工业机器人虚拟仿真技术第9章 工业机器人焊接应用仿真案例

机器人基坐标系
预清枪点 直角坐标 [-70，1030，1100，-90，0，180] 机器人基坐标系
清枪点 直角坐标 [-70，1030，950，-90，0，180] 机器人基坐标系
机器人清枪程序
三、机器人焊接应用仿真案例-仿真编程
步骤8：机器人主程序主要是调用机器人焊接程序（程序1和程序2）以及机器人清枪程 序，机器人主程序将实现整个机器人焊接工作站的仿真。
机器人焊接工作站基本组成：焊接机器人、焊机及送丝机、焊枪及清枪装置、保护气 体设备、工作台及工装夹具、安全系统（围栏、光栅、安全门）、排烟系统。
焊接机器人 保护气体设备
清枪装置
排烟系统
焊机
焊枪
焊接工件
围栏
二、知识储备-Prograwk.baidu.com程序调用
步骤1：假设RoboDK工作站中有3个Program类型程序：程序1、程序2和主程序，主程 序中调用程序1和程序2。
三、机器人焊接应用仿真案例-构建工作站
构建工作站的步骤3：导入焊枪模型，并将焊枪安装到机器人末端法兰上。
焊枪安装到机器人法兰盘上
三、机器人焊接应用仿真案例-构建工作站
构建工作站的步骤3：双击焊枪，修改工具坐标系，工具坐标系数值如下。
名称
坐标系值（X, Y, Z, RZ, RY, RX）
工具
[-120，0，360，0，35，0]
黄线-焊接轨迹1
黄线-焊接轨迹2
三、机器人焊接应用仿真案例-仿真编程
步骤1：RoboDK中新建两个机器人加工项目，分别命名为焊接程序1和焊接程序2，用于 导入G代码生成机器人程序。
新建2个机器人加工项目
三、机器人焊接应用仿真案例-仿真编程
步骤2：双击打开“焊接程序1”机器人加工项目，设置机器人、参考系、刀具。
三、机器人焊接应用仿真案例
焊接工件的焊接轨迹如下图所示。
黄线为焊接轨迹
三、机器人焊接应用仿真案例-构建工作站
构建工作站的步骤1：导入机器人焊接工作站模型。
三、机器人焊接应用仿真案例-构建工作站
构建工作站的步骤2：导入机器人模型，机器人型号是ABB IRB 1410-4/1.45，并将机 器人安装到机器人底座上。
二、知识储备-G代码生成机器人程序
机器人加工项目设置界面如下图所示。
机器人加工项目设置界面
二、知识储备-G代码生成机器人程序
步骤3：设置机器人加工项目
设置机器人、参考系（工件坐标系）、 刀具（机器人工具）
选择G代码 导入G代码：焊接轨迹1
修改算法
点击“更新”
二、知识储备-G代码生成机器人程序
步骤4：其他设置使用默认设置，然后点击“更新”，生成机器人程序
本案例将采用焊接轨迹G代码生成机器人焊接程序，RoboDK中G代码生成机器人程序的 步骤如下：
步骤1：构建一个简单的机器人应用工作站，如下图所示。
二、知识储备-G代码生成机器人程序
步骤2：菜单栏→实用程序→Robot Machining Project，创建机器人加工项目
Robot Machining Project
G代码生成的机器人程序
C 目录 ONTENTS
一、学习目标 二、知识储备 三、机器人焊接应用仿真案例 四、课后练习
三、机器人焊接应用仿真案例
任务描述：完成工业机器人焊接工作站的仿真编程。本案例所用到工作站模型、机器 人模型、焊枪模型、焊接工件、焊接轨迹G代码都在本书配套的教材模型库中。
机器人焊接工作站
点击更新
三、机器人焊接应用仿真案例-仿真编程
步骤5：生成Program类型的“焊接程序1”。
生成Program类型的焊接程序1
三、机器人焊接应用仿真案例-仿真编程
步骤6：重复上述步骤，根据“焊接程序2”G代码生成机器人焊接程序2。运行两个焊 接程序观察机器人焊接轨迹是否满足要求。
生成Program类型的焊接程序2
三、机器人焊接应用仿真案例-仿真编程
步骤9：运行机器人主程序，察看整个焊接流程是否符合要求。
双击运行主程序
C 目录 ONTENTS
一、学习目标 二、知识储备 三、机器人焊接应用仿真案例 四、课后练习
四、课后练习
练习1：基于本案例，完成机器人焊接工作站的构建； 练习2：基于本案例，完成机器人焊接应用的仿真编程；
第9章 工业机器人焊接应用仿真案例
C 目录 ONTENTS
一、学习目标 二、知识储备 三、机器人焊接应用仿真案例 四、课后练习
一、学习目标
目标：掌握机器人焊接应用仿真编程
C 目录 ONTENTS
一、学习目标 二、知识储备 三、机器人焊接应用仿真案例 四、课后练习
二、知识储备-机器人焊接工作站组成
工具坐标系布局完成
三、机器人焊接应用仿真案例-构建工作站
构建工作站的步骤4：工件坐标系的创建及布局。
名称
坐标系值（X, Y, Z, RZ, RY, RX）
weld_frame
[1120，0，725，0，0，0]
参考坐标系 机器人基坐标系
工件坐标系weld_frame
三、机器人焊接应用仿真案例-构建工作站
构建工作站的步骤5：导入焊接工件，并安放在工件坐标系“weld_frame”下，焊接工 件的位置采用初始零位。
焊接工件安放在weld_frame下
焊接工件的位置
三、机器人焊接应用仿真案例-仿真编程
本案例机器人焊接应用仿真程序主要包括机器人焊接程序和机器人清枪程序 机器人焊接程序分为两部分：焊接程序1和焊接程序2，完成机器人焊接轨迹 本案例最后用一个主程序调用机器人焊接程序和机器人清枪程序，完成焊接应用仿真 本案例中机器人焊接轨迹分为两部分：焊接轨迹1和焊接轨迹2
二、知识储备-Program程序调用
步骤2：“主程序”中添加指令，选择“Program Call Instruction”，输入“程序1” 或通过“Select Program”选择程序1。
二、知识储备-Program程序调用
步骤3：重复上述步骤，完成主程序调用程序2。
二、知识储备-G代码生成机器人程序
设置机器人、参考系、刀具
三、机器人焊接应用仿真案例-仿真编程
步骤3：导入焊接程序1的G代码。
导入“焊接程序1”G代码
三、机器人焊接应用仿真案例-仿真编程
步骤4：点击“+号”，修改算法“最小的工具姿态变化”，设置成0，然后点击“更新”
点击加号按钮，打开算法属 性栏，此时加号变成减号 最佳旋转方向设为0
三、机器人焊接应用仿真案例-仿真编程
步骤7：机器人清枪程序的创建。本案例中清枪流程：机器人移动到起始点→机器人 移动到预清枪位置→机器人移动到清枪位置→机器人发送清枪信号→等待清枪结束信号→ 机器人返回起始点
目标点 起始点
目标点类型 坐标系值（X, Y, Z, RZ, RY, RX） 参考坐标系
关节变量 [0，-45，0，0，90，0]