工业机器人应用技术 课件 5-调试焊接工作站

任务一

认识焊接工作站一、焊接工作站认知焊接机器人焊接设备焊接机器人工作站机器人本体+控制柜（硬件及软件）焊接电源、送丝机、焊枪、变位机等以弧焊与点焊为例

焊接机器人工作站是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人系统集成。一、焊接工作站认知焊接电源为焊接提供电流、电压并具有合适该焊接方法所要求的的输出特性的设备。适合在干燥环境下工作，不需要太多要求体积小巧，操作简单，使用方便，速度较快埋弧焊直流焊接电源一、焊接工作站认知自动送丝机指在微型计算机控制下，可以根据设定的参数连续稳定地送出焊丝的自动化送丝装置。由控制部分提供参数设置、驱动部分进行送丝驱动、送丝嘴部分进行送丝。一、焊接工作站认知焊枪指在焊接过程中执行焊接操作的部分。通过法兰盘与工业机器人连接。一、焊接工作站认知周边装置行走龙门架变位机一、焊接工作站认知周边装置防护装置一、焊接工作站认知周边装置清枪站一、焊接工作站认知行业应用集中在汽车、摩托车、航天、工程机械、铁路机车等主要行业。随着技术的发展，海洋焊接如今已成为海洋资源开发与海洋工程建设不可缺少的基础和支撑技术。工业焊接机器人助力航天强国梦想工业激光焊接机器人焊接火箭发动机喷管我国航空企业的自主创新，建成的喷管工业机器人激光自动化焊接设备，助力航天强国梦想任务二

焊接工作站参数设定学习目标了解焊接工作站参数设定熟悉IO信号的设置及意义一、弧焊常用程序数据焊接参数——WeldData

用来控制焊接过程中机器人的焊接速度，以及焊接输出的电压和电流大小。★创建工业机器人焊接系统，配置633-4ARC参数名称参数注释Weld_Speed焊接速度Voltage焊接电压Current焊接电流起弧收弧参数——SeamData用来控制焊接开始前和结束后的吹保护气的时间长度，以保证焊接时的稳定性和焊缝的完整性。参数名称参数注释Purge_time清枪吹气时间Preflow_time预吹气时间Postflow_time尾气吹气时间一、弧焊常用程序数据摆弧参数——WeaveData

用来控制机器人焊接过程中焊枪的摆动。通常在焊缝的宽度超过焊丝直径较多时，通过焊枪的摆动来填充焊缝。

参数名称参数注释Weave_shape摆动的形状Weave_type摆动的模式Weave_length一个周期前进的距离Weave_width摆动的宽度Weave_heigth摆动的高度该参数属于可选项，如果焊缝宽度较小，机器人线性焊接可以满足的情况下不选用该参数。一、弧焊常用程序数据二、弧焊I/O配置及参数设置

机器人需要与焊接设备进行通信（信号名称和信号地址自定义），常用信号表示如下：信号名称信号类型信号地址参数注释AoWeldingCurrentAO0-15控制焊接电流或者送丝速度AoWeldingVoltageAO16-31控制焊接电源Do32_WeldOnDO32起弧控制Do33_GasOnDO33送气控制Do34_FeedOnDO34点动送丝控制Di00_ArcEstDI0起弧信号（焊机通知机器人）设置完相关信号后，需要将这些信号与焊接参数进行关联：信号名称参数类型参数名称AoWeldingCurrentArcEquipmentAnalogueOutputCurrentReferenceAoWeldingVoltageArcEquipmentAnalogueOutputVoltReferenceDo32_WeldOnArcEquipmentDigitalOutputWeldOnDo33_GasOnArcEquipmentDigitalOutputGasOnDo34_FeedOnArcEquipmentDigitalOutputFeedOnDi00_ArcEstArcEquipmentDigitalInputArcEst二、弧焊I/O配置及参数设置任务三

创建工具坐标系工具坐标系的数据保存在tooldata中工具中心点的笛卡尔坐标工具的质量与重心坐标工具的框架定向力矩轴的方向工具的转动惯量工具坐标系的数据保存在tooldata中所有机器人在手腕处都有一个预定义的工具坐标tool0影响机器人的控制算法、速度和加速度、力矩、碰撞、能量监控等描述安装在机器人第六轴上的工具坐标TCP、质量、重心等参数数据工具坐标默认tool0位于法兰盘中心，执行程序时，机器人将TCP移至编程位置不同的机器人应用配置不同的工具在N点法的基础上，增加Z点确定Z轴方向，改变了工具坐标系的Z方向TCP和Z法机器人的TCP通过N种不同姿态同参考点接触，通过计算得出当前TCP与法兰盘中心点相应位置，坐标系方向与tool0一致N（3≤N≤9）点法设定的几种方法在N点法的基础上，增加X点、Z点分别确定X轴、Z轴方向，改变了工具坐标系的X与Z方向TCP和Z、X法在机器人工作范围内找一个非常精确的固定点作参考点在工具上确定一个参考点（最好是工具中心点）TCP（N=4）和X、Z法设定原理手动操纵机器人，前4点以不同姿态接触固定点（前3点姿态相差尽量大些，第4点垂直于固定点）以确定TCP，第5点确定X的负方向，第6点确定Z的负方向-X-Z手动操纵机器人，前4点以不同姿态接触固定点（前3点姿态相差尽量大些，第4点垂直于固定点）以确定TCP，第5点确定X的负方向，第6点确定Z的负方向机器人通过位置数据计算求得TCP，保存在tooldata中以被程序调用修改工具的mass，重定位进行测验其准确性小组活动小组成员创建工具坐标系，上传最高精度者团结协作、精益求精争先创优任务四

焊接工作站编程

与操作线性焊接开始指令——ArcLStart用于直线焊缝的焊接开始，工具中心点线性移动到指定目标位置，整个焊接过程通过参数监控和控制。焊接指令的使用机器人在p1点开始焊接，速度v100，起弧收弧参数采用数据seam1，焊接参数采用数据weld5，无拐弯半径，采用的焊接工具为gun1。ArcLStartp1，v100，seam1，weld5，fine，gun1；线性焊接指令——ArcL用于直线焊缝的焊接，工具中心点线性移动到指定目标位置，焊接过程通过参数控制。焊接指令的使用ArcLP2，v100，seam1，weld5，weld5\Weave:=Weave1，z10，gun1。线性焊接结束指令——ArcLEnd

焊接指令的使用用于直线焊缝的焊接结束，工具中心点线性移动到指定目标位置，整个焊接过程通过参数监控控制。ArcLEndp2，v100，seam1，weld5，fine，gun1。圆弧焊接开始指令——ArcCStart用于圆弧焊缝的焊接开始，工具中心点圆周运动到指令目标位置，整个焊接过程通过参数监控控制。焊接指令的使用ArcCStartP2，P3，seam1，weld5，fine，gun1。圆弧焊接指令——ArcC用于圆弧焊缝的焊接，工具中心点圆弧运动到指定目标位置，焊接过程通过参数控制。焊接指令的使用ArcCP4，P5，v100，seam1weld\Weave:=Weave1，z10，gun1。圆弧焊接结束指令——ArcCEnd用于圆弧焊缝的焊接结束，工具中心点圆周运动到指定目标位置，整个焊接过程通过参数监控和控制。ArcCEndP2，P3，v100，seam1，weld5，fine，gun1。焊接指令的使用项目实施焊接工作站实现焊接应用案例P10P20P30P40P50P60焊接应用案例根据表中的参数配置I/O单元。NameTypeofunitConnectedTobusDeviceNetaddressBoard10D651DeviceNet110Board11D651DeviceNet1111.配置I/O单元焊接应用案例2.配置I/O信号NameTypeofsignalAssignedtounitUnitMappingI/O信号注释ao01Weld_REFAnalogOutputBoard100~15焊接电压控制模拟信号ao02Feed_REFAnalogOutputBoard1016~31焊接电流控制模拟信号do01WeldOnDigitalOutputBoard1032焊接启动数字信号do02GasOnDigitalOutputBoard1033打开保护气数字信号do03FeedOnDigitalOutputBoard1034送丝信号do04CycleOnDigitalOutputBoard1035机器人处于运行状态信号do05ErrorDigitalOutputBoard1036机器人处于错误报警状态信号do06E_StopDigitalOutputBoard1037机器人处于急停状态信号do07GunWashDigitalOutputBoard1038清枪装置清焊渣信号do08GunSparyDigitalOutputBoard1039清枪装置喷雾信号焊接应用案例2.配置I/O信号NameTypeofsignalAssignedtounitUnitMappingI/O信号注释do09FeedCutDigitalOutputBoard1132剪焊丝信号di01ArcEstDigitalInputBoard100起弧检测信号di02GasOKDigitalInputBoard101保护气检测信号di03FeedCutDigitalInputBoard102送丝检测信号di04StartDigitalInputBoard103程序启动di05StopDigitalInputBoard104停止运行信号di06WorkStation1DigitalInputBoard105变位机转到工位信号di07LoadingOKDigitalInputBoard106工件装夹完成按钮信号di08ResetErrorDigitalInputBoard107错误报警复位信号Di09StartAt_MainDigitalInputBoard110从主程序开始信号di10MotorOnDigitalInputBoard111电动机上电输入信号焊接应用案例3.创建焊接数据创建seamdata数据创建welddata数据焊接应用案例4.创建焊枪坐标系采用TCP法创建焊枪工具坐标系焊接应用案例5.设备及工件的检查工件表面清理——使用砂纸、抛光机等工具清理钢板焊缝区，不能有铁锈、油污等杂质。工件装夹——将工件安装在变位机上。安全确认——确认自己和机器人之间保持安全距离。机器人原点确认——通过机器人机械臂各关节处的标记或调用原点程序复位机器人。焊接应用案例6.建立程序程序说明main主程序rChcekGunState检查焊枪是否需要维护的判断例行程序rHome回Home点例行程序rInitall初始化例行程序rWeldGunSet清枪系统例行程序rWelding焊接路径例行程序程序模块ha