焊接生产的机械化与自动化
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动化焊装生产线中的基本单元，并常和其它设 备一起组成机器人柔性作业系统，如弧焊机器 人工作站。
3.4.1 焊接机器人基础
1. 概述 机器人作为现代制造技术发展的重要标志
和新兴产业之一，正对高新技术领域和人们的 生活产生深远影响。 随着国内制造业，尤其是汽车工业的发展， 采用机器人焊接将是我国21世纪焊接自动化的 重要发展方向。同时，焊接机器人的性能亦在 不断提高，并逐步向智能化方向发展。机器人 就其技术发展进程可分为三代，见表5-1。
控制系统及点焊设备系统三大部分组成。
3.4.2 点焊机器人
图5-21 SG-MOTOMAN点焊机器人工作站构成图 1—机器人本体2—点焊钳3—气管4—冷却水管5—焊钳电缆6—中继盒安装基座 7—电缆中继接头8—加压电磁阀9—中继盒 10—装备电缆 11—管线支架 12—点焊机 13—三相电源(380V) 14—机器人用变压器 15—三相电源(380V) 16—次电缆 17—控制电缆(380V／200V) 18—机器人控制柜 19—示教盒20—示教盒电缆
3.4.1 焊接机器人基础
•表5-1 机器人的分代
名 称
说 明
第一代机器人
基本工作原理是示教再现，对环境的变化没
（示教再现型机器人） 有应变能力，是目前广泛使用的机器人
第二代机器人 （适应型机器人）
第三代机器人 （智能型机器人）
在第一代机器人上加感知系统（视觉、力觉 等），对环境的变化可进行一定范围的适应 性调整，目前已进入实用阶段并开始逐渐推 广
3.4.1 焊接机器人基础
⑵ 离线编程 示教编程的缺点在于它是在线，示教过程
中必须停工。离线编程则可克服这一缺点。所 谓离线编程，即是在与机器人分离的装置上编 制任务程序(为定义机器人系统特定的任务所编 制的运动和辅助功能的指令集，称任务程序)后， 再输入到机器人中的一种编程方法。
3.4.1 焊接机器人基础
3.4.1 焊接机器人基础
⑵ 焊接机器人工作站的基本构成 焊接机器人工作站由工业机器人、焊接设
备、周边设备、系统控制设备、辅助装置及安 全防护装置等组成。
多个焊接机器人工作站相连接，组成一条 焊接机器人生产线。 焊接机器人工作站的配置框图如图3-14所示。 焊接机器人工作站组成分别简述如下：
⑶ 编程语言 机器人语言是供用户编写机器人程序的 专用计算机语言。编程语言的功能决定了机器人的适 应性和给用户的方便性，但至今还没有完全公认的通 用机器人编程语言，而每个机器人制造厂都有自己的 语言。机器人编程语言主要有两类：面向机器人的编 程语言与面向任务的编程语言。
1) 面向机器人的编程语言 主要特点是描述机器人 的动作序列，每一条语句大约相当于机器来自百度文库的一个动 作，整个程序控制机器人完成全部作业。
2) 面向任务的机器人编程语言 特点是允许用户发出 直接命令，以控制机器人去完成一个具体的任务，而 不需要说明机器人需要采取的每一个动作的细节。
3.4.2 点焊机器人
在工业生产中，电阻焊是最常用的焊接方法之 一，应用非常广泛。目前，机器人多用于电阻 点焊。例如：汽车、农机、摩托车等行业，通 常，装配一台汽车车身大约需要完成4000～ 5000个焊点。
工业机器人，它的基本工作原理是示教再现。 从功能角度分析可将机器人分解成四个部
分：操作机、末端执行器、传感器系统、控制 器，如图3-17所示。
3.4.1 焊接机器人基础
3.4.1 焊接机器人基础
3. 机器人的示教、编程及语言 ⑴ 示教再现
为使机器人完成规定的任务，在工作前由 操作者把作业要求的内容(如机器人的运行轨迹、 作业顺序、工艺条件等)预先教给机器人，进行 这种操作称为示教。把示教的内容保存下来称 为记忆。使机器人按示教的内容动作称为再现。
3.4.1 焊接机器人基础
① 工业机器人。 工业机器人的基本构成包括机器人 本体(操作机)、控制柜、示教盒和基座。如图3-15所示。
② 焊接设备。 机器人用焊接设备包括弧焊设备(或点 焊设备)、机器人控制系统与焊接设备之间的接口装置、 焊接指令控制电缆及附属设备等组成。
③ 周边设备。 包括焊接夹具、变位机及输送设备等。 ④ 系统控制设备。 控制焊接机器人工作站的装置包
括工业机器人控制柜、可编程控制器及操作盘。 ⑤ 辅助装置。 ⑥ 安全防护装置。
3.4.1 焊接机器人基础
3.4.1 焊接机器人基础
图5-15 工业机器人的基本构成 1—操作机 2—基座 3—示教盒 4—控制柜
3.4.1 焊接机器人基础
2. 机器人构成及工作原理 现在广泛应用的焊接机器人都属于第一代
点焊机器人工作站取代了人工把持焊钳的笨重、 单调、重复的体力劳动；可以长时间的重复工 作，设备利用率高；重复定位精度高，更好地 保证焊接质量；能够适应多品种生产和新产品 的开发，组成柔性自动化生产系统。
3.4.2 点焊机器人
1. 点焊机器人工作站的基本构成 如图3-21所示， 点焊机器人工作站主要由工业机器人本体、
3.4 焊接机器人
(操作型)工业机器人 (manipulating)industrial robot）. 其操作机是自动控制的，可重复编程、多 用途并可对三个和三个以上轴进行编程。它可 以是固定式或移动式，在工业自动化中使用。
焊接机器人(welding robot) 是机器人与现代焊接技术相结合的，是自
它不仅具有感知功能，还具有一定决策和规 划的能力，能根据人的命令或按照所处的环 境，自行做出决策，规划动作，即按任务编 程。目前已制成了科研样机
3.4.1 焊接机器人基础
⑴ 焊接机器人的主要优点 ① 稳定和提高焊接质量，焊接机器人的采用，带动
了零部件制造水平和质量的提高，以及生产管理水平 的提高，也避免了操作者人为因素造成焊接质量的影 响，产品整体质量大大提高，从而质量的稳定性得到 了保证。 ② 焊接机器人可在有害的环境下长期工作，改善了 工人的劳动条件。 ③ 可以适应焊接柔性生产，满足多品种生产及缩短 产品改型换代的准备周期。 ④ 可以一天24小时连续运转，提高了生产效率和设 备利用率。
3.4.1 焊接机器人基础
1. 概述 机器人作为现代制造技术发展的重要标志
和新兴产业之一，正对高新技术领域和人们的 生活产生深远影响。 随着国内制造业，尤其是汽车工业的发展， 采用机器人焊接将是我国21世纪焊接自动化的 重要发展方向。同时，焊接机器人的性能亦在 不断提高，并逐步向智能化方向发展。机器人 就其技术发展进程可分为三代，见表5-1。
控制系统及点焊设备系统三大部分组成。
3.4.2 点焊机器人
图5-21 SG-MOTOMAN点焊机器人工作站构成图 1—机器人本体2—点焊钳3—气管4—冷却水管5—焊钳电缆6—中继盒安装基座 7—电缆中继接头8—加压电磁阀9—中继盒 10—装备电缆 11—管线支架 12—点焊机 13—三相电源(380V) 14—机器人用变压器 15—三相电源(380V) 16—次电缆 17—控制电缆(380V／200V) 18—机器人控制柜 19—示教盒20—示教盒电缆
3.4.1 焊接机器人基础
•表5-1 机器人的分代
名 称
说 明
第一代机器人
基本工作原理是示教再现，对环境的变化没
（示教再现型机器人） 有应变能力，是目前广泛使用的机器人
第二代机器人 （适应型机器人）
第三代机器人 （智能型机器人）
在第一代机器人上加感知系统（视觉、力觉 等），对环境的变化可进行一定范围的适应 性调整，目前已进入实用阶段并开始逐渐推 广
3.4.1 焊接机器人基础
⑵ 离线编程 示教编程的缺点在于它是在线，示教过程
中必须停工。离线编程则可克服这一缺点。所 谓离线编程，即是在与机器人分离的装置上编 制任务程序(为定义机器人系统特定的任务所编 制的运动和辅助功能的指令集，称任务程序)后， 再输入到机器人中的一种编程方法。
3.4.1 焊接机器人基础
3.4.1 焊接机器人基础
⑵ 焊接机器人工作站的基本构成 焊接机器人工作站由工业机器人、焊接设
备、周边设备、系统控制设备、辅助装置及安 全防护装置等组成。
多个焊接机器人工作站相连接，组成一条 焊接机器人生产线。 焊接机器人工作站的配置框图如图3-14所示。 焊接机器人工作站组成分别简述如下：
⑶ 编程语言 机器人语言是供用户编写机器人程序的 专用计算机语言。编程语言的功能决定了机器人的适 应性和给用户的方便性，但至今还没有完全公认的通 用机器人编程语言，而每个机器人制造厂都有自己的 语言。机器人编程语言主要有两类：面向机器人的编 程语言与面向任务的编程语言。
1) 面向机器人的编程语言 主要特点是描述机器人 的动作序列，每一条语句大约相当于机器来自百度文库的一个动 作，整个程序控制机器人完成全部作业。
2) 面向任务的机器人编程语言 特点是允许用户发出 直接命令，以控制机器人去完成一个具体的任务，而 不需要说明机器人需要采取的每一个动作的细节。
3.4.2 点焊机器人
在工业生产中，电阻焊是最常用的焊接方法之 一，应用非常广泛。目前，机器人多用于电阻 点焊。例如：汽车、农机、摩托车等行业，通 常，装配一台汽车车身大约需要完成4000～ 5000个焊点。
工业机器人，它的基本工作原理是示教再现。 从功能角度分析可将机器人分解成四个部
分：操作机、末端执行器、传感器系统、控制 器，如图3-17所示。
3.4.1 焊接机器人基础
3.4.1 焊接机器人基础
3. 机器人的示教、编程及语言 ⑴ 示教再现
为使机器人完成规定的任务，在工作前由 操作者把作业要求的内容(如机器人的运行轨迹、 作业顺序、工艺条件等)预先教给机器人，进行 这种操作称为示教。把示教的内容保存下来称 为记忆。使机器人按示教的内容动作称为再现。
3.4.1 焊接机器人基础
① 工业机器人。 工业机器人的基本构成包括机器人 本体(操作机)、控制柜、示教盒和基座。如图3-15所示。
② 焊接设备。 机器人用焊接设备包括弧焊设备(或点 焊设备)、机器人控制系统与焊接设备之间的接口装置、 焊接指令控制电缆及附属设备等组成。
③ 周边设备。 包括焊接夹具、变位机及输送设备等。 ④ 系统控制设备。 控制焊接机器人工作站的装置包
括工业机器人控制柜、可编程控制器及操作盘。 ⑤ 辅助装置。 ⑥ 安全防护装置。
3.4.1 焊接机器人基础
3.4.1 焊接机器人基础
图5-15 工业机器人的基本构成 1—操作机 2—基座 3—示教盒 4—控制柜
3.4.1 焊接机器人基础
2. 机器人构成及工作原理 现在广泛应用的焊接机器人都属于第一代
点焊机器人工作站取代了人工把持焊钳的笨重、 单调、重复的体力劳动；可以长时间的重复工 作，设备利用率高；重复定位精度高，更好地 保证焊接质量；能够适应多品种生产和新产品 的开发，组成柔性自动化生产系统。
3.4.2 点焊机器人
1. 点焊机器人工作站的基本构成 如图3-21所示， 点焊机器人工作站主要由工业机器人本体、
3.4 焊接机器人
(操作型)工业机器人 (manipulating)industrial robot）. 其操作机是自动控制的，可重复编程、多 用途并可对三个和三个以上轴进行编程。它可 以是固定式或移动式，在工业自动化中使用。
焊接机器人(welding robot) 是机器人与现代焊接技术相结合的，是自
它不仅具有感知功能，还具有一定决策和规 划的能力，能根据人的命令或按照所处的环 境，自行做出决策，规划动作，即按任务编 程。目前已制成了科研样机
3.4.1 焊接机器人基础
⑴ 焊接机器人的主要优点 ① 稳定和提高焊接质量，焊接机器人的采用，带动
了零部件制造水平和质量的提高，以及生产管理水平 的提高，也避免了操作者人为因素造成焊接质量的影 响，产品整体质量大大提高，从而质量的稳定性得到 了保证。 ② 焊接机器人可在有害的环境下长期工作，改善了 工人的劳动条件。 ③ 可以适应焊接柔性生产，满足多品种生产及缩短 产品改型换代的准备周期。 ④ 可以一天24小时连续运转，提高了生产效率和设 备利用率。