中，焊枪与坡口垂直。对于对称的平角焊 而言，焊枪要与拐角成 45 °角 。
7.3.2 熔焊作业 TCP 点确定： 同点焊机器人 TCP 设置有所不同，弧焊机器人 TCP 一般设 置在焊枪尖头 ，而激光焊接机器人 TCP 设置在激光焦点上 。
弧焊机器人工具中心点
7.3焊接机器人的作业示教
7.3.2 熔焊作业
实际作业时，需根据作业位置和板厚调整焊枪角度。以平 （角）焊为例，主要采用前倾角焊（前进焊）和后倾角焊
点焊机器人焊钳的结构
机器人点焊用焊钳从外形结构上有 C 型和 X 型 2 种。 C 型焊钳用于点焊垂直及近于垂直倾斜位置的焊点； X 型焊钳则主要用于点焊水平及近于水平倾斜位置的焊点 。
a ） C 型焊钳
b ） X 型焊钳
点焊机器人焊钳（外形结构）
焊钳的驱动方式
从电极臂加压驱动方式，点焊机器人焊钳分为气动焊钳和伺 服焊钳 2 种。 ➢ 气动焊钳 利用汽缸来加压，能够使电极完成大开、小开和闭 合 3 个动作，电极压力一旦调顶不能随意变化，目前比较常用。 ➢ 伺服焊钳 采用伺服电机驱动完成焊钳的张开和闭合，焊钳 张开度可任意选定并预置，且电极间的压紧力可无级调节 。
对于点焊作业而言，其机器人控制点（ TCP ）在焊 钳开口的中心处，作业时要求焊钳两电极垂直于被焊工件 表面；而对于熔焊来说，其机器人控制点在焊枪尖头或激 光焦点上。作业时根据被焊工件的厚度及工艺要求，选 用前倾角焊或后倾角焊。
谢谢
机械与电气工程学院 刚建华
本次课的学习目标
➢了解焊接机器人的分类及特点 ➢掌ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ焊接机器人系统的基本组成
1 ）高精度轨迹（ ≤ 0.1 mm ）；
2 ）持重大（ 30~50 kg ），以便携带激光加工头；
3 ）可与激光器进行高速通信；
4 ）机械臂刚性好，工作范围大；
5 ）具备良好的振动抑制和控制修正功能。
点焊机器人系统组成
7.2.1 点焊机器人
点焊机器人主要由操作机、控制系统和点焊焊接系统等 组成 。
激光焊接机器人应用
柯马 远程激光焊接 机器人
2
9
激光焊接机器人应用
探秘桑塔纳-激光焊接工艺
3
0
激光焊接机器人应用
金知卓ABB机器人激光切割
3
1
激光焊接机器人应用
japan unix激光焊锡机器人
3
2
激光焊接机器人的要求
激光焊接成为一种成熟的、无接触的焊接方式已经多年， 极高的能量密度使得高速加工和低热输入量成为可能。与机 器人电弧焊相比，机器人激光焊的焊缝跟踪精度要求更高。 基本性能要求如下：
激光焊接机器人
➢激光焊接机器人 是用于激光焊自动作业的工业机器人， 通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光加工作业，其末 端持握的工具是激光加工头。 具有最小的热输入量，产生极 小的热影响区，在显著提高焊接产品品质的同时，降低了后 续工作量的时间 。
a ）激光焊接机器人
b ）激光切割机器人
激光加工机器人
7.3焊接机器人的作业示教
7.3.1 点焊作业
程序点说明
程序点 程序点 1 程序点 2 程序点 3
程序点 4 程序点 5
说明 机器人原点 作业临近点 点焊作业点 作业临近点 机器人原点
焊钳动作
大开→小开 小开→闭合 闭合→小开 小开→大开
7.3焊接机器人的作业示教
7.3.1 点焊作业
示教前的准备
a ) I 形接头对焊
b ) T 形接头平角焊 焊枪作业姿态
焊接机器人系统组成小结
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。 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 （焊钳）等部分组成。
7.3焊接机器人的作业示教
7.3.1 点焊作业 TCP 点确定：
对点焊机器人而言，其一般设在焊钳开口的中点处， 且要求焊钳两电极垂直于被焊工件表面。
工业机器人技术及应用
机械与电气工程学院 刚建华
课前思考
✓ 常见的码垛机器人有哪几 类？ ✓码垛机器人的系统组成及 各部分的主要功能？
问题分析（一）
常见的码垛机器多为 关节式码垛机器人、摆 臂式码垛机器人和龙门式码垛机器人 。
关节式码垛机器人
龙门式码垛机器人
码垛机器人分类
摆臂式码垛机器人
问题分析（二） 通常码垛机器人主要有 操作机、控制系统、码垛系统 （气体发生装置、液压发生装置）和安全保护装置组 成。
工具中心点设定
焊接作业姿态
7.3焊接机器人的作业示教
7.3.1 点焊作业 以下图工件焊接为例，采用在线示教方式为机器人输入两块 薄板（板厚2mm ）的点焊作业程序。此程序由编号 1 至 5 的 5 个程序点组成。本例中使用的焊钳为气动焊钳，通过气缸 来实现焊钳的大开、小开和闭合三种动作。