《机器人焊接技能训练》 课件-项目4：焊接机器人基本操作

《机器人焊接》4.1焊接机器人的坐标

系选择及手动操作讲师：XXX当前绝大多数用于生产的工业机器人都需要通过示教器操作工业机器人运动、完成示教编程、实现对系统的设定、故障诊断等功能。学习目标

通过本课时的学习，我们要掌握使用示教器按钮选择坐标系，使用按键或者操作手柄，将机器人移动至目标点的方法。理解示教点的概念和坐标系的概念。能熟练控制焊接机器人进行运动。一、实操内容

通过手动操作机器人，使夹持在焊接机器人工具末端的软头秀丽笔沿着规定的路线行进，并保证不触碰不该触碰的边界，并尽量保证画出来的轨迹粗细一致。

在实际生产中，焊接机器人的编程依然大量的依靠示教再现模式，故能够快速，精准的操作焊接机器人运动是焊接机器人编程是否能够快速，高效的重要基础，是编程的基本功。2、设备、工具及工件准备

1、软头秀丽笔每工位一支；2、秀丽笔与焊枪喷嘴连接器每工位一个，如图4.1所示；3、硬胶白板磁条每工位一对；4、打印好的迷宫图片每工位若干张，如图4.2所示；5、燕尾夹若干。

图4.1秀丽笔与焊枪喷嘴连接器图4.2迷宫图片3、知识准备

以FANUC机器人为例，系统启动，将手穿过安全挂绳，可靠的握持示教器。第一步按下示教器后面的安全开关至中间档。第二步按“RESET”复位键，消除机器人报警信息。第三步通过“﹢%”和“-%”这两个倍率键来选择合适的运行速度。第四步按“COORD”(手动进给坐标系)键，用来切换手动进给坐标系。我们本次将要使用到“关节坐标系”和“世界坐标系”。第五步选用适合的坐标系，控制笔尖在打印好的迷宫图片上，绘制出迷宫从入口到出口的路线图，并保证不触碰不该触碰的边界。4、实操演示

现在我来为大家演示一遍。5、分组练习

接下来请大家试试吧！4.2焊接机器人工具坐标的定义及使用主讲人：XXX当前绝大多数用于生产的工业机器人都需要通过示教器操作工业机器人运动、完成示教编程、实现对系统的设定、故障诊断等功能。学习目标

通过本课时的学习，了解和掌握机器人工具坐标系的概念和作用，并学会如何定义或者修正焊接机器人的工具坐标。。一、实操内容

完成焊接机器人工具坐标系的定义，并了解和掌握机器人工具坐标系的概念和作用。在实际生产中，焊接机器人在使用的过程中，由于碰撞等原因，会引起焊枪松弛、变形、位移等，导致机器人工具中心点TCP（ToolCenterPoint）不准，导致焊缝偏离原先编制的轨迹点，影响焊接质量。故焊接机器人TCP的校准是非常重要且常用的技能。2、设备、工具及工件准备

TCP定位顶尖一支3、知识准备

工业机器人就是通过装在机械手臂上的各种各样的工具（TOOL）来完成各种工作的。机器人在出厂时，会设定一个原始的工具坐标系，这样一般会默认为机器人第六轴上的工具安装法兰盘的中心。当我们装上工具后，就需要按照实际的工具形状和特点，从新定义一个工具坐标系TCPF（ToolCenterPointFrame）。那么这个工具坐标系的原点就是所谓的TCP点也就是工具中心点。在机器人轨迹编程时，就是将我们定义的工具坐标系中的坐标位置记录在程序中。当程序执行时，机器人就会把TCP点移动到这些编程的位置上进行程序的再现。4、实操演示

现在我来为大家演示一遍。5、分组练习

接下来请大家试试吧！4.3焊接机器人变位机的使用及手动操作主讲人：XXX当前绝大多数用于生产的工业机器人都需要通过示教器操作工业机器人运动、完成示教编程、实现对系统的设定、故障诊断等功能。学习目标

通过本课时的学习，了解和掌握焊接变位机的种类、作用及控制方式。并进一步加强手动操作控制焊接机器人运动的能力。一、实操内容

通过手动操作焊接变位机运动，并配合手动操作焊接机器人，来完成工具末端与工件多空间平面上的目标点位置对准。通过练习了解和掌握机器人焊接变位机的作用及手动操作方法。

在实际生产中，焊接变位机作为常见的焊辅设备，是目前焊接领域中必不可少的辅助设备之一，并且有着非常广泛的应用。焊接变位机可以辅助焊接机器人进行焊接，调整工件中焊缝的焊接位置，将原本需要立焊、横焊、仰焊等操作困难，不容易保证焊接质量的焊接位置，转变为平焊或者船型焊接等容易焊接的位置。从而大大简化编程的难度，提高焊接质量，减少焊接缺陷。2、设备、工具及工件准备

1、软头秀丽笔每工位一支；2、秀丽笔与焊枪喷嘴连接器每工位一个；3、典型焊接工件一个。3、知识准备

焊接变位机是通过改变焊件、焊机或焊工的空间位置，来完成机械化、自动化焊接的各种机械设备。使用焊接变位设备可以缩短焊接辅助时间，提高劳动生产率，减轻工人劳动强度，保证和改善焊接质量，并可充分发挥各种焊接方法的效能。按焊接机器人使用情况，焊接变位设备可分焊件变位设备、焊机变位设备两类。3、知识准备

焊件变位设备，主要有“焊接变位机”和“焊接滚轮架”。焊接变位机是在焊接作业中将焊件回转、倾斜，使焊件上的焊缝处于有利施焊位置的焊件变位设备。焊接滚轮架是借助主动轮与焊件之间的摩擦力，带动焊件旋转的焊件变位设备。主要用于筒形件。3、知识准备

焊机变位设备，主要有“地轨或天轨”、“龙门架”等，机器人地轨或天轨主要是带动工业机器人按指定路线进行移动，扩大机器人作业半径和使用范围功能，进一步提高机器人使用效率，降低机器人使用成本。而龙门架是于龙门式安装的焊接机器人。是一种可用于大型焊件的自动化机械设备，龙门衔架也提高器焊接行程，设备结构紧凑，广泛应用于钢结构、机械制造、冶金、煤矿、汽车制造等领域。3、知识准备

在使用焊接变位设备时，我们必须遵守一下安全操作规程。（1）遵守焊工安全操作规程。（2）安装和拆卸工件时，检查加紧装置是否已放松，压板等是否退回到位，以防工件损坏夹具。（3）吊装工件时，必须平稳水平，不能有大幅度摆动，防止工件碰撞夹具，以免损坏夹具。（4）吊装工件时，必须安装稳妥后才能将吊索拿离工件。（5）拆卸工件时，必须将工件先用吊索吊稳后才能将工件松开。3、知识准备

（6）工件落到夹具上时，要轻放，不得对夹具及变位机有过大的冲击。（7）工件安装必须按要求定位，全部夹具的螺母、螺栓都要拧紧，压板压紧，安装完成后需试转检查，确认装稳后才能正式作业。（8）转动前应检查工作回转范围内有无其它物品避免发生碰撞。（9）工件转至作业位置后，须将电源开关关闭，切断电源防止误动作。（10）工件安装须注意工作中心，不得偏离重心位置。（11）不得超重、超负荷运载。（12）工件需要登高焊接时，须用登高踏板，且登高踏板须放置稳妥后，才能登高操作。4、实操演示

现在我来为大家演示一遍。5、分组练习

接下来请大家试试吧！4.4焊接机器人运动姿态的规划及控制主讲人：XXX当前绝大多数用于生产的工业机器人都需要通过示教器操作工业机器人运动、完成示教编程、实现对系统的设定、故障诊断等功能。学习目标

通过本课时的学习，了解和掌握机器人奇异点的概念，并能提前预估和规划最合理的焊接机器人运动轨迹及其运动的姿态，控制焊接机器人以平滑的姿态到达目标点。一、实操内容

通过手动操作机器人，控制焊接机器人以理想的姿态，平稳且精确的穿过预先设计好的圆管。

在实际生产中，焊接机器人在使用的过程中，会因为焊接机器人本身的运动限制、夹具的干扰以及奇异点等多方面的原因。导致有些时候，机器人无法平稳和精确的到达目标点，甚至导致前面以及编完的程序需要大量的重新编辑的现象。给生产和编程带来很大的困扰。所以，我们需要提前规划好机器人的运动轨迹和方向，控制焊接机器人以平滑的姿态到达各目标点。2、设备、工具及工件准备

1、软头秀丽笔每工位一支；2、秀丽笔与焊枪喷嘴连接器每工位一个；3、小直径圆管每工位一个；4、焊接训练夹具每工位一副。3、知识准备

工业机器人的奇异点指的是两个或者多个机器人轴共线对齐导致工业机器人的运动和速度不可预测的情况。实际上，工业机器人的运动路径是通过一定的算法运算来进行规划的，既然是算法运算，就肯定会发生比较极端的运算情况，如工业机器人到达奇异点时，算法得出的结果可能会是无数个解，一个或者多个轴的插补速度可能会快到无限大，这种运动对于工业机器人来说显然是无法承受的，严重时甚至会导致机毁人亡的事故。所以当工业机器人即将靠近奇异点时，就会采取相对比较简单明了的处理办法，便是错误提示。3、知识准备

同时，六轴机器人的各个关节轴也并不是都能无限旋转的，也会存在着一些无法到达的地方。并且焊接机器人还需要考虑焊接时的焊枪角度，摆动幅度等等焊接要求，这就导致焊接应用是所有机器人应用中对轨迹和位姿要