任务9.2-KUKA机器人双机协调焊接应用仿真

KUKA机器人双机协调焊接应用仿真项目9·任务9.2项目9·KUKA机器人应用技术目录010203任务导入任务目标知识储备任务实施0405任务小结在现代汽车制造中，焊接是确保车身结构强度和安全性的关键环节。随着汽车工业的快速发展，对焊接效率和质量的要求越来越高。传统的单机器人焊接已经难以满足复杂工件的高效焊接需求，因此，越来越多的汽车制造企业开始采用双机器人协调焊接技术，以提高生产效率和焊接质量。假如你是一家汽车制造企业的自动化工程师，该企业计划引入一套双机器人协调焊接系统，用于生产新款电动汽车的车身框架。你的任务是设计并验证一套高效的双机器人协调焊接工作站。任务9.2｜KUKA机器人双机协调焊接应用仿真任务导入知识目标◆（1）能够在KUKA.SimPro中创建包含两台机器人的仿真工作站，合理布局机器人、工件和焊接设备。◆

（2）掌握离线编程的基本方法，能够在仿真环境中完成程序调试，并生成可用于实际机器人的程序代码。能力目标◆（1）培养学生根据实际任务需求设计双机协调焊接方案的能力，能够合理规划机器人运动轨迹和焊接顺序。◆

（2）鼓励学生尝试不同的焊接路径规划和参数设置方案，探索提高焊接效率和质量的创新方法。素养目标◆（1）强调仿真验证过程的严谨性，培养学生注重细节、追求完美的职业素养。◆（2）在仿真和实际操作中，培养学生的安全意识，确保焊接过程符合工业标准。任务9.2｜KUKA机器人双机协调焊接应用仿真任务目标根据冷却方式，焊枪可分为水冷型与空冷型两类：一般当Ar或He气保焊电流超过200A，或者CO气保焊电流超过500A时，多采用散热效率更高的水冷焊枪。【小提示】双机协调焊接需要良好的信号连接与通信，确保两台机器人能够按照预设的逻辑进行协同工作。【注意事项】（1）在仿真过程中要时刻注意碰撞检测，避免两台机器人或机器人与周边设备发生碰撞，造成仿真失败甚至实际应用中的设备损坏。（2）严格遵守机器人操作的安全规范，在实际操作机器人前，必须先在仿真环境中进行充分的测试和验证，确保程序的正确性和安全性。【知识之窗】（1）在仿真中预检夹具、工件与机器人的干涉。（2）配置双机联锁信号。（3）双机实际焊接时，需统一电流、电压、送丝速度，避免焊缝不均匀。任务9.2｜KUKA机器人双机协调焊接应用仿真知识储备实施地点：工业机器人虚拟仿真实训室。实施设备：仿真软件+PLC。实施过程如下：（1）利用任务9.1的传送带模型，更换抓手及传输物料，如图9-26所示。（2）导入变位机“DKP_400_V1”，如图9-27所示。任务9.2｜KUKA机器人双机协调焊接应用仿真图9-26更换机器人抓手及传输物料图9-27导入变位机任务实施（3）导入两台弧焊机器人，如图9-28所示。任务9.2｜KUKA机器人双机协调焊接应用仿真图9-28导入弧焊机器人任务实施（4）添加弧焊焊枪并调整机器人姿态，如图9-29所示。（5）进行传输带信号配置，如图9-30所示。任务9.2｜KUKA机器人双机协调焊接应用仿真图9-29添加焊枪图9-30配置传输带信号任务实施（6）编写R5搬运机器人程序，如图9-31所示。（7）参照任务9.1进行PLC仿真设置，完成变量配对，如图9-32所示。任务9.2｜KUKA机器人双机协调焊接应用仿真图9-31编写搬运机器人程序图9-32变量配对任务实施（8）R5搬运机器人放置物料到达传送带后发出信号，这时R4弧焊机器人才开始动作，添加相应的新变量，如图9-33所示，编写PLC程序，如图9-34所示，并编译、下载。任务9.2｜KUKA机器人双机协调焊接应用仿真图9-33PLC变量设置图9-34创建PLC程序任务实施（9）同样地，R5搬运机器人放置物料到达传送带后发出信号，这时R4弧焊机器人才开始动作。创建相应的变量对，如图9-35所示。（10）用KUKA.SimPro编写相应的信号程序，如图9-36所示。任务9.2｜KUKA机器人双机协调焊接应用仿真图9-35创建变量对图9-36编写机器人程序任务实施（11）R4弧焊机器人焊接结束回到HOME点后发出信号，R6弧焊机器人才开始动作，添加相应的新变量，并在编写PLC程序后编译、下载，如图9-37所示。任务9.2｜KUKA机器人双机协调焊接应用仿真图9-37PLC程序设计任务实施（12）同样地，R4弧焊机器人焊接结束回到HOME点后发出信号，这时R6弧焊机器人才开始动作。创建相应的变量对，如图9-38所示。任务9.2｜KUKA机器人双机协调焊接应用仿真图9-38创建变量对-R4、R6机器人任务实施（13）用KUKA.SimPro编写相应的信号程序，如图9-39所示。任务9.2｜KUKA机器人双机协调焊接应用仿真图9-39编写机器人程序任务实施（14）R6弧焊机器人焊接结束回到HOME点后发出信号，这时R5搬运机器人松开夹爪，将焊接好的笔筒放置在下料台，添加相应的新变量并在编写PLC程序后编译、下载，如图9-40所示。（15）同样地，R6弧焊机器人焊接结束回HOME点后发出信号，这时R5搬运机器人松开夹爪，将焊接好的笔筒放置在下料台。创建相应的变量对，如图9-41所示。任务9.2｜KUKA机器人双机协调焊接应用仿真图9-40PLC程序-R5机器人图9-41创建变量对-R5机器人任务实施（16）用KUKA.SimPro编写相应的信号程序，如图9-42所示。任务9.2｜KUKA机器人双机协调焊接应用仿真图9-42编写机器人程序任务实施（17）随后编写R5搬运机器人放置物料程序，如图9-43所示。（18）程序最终运行效果如图9-44所示。任务9.2｜KUKA机器人双机协调焊接应用仿真图9-43R5机器人搬运程序图9-44程序最终运行效果任务实施