《工业机器人操作编程与运行维护》课件-项目5典型工作站应用：焊接、装配与电气识图

焊接工作站认知德厚技高务实创新目录CONTENTS焊接工作站的组成焊接工作站功能12焊接工作站的组成激光焊接具有能量密度高、变形小、热影响区窄、焊接速度快、易实现自动控制、无后续加工等优点，近年来正成为金属材料加工与制造的重要手段，越来越广泛地应用在汽车、造船、航空航天等领域，所涉及的材料涵盖了几乎所有的金属材料。目前发展的方向有激光填丝焊接、激光电弧复合焊接、激光钎焊等。焊接工作站的组成本焊接工作站即为模拟工业机器人激光焊接工作站，如下图所示，焊接工作站主要包括以下组成部分：工业机器人、焊接变位机（焊接工作区域）、模拟激光头、待焊工件存储区、已焊工件存储区。焊接工作站焊接工作站功能焊接工作站中工业机器人的功能如下：1.完成工件在各工位区域之间的转移；2.实现变位机运动参数以及启停的控制；3.激光焊工艺的主要实施者。焊接工作站功能焊接工作站中工业机器人的功能如下：带动工件以设定转速和转角进行运动，是变位焊的关键参与者。在本工作站，焊接变位机即为焊接工作区域。焊接工作站功能焊接工作站中工业机器人的功能如下：激光焊的能量输出设备。在本工作站激光的输出由模拟激光头内红外灯代替。焊接工作站功能焊接工作站中待焊工件存储区的功能如下：待焊工件存储区，是进行焊接工艺之前，工件的存储区域。焊接工作站功能焊接工作站中已焊工件存储区的功能如下：已焊工件存储区，完成焊接工艺加工之后，工件的存储区域。本次课程到此结束

谢谢观看焊接工作站认知德厚技高务实创新目录CONTENTS激光焊原理激光焊的特点及应用12激光焊原理什么是激光焊激光焊（LaserBeamWelding，LBW）是利用能量密度极高的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。与传统的焊接方法相比，激光焊具有能量密度高、穿透力强、精度高、适应性强等优点，已成为现代工业发展必不可少的加工工艺。激光焊原理激光焊的分类发生器工作性质作用方式和能量功率密度（Pd）固体：YAG，λ＝1.06脉冲气体：CO2，λ＝10.6连续液体和半导体脉冲：圆形焊点，微型、精密电子元件连续：连续焊缝，厚板对接和搭接热导焊：Pd<106W/cm2，熔点与沸点之间，适于薄小工件深熔焊（锁孔焊）：Pd>106W/cm2,沸点，厚大工件激光焊原理激光焊能得以实现，不仅是因为激光本身具有极高的能量，更重要的是因为激光能量被高度聚焦于一点，使其能量密度很大。

激光焊接时，激光照射到被焊接材料的表面，与其发生作用，一部分被反射，另一部分被吸收，进入材料内部。对于不透明材料，透射光被吸收，金属的线性吸收系数为107－108/m。对于金属，激光在金属表面0.01－0.1µm的厚度中被吸收转变成热能，导致金属表面温度升高，再传向金属内部。激光焊原理按激光聚焦后光斑作用在工件上功率密度的不同，激光焊一般分为热导焊(功率密度Pd<106W/cm2)和深熔焊(也称小孔焊,功率密度Pd≥106W/cm2)两种基本模式。激光焊原理激光热传导焊接激光深熔焊接激光焊的特点优点1.聚焦后的激光束功率密度可达105－107W／cm2，甚至更高，加热速度快，热影响区窄，焊接应力和变形小，易于实现深熔焊和高速焊，特别适于精密焊接和微细焊接。2.可获得深宽比大的焊缝，激光焊的深宽比目前已超过12:1，焊接厚件时可不开坡口一次成型。激光焊的特点优点3.适宜焊接常规焊接方法难以焊接的材料，如难熔金属、热敏感性强的材料以及热物理性能、尺寸和体积差异悬殊的工件间焊接；也可用于非金属材料的焊接，如陶瓷、有机玻璃等。激光焊的特点优点4.可借助反射镜使光束达到一般焊接方法无法施焊的部位。YAG激光和半导体激光可通过光导纤维传输，可达性好，特别适合于微型零件和远距离的焊接。5.可穿过透明介质对密闭容器内的工件进行焊接，如可焊接置于密封玻璃容器内的铍合金等剧毒材料。6.激光束不受电磁干扰，不存在X射线防护问题，也不需要真空保护。激光焊的特点缺点1.激光器及焊接系统各配件价格昂贵，初期投资成本高。2.激光焊接的聚焦光斑较小，因此对工件接头的装配精度要求较高。3.固体材料对激光的吸收率低，能量转化率较低，不足10%。4.焊接过程中可能产生等离子体，影响焊接质量。激光焊的特点激光焊和传统焊接工艺的比较性能特点激光焊电子束焊钨极氩弧焊电阻点焊摩擦焊焊接质量极好极好好较好好焊接速度高高中等中等中等热输入量低低很高中等中等焊接接头装配要求高高低低中等熔深大大中等小大焊接异种材料的范围宽宽窄窄宽焊件几何尺寸范围宽中等宽宽窄可控性很好好较好较好中等自动化程度极好中等较好极好好初始成本高高低低中等操作和维护成本中等高低中等低加工成本高很高中等中等低激光焊的应用 造船业中的应用船舶焊接技术是现代造船模式中的关键技术之一。在船体建造中，焊接工时占船体建造工时的40%－50%，焊接成本占船体建造成本的30%－40%。因此，船舶焊接技术水平和生产率直接影响船舶建造周期、生产成本、产品质量。高质量的激光单面焊使的大型平板工件的焊接加工无需翻身。制造的平板光滑、平整、热变形小，省略了整平修复工作，使后续的型材焊接更容易进行。采用加填充金属激光焊法焊接大厚度板件，接头性能优于常规的电弧焊，同时降低了产品的制造成本，提高了构件安全运行的可靠性，延长了舰船的使用寿命。激光焊的应用 激光焊的部分应用实例应用行业应用实例航空航天发动机壳体、机翼隔架、膜盒等电子仪表集成电路内引线、显像管电子枪、调速管、仪表游丝等机械制造精密弹簧、针式打印机零件、金属薄壁波纹管、热电偶、电液伺服阀等钢铁冶金焊接厚度0.2～8mm、宽度0.5～1.8m的硅钢片，非合金钢和不锈钢汽车制造汽车车身框架、传动装置、齿轮、点火器等医疗器械心脏起搏器以及心脏起搏器所用的锂电池等食品加工食品罐（用激光焊代替传统的锡焊或接触高频焊，具有无毒、焊接速度快、节省材料以及接头美观、性能优良等特点）等其他领域燃气轮器、换热器、干电池锌筒外壳、核反应堆零件等本次课程到此结束

谢谢观看焊接系统信号及通信参数德厚技高务实创新河南职业技术学院目录CONTENTS通

信

关

系通信输入参数12通信输出参数及信号3通

信

关

系在实际生产中，工业机器人激光焊接系统是一个庞大的家族，除工业机器人之外，还包括激光发生器、激光头、工作台、除尘设备、变位机、冷却系统等组成部分，激光焊接的实施需要这些设备之间互相配合才能完成。本工作台综合考虑工业机器人与周边设备的数据交互方式，对这些方式进行统一简化处理。工业机器人的通信方式主要有两类，一类是IO信号交互方式，主要应用在工业机器人与末端工具的动作控制中；另一类是TCP通信方式，主要应用于工业机器人与PLC的数据交互过程。通

信

关

系下图所示，为工业机器人与PLC之间的TCP通信示意图。TCP/IP通信是建立在连接上的一种通信方式，这个连接相当于通信的“桥梁”，对应不同的端口号这样的连接也可以建立多个，而通信的各种类型的数据好比这座桥上的“行人”或“车辆”。在此通信关系中，工业机器人将作为客户端，而PLC作为服务器。客户端服务器2.服务器同意连接申请，并发送确认数据1.客户端主动发起连接申请3.确认信息并建立通信连接通

信

关

系在TCP/IP通信的基础上，工业机器人可以通过运行接收指令从PLC指定数据存储区读取相关数据，也可以通过运行发送指令将数据发送至PLC的指定数据存储位置。PLC可以转化接收到的数据并控制设备做相应的动作和设定相应运行参数，或在HMI设备上显示出来以备实时监测。通

信

关

系在焊接工作站中，根据功能划分主要分为两类参数的数据交互，分别为焊接工艺参数和变位机的动作参数。由于工业机器人作为客户端主动建立连接，所以通信程序在工业机器人端完成，即建立对应的Socket程序，以实现相关参数的发送和反馈接收。具体连接的定义方式如右图所示，其中Socket名称在不与系统参数名称冲突的前提下可以自定义设置。1.套接字Socket_Weld端口号，2000IP地址，以实际为准功能，用于焊接工艺参数的发送和接收2.套接字

Socket_Pos端口号，2001IP地址，以实际为准用于变位机动作参数的发送和接收注意：当ABB工业机器人系统中建立有多个套接字时，必须将原本所有的套接字连接全部关闭掉，才能重新建立起新的套接字连接通信输入参数工业机器人的输入参数，主要为PLC向工业机器人反馈系统内各部件运行的状态，这些反馈信号在焊接过程中非常重要，比如待焊工件的夹紧状态，若未夹紧便开始执行激光焊，不仅会造成工件的焊后变形，而且在变位机运动时容易造成工件脱落从而引发安全事故。通信输入参数如下图所示，我们在工业机器人端构建一个num型的一维数组NumFeedback（包含两位元素），来接收焊接工作站中通过PLC发送的变位机相关反馈数据。通信输入参数每个元素的具体含义见下表，我们对该数组举例说明。例如，状态反馈参数NumFeedback[0,1]即代表当前变位机夹具为松开状态，并已经运动到指定位置。状态反馈参数（NumFeedback）说明位数代表数功能取值范围（num）及具体说明第1位c1夹具状态反馈0：变位机夹具松开状态1：变位机夹具夹紧状态第2位c2变位机状态反馈0：变位机运动（定位、回原点）未到位1：变位机运动（定位、回原点）已到位通信输出参数及信号工业机器人的通信输出参数及信号主要作用是向焊接系统各部件发出动作指令与运行参数。工作站末端工具的快换动作和工业机器人的起焊动作是由工业机器人自身的IO直接控制的，而焊接工艺参数NumWeldpara{4}和NumServopara{6}变位机伺服运动参数则通过TCP/IP通信传输至PLC，再由PLC控制外部设备动作或设置相关参数。通信输出参数及信号机器人端输出信号焊接系统输出信号功能说明工业机器人信号功能/IO位置备注说明ToTDigGrip夹爪（DSQC652-DO4）夹紧动作，高电位有效ToTDigWeldOn起焊（DSQC652-DO6）开始焊接的启动信号，高电位有效。ToTDigToolChange快换（DSQC652-DO7）用于取放工业机器人末端工具，高电位有效。NumWeldpara{4}焊接工艺参数4位num型数组，可传递焊接工艺参数NumServopara{6}变位机伺服运动参数6位num型数组，可传递变位机运动参数通信输出参数及信号如下图所示，在工业机器人系统建立的焊接工艺参数数组NumWeldpara{4}中有4个元素，用于工业机器人向PLC发送具体的焊接参数。焊接工艺参数NumWeldpara通信输出参数及信号焊接工艺参数焊接工艺各参数的具体说明见下表。需要注意的是，该数组的第4位元素“焊接作业状态”仅监控运行状态并不执行具体焊接动作。焊接工艺参数（NumWeldpara）说明位数代表数/单位功能取值范围及具体说明第1位a1（L/min）保护气流量0-15：对应当前保护气的实际流速第2位a2（W/cm2）焊接能量输入90-120：对应当前焊接的实际功率密度值第3位a3（mm/s）焊接速度0-20：对应当前实际焊接速度第4位a4焊接作业状态0：当前工业机器人处于未焊接状态1：当前工业机器人处于正在焊接状态通信输出参数及信号变位机伺服运动参数变位机伺服运动参数数组NumServopara{6}中有6个元素，用于工业机器人向PLC发送关于变位机运动的具体参数，可实现工业机器人对变位机绝对定位、绝对速度的间接控制。焊接工艺参数（NumWeldpara）说明通信输出参数及信号变位机伺服运动参数其中，变位机的启动参数需要由0至1的状态变化才能触发。位数代表数/单位功能取值范围（num）及具体说明第1位b1变位机启动变位机开始转动，0→1即可触发该动作第2位b2（±）转动方向0：正向转动1：负向转动第3位b3（°）转动角度0-90：对应变位机的绝对位置（角度）第4位b4（°/s）转动速度0-30：对应变位机的实际转速第5位b5寻找伺服原点0：当前未触发回原点动作0→1：触发回原点动作第6位b6夹具动作0：夹具松开1：夹具夹紧变位机伺服运动参数（NumServopara）说明本次课程到此结束

谢谢观看待焊工件对接固定程序编写德厚技高务实创新河南职业技术学院目录CONTENTS待焊工件对接固定流程固定工件时的通信过程12示

教

点

位3对接固定示教编程4待焊工件对接固定流程在焊接之前需要完成待焊工件的安装固定，本任务工业机器人使用的工具为夹爪工具，工具编号为tool2，且在执行焊接之初工业机器人末端已安装夹爪工具。如图所示，是焊接工作站中工件自动化安装及固定的流程。1.工业机器人初始位置为Home点开始2.工业机器人运动至工件抓取点3.置位夹爪信号，抓取工件4.工业机器人夹持工件运动至安装点5.置位夹紧待焊工件信号，工件固定6.等待工件夹紧反馈信号7.复位夹爪信号，松开工件8.工业机器人回归Home点结束固定工件时的通信过程当工业机器人发出夹紧待焊工件的命令时，PLC接收到相关数据即可控制变位机上的固定夹具开始运动，从而夹紧工件。完成工件夹紧后，PLC则会反馈给工业机器人工件固定完毕的相关数据，此时工业机器人才会松开夹爪工具并返回至Home点。夹具夹紧动作示意待焊工件安装完毕示意示

教

点

位焊接工作站的焊接工位（变位机）上初始已装夹一个待焊工件。下图所示分别为另一待焊工件抓取点和安装点位置的示意图，可以参考图示位置及姿态来示教工业机器人各工作点位。对接固定示教编程实现安装工件的例行程序PInstall()结构如下图所示，该程序按照待焊工件对接固定的流程及功能分为取工件，夹紧，放工件三个子程序。其中要求变位机夹紧子程序是带参数的例行程序，可以实现夹紧和张开两个动作。安装工件例行程序PInstall变位机夹紧子程序FPosClamp(0：松开；1：夹紧)取工件子程序MGetWorkpiece放置工件子程序MPutWorkpiece对接固定示教编程变位机夹紧子程序编写1.在程序模块Program中新建带参数的例行程序：FPosClamp，程序类型选择“程序”，然后点击参数栏中的“…”。2.点击“添加”，添加num型输入参数“i”。对接固定示教编程3.添加参数完毕后，程序声明界面如图所示，点击确定，进入程序编辑界面。4.将变位机伺服运动数组的第6位（夹具动作）赋值为程序的参数值，然后调用伺服运动参数发送程序CSendPospara，并添加一定延时（1s），以保证数据传输至PLC。对接固定示教编程5.调用反馈数据接收程序CReceiveBackpara，并添加一定延时（1s），留有足够时间保证工业机器人接收到数据。等待反馈参数数组的第1位（夹具状态）即程序参数的指定状态。完整程序如下：PROCFPosClamp(numi) NumServopara{6}:=i; CSendPospara; WaitTime1;

CReceiveBackpara; WaitTime1; WaitUntilNumFeedback{1}=i;ENDPROC对接固定示教编程取工件子程序子程序编写1.在程序模块Program中新建例行程序：MGetWorkpiece,程序类型选择“程序”，点击确定并进入该程序编辑界面。2.工业机器人按照Home点→工作站准备点→抓取偏移位置点→抓取点的路径运动。注意：在抓取之前需要复位夹爪夹紧信号ToTDigGrip，保证夹爪处于张开状态。对接固定示教编程3.置位夹爪夹紧信号，在夹紧前后预留等待时间，保证末端工具动作到位。4.工业机器人在抓取工件的状态下，按照抓起点→抓取偏移位置点→工作站准备点→Home点的路径进行运动。对接固定示教编程整理程序如下：PROCMGetWorkpiece()

MoveAbsJHome\NoEOffs,v400,z50,tool2;

MoveJArea0720R,v100,z10,tool2;

ResetToTDigGrip;

MoveLOffs(Area0721W,0,0,50),v100,z10,tool2;

MoveLArea0721W,v50,fine,tool2;

WaitTime0.5;

SetToTDigGrip;

WaitTime0.5;

MoveLOffs(Area0721W,0,0,50),v50,fine,tool2;

MoveJArea0720R,v100,z10,tool2;

MoveAbsJHome\NoEOffs,v400,z50,tool2;ENDPROC对接固定示教编程放置工件子程序子程序编写1.参照取工件子程序编程方式，工业机器人夹持工件按照Home点→工作站准备点→安装起点偏移位置→安装起点→安装终点的路径将工件放置在变位机台面上。2.调用子程序FPosClamp1，保证变位机已夹紧工件，然后复位夹爪夹紧信号ToTDigGrip，工业机器人松开工件。对接固定示教编程3.工业机器人夹持工件按照安装终点→安装起点→安装起点偏移位置→工作站准备点→Home点的路径离开变位机台面。对接固定示教编程整理程序如下：PROCMPutWorkpiece()

MoveAbsJHome\NoEOffs,v400,z50,tool2;

MoveJArea0720R,v100,z10,tool2;

MoveLOffs(Area0722W,0,0,50),v100,fine,tool2;

MoveLArea0722W,v50,fine,tool2;

MoveLArea0723W,v20,fine,tool2;

WaitTime0.5;

FPosClamp1;

ResetToTDigGrip;

WaitTime0.5;

MoveLArea0722W,v20,fine,tool2;

MoveLOffs(Area0722W,0,0,50),v50,fine,tool2;

MoveJArea0720R,v100,z10,tool2;

MoveAbsJHome\NoEOffs,v400,z50,tool2;ENDPROC对接固定示教编程安装工件例行程序编写1.在程序模块Program中新建例行程序：PInstall,程序类型选择“程序”，点击确定并进入该程序编辑界面。2.该例行程序为待焊工件安装的流程程序，利用“ProCall”指令调用已经编辑完成的子程序。对接固定示教编程3.根据工件安装流程，按照安装流程顺序依次调用取工件，夹紧，放工件功能的三个子程序。本次课程到此结束

谢谢观看装配工作站认知德厚技高务实创新目录CONTENTS装配工作站的组成装配工作站功能12装配工作站的组成本装配工作站如下图所示，主要包括工业机器人系统（工业机器人本体和控制器）、工具单元、装配单元、PLC总控单元，其中装配单元包括安装检测工装单元、PCB电路板盖板放置区和异形芯片原料料盘。装配单元工业机器人工具单元PLC总控单元装配工作站功能装配工作站中工业机器人的功能如下：1.完成工件在各工位区域之间的转移；2.装配工艺的主要实施者。装配工作站功能装配工作站中工具单元的功能如下：吸盘等工具的放置区装配工作站功能装配工作站中装配单元包括安装检测工装单元、PCB电路板盖板放置区和异形芯片原料料盘，其功能如下：安装检测工装单元为气缸升降和伸缩执行机构；PCB电路板盖板放置区是装配前盖板放置区；异形芯片原料料盘为装配前对应的原料放置区装配工作站功能装配工作站中PLC总控单元的功能如下：接收和处理工作站信号，进而产生响应的控制信号控制机器人和工作站的运动部件执行相应的动作。本次课程到此结束

谢谢观看装配工作站系统气路连接德厚技高务实创新河南职业技术学院目录CONTENTS控制快换装置动作的气路连接及测试控制吸盘工具小、大吸嘴的气路连接及测试12控制升降、推动气缸动作的气路连接及测试3控制快换装置动作的气路连接及测试根据工作站气路图，完成控制快换装置动作的气路连接，详细的气路连接步骤及测试方法可以参考视频资源“搬运码垛单元的气路连接”。工作站气路图控制吸盘工具小、大吸嘴的气路连接及测试控制吸盘工具小吸嘴的气路连接（1）气源到电磁阀的气路系统已经集成，此处需要连接小吸嘴真空电磁阀到工业机器人快换装置主端口之间的气路。工作站气路图控制吸盘工具小、大吸嘴的气路连接及测试（2）使用气管连接小吸嘴真空电磁阀上的气管接口和真空发生器上气管接口（空气压缩机输出的气体通过真空发生器后可以产生负压）。真空发生器小吸嘴吸真空电磁阀控制吸盘工具小、大吸嘴的气路连接及测试（3）使用气管连接真空发生器上气管接口和压力开关上的气管接口。（此处需要用到一个3通的转接接口）3通转接接口压力开关控制吸盘工具小、大吸嘴的气路连接及测试（4）使用气管连接三通转接口剩下的一个接口与快换装置主端口上的6号气管接口。快换装置主端口6号气管接口控制吸盘工具小、大吸嘴的气路连接及测试测试控制吸盘工具小吸嘴的气路连接（1）通过按压控制工业机器人工具快换装置动作的电磁阀上的手动调试按钮，使快换装置主端口锁紧钢珠缩回，然后把吸盘工具装到快换装置主端口上。控制吸盘工具小、大吸嘴的气路连接及测试（2）通过按压控制小吸嘴吸真空电磁阀上的手动调试按钮，测试单吸盘是否能吸住一块异形芯片。（注意在松开手动调试按钮时吸盘的吸力会消失，芯片会立即掉落，需要用手接住芯片）控制吸盘工具小、大吸嘴的气路连接及测试控制吸盘工具大吸嘴的气路连接（1）气源到电磁阀的气路系统已经集成，此处需要连接大吸嘴真空电磁阀到工业机器人快换装置主端口之间的气路。工作站气路图控制吸盘工具小、大吸嘴的气路连接及测试（2）连接控制吸盘工具大吸嘴动作的气路，使用气管连接大吸嘴真空电磁阀上的气管接口和真空发生器上气管接口。控制吸盘工具小、大吸嘴的气路连接及测试（3）使用气管连接真空发生器上气管接口和压力开关上的气管接口。（此处需要用到一个3通的转接接口）真空发生器压力开关控制吸盘工具小、大吸嘴的气路连接及测试（4）使用气管连接三通转接口剩下的一个接口与快换装置主端口上的5号气管接口。5号气管接口控制吸盘工具小、大吸嘴的气路连接及测试测试控制吸盘工具大吸嘴的气路连接通过按压控制大吸嘴吸真空电磁阀上的手动调试按钮，测试大吸嘴吸盘是否能吸住PCB电路板盖板。（注意在松开手动调试按钮时吸盘的吸力会消失，盖板会立即掉落，需要用另一手扶住PCB电路板盖板，以免盖板掉落损伤周边设备）手动调试按钮控制升降、推动气缸动作的气路连接及测试控制升降、推动气缸动作的气路连接（1）推动气缸、升降气缸电磁阀与各自两端的调速阀之间的气路已内部集成，此处需要连接手滑阀与推动气缸、升降气缸电磁阀进气口的气路。控制升降、推动气缸动作的气路连接及测试（2）截取适当长度的气管，连接推动气缸、升降气缸电磁阀与手滑阀。（3）连接完成后整理气路并盖上线槽盖板。手滑阀推动气缸、升降气缸电磁阀线槽盖板控制升降、推动气缸动作的气路连接及测试（2）通过按压控制1号工位升降气缸电磁阀上的手动调试按钮，测试1号工位检测指示灯是否能随着升降气缸下降。手动调试按钮对接固定示教编程5.调用反馈数据接收程序CReceiveBackpara，并添加一定延时（1s），留有足够时间保证工业机器人接收到数据。等待反馈参数数组的第1位（夹具状态）即程序参数的指定状态。完整程序如下：PROCFPosClamp(numi) NumServopara{6}:=i; CSendPospara; WaitTime1;

CReceiveBackpara; WaitTime1; WaitUntilNumFeedback{1}=i;ENDPROC对接固定示教编程取工件子程序子程序编写1.在程序模块Program中新建例行程序：MGetWorkpiece,程序类型选择“程序”，点击确定并进入该程序编辑界面。2.工业机器人按照Home点→工作站准备点→抓取偏移位置点→抓取点的路径运动。注意：在抓取之前需要复位夹爪夹紧信号ToTDigGrip，保证夹爪处于张开状态。对接固定示教编程3.置位夹爪夹紧信号，在夹紧前后预留等待时间，保证末端工具动作到位。4.工业机器人在抓取工件的状态下，按照抓起点→抓取偏移位置点→工作站准备点→Home点的路径进行运动。对接固定示教编程整理程序如下：PROCMGetWorkpiece()

MoveAbsJHome\NoEOffs,v400,z50,tool2;

MoveJArea0720R,v100,z10,tool2;

ResetToTDigGrip;

MoveLOffs(Area0721W,0,0,50),v100,z10,tool2;

MoveLArea0721W,v50,fine,tool2;

WaitTime0.5;

SetToTDigGrip;

WaitTime0.5;

MoveLOffs(Area0721W,0,0,50),v50,fine,tool2;

MoveJArea0720R,v100,z10,tool2;

MoveAbsJHome\NoEOffs,v400,z50,tool2;ENDPROC对接固定示教编程放置工件子程序子程序编写1.参照取工件子程序编程方式，工业机器人夹持工件按照Home点→工作站准备点→安装起点偏移位置→安装起点→安装终点的路径将工件放置在变位机台面上。2.调用子程序FPosClamp1，保证变位机已夹紧工件，然后复位夹爪夹紧信号ToTDigGrip，工业机器人松开工件。对接固定示教编程3.工业机器人夹持工件按照安装终点→安装起点→安装起点偏移位置→工作站准备点→Home点的路径离开变位机台面。对接固定示教编程整理程序如下：PROCMPutWorkpiece()

MoveAbsJHome\NoEOffs,v400,z50,tool2;

MoveJArea0720R,v100,z10,tool2;

MoveLOffs(Area0722W,0,0,50),v100,fine,tool2;

MoveLArea0722W,v50,fine,tool2;

MoveLArea0723W,v20,fine,tool2;

WaitTime0.5;

FPosClamp1;

ResetToTDigGrip;

WaitTime0.5;

MoveLArea0722W,v20,fine,tool2;

MoveLOffs(Area0722W,0,0,50),v50,fine,tool2;

MoveJArea0720R,v100,z10,tool2;

MoveAbsJHome\NoEOffs,v400,z50,tool2;ENDPROC对接固定示教编程安装工件例行程序编写1.在程序模块Program中新建例行程序：PInstall,程序类型选择“程序”，点击确定并进入该程序编辑界面。2.该例行程序为待焊工件安装的流程程序，利用“ProCall”指令调用已经编辑完成的子程序。对接固定示教编程3.根据工件安装流程，按照安装流程顺序依次调用取工件，夹紧，放工件功能的三个子程序。本次课程到此结束

谢谢观看MES系统装配操作德厚技高务实创新目录CONTENTSMES定义MES系统产生的背景12MES系统作用及功能3MES定义MES是“ManufacturingExecutionSystem”的英文缩写，中文翻译为“制造执行系统”、“生产实施系统”等。简单地讲，MES是面向车间的生产过程管理与实时信息系统。它主要解决车间生产任务的执行问题。MES定义MES系统是位于上层的企业资源计划系统ERP与底层的工业过程控制系统PCS之间的面向厂（车间）级的管理信息系统。它以生产制造为核心，以提高整个企业的生产经营效益为目的。MES系统产生的背景车间层生产管理本身发展的需要在MES出现之前,车间生产管理依赖若干独立的单一功能软件，如车间作业计划系统、工序调度、工时管理、设备管理、库存控制、质量管理、数据采集等软件来完成。这些软件之间缺乏有效的集成与数据共享，难以达到车间生产过程的总体优化。为了提高车间生产过程管理的自动化与智能化水平，必须对车间生产过程进行集成化管理，实现信息集成与共享，从而达到车间生产过程整体全局优化的目标。MES系统产生的背景ERP进一步发展的需要ERP强调企业的计划性，好的计划应该建立在实时、准确、全面信息的基础之上。但是企业ERP无法及时获取车间生产现场的实时信息，造成“生产计划”与“生产信息”不同步，使得计划的合理性大打折扣。因此，必须把“生产”与“计划”实时关联起来。但ERP本身无法直接与生产现场的控制层相联系，作为连接两者的桥梁，MES应运而生。MES系统产生的背景其他先进制造与管理模式发展的需要计算机集成制造系统（CIMS）：对车间层制造过程及管理自动化以及与其它分系统集成的需求；JIT/精益生产：对生产现场实施“零库存”控制的需求；网络化制造：对车间生产过程及数据管理信息化、集成化、网络化的需求；敏捷制造：对车间生产过程集成化、智能化、柔性化的需求。MES系统产生的背景相关技术的发展为MES提供了技术支撑计算机网络、数据库及计算机软件技术的发展：Internet/Intranet/LAN/FieldBus/MAP，大型分布式数据库，分布式对象计算、软总线及组件技术等；自动控制与传感检测技术：PLC/DCS/SCADA，智能仪表，数字传感器，网络数控技术等；计算机辅助生产管理技术的普及与发展：生产计划与控制，设备管理，工具管理，质量管理与控制，过程管理及工作流技术等。MES系统作用及功能MES系统的作用制造执行系统（MES）弥合了企业计划层和生产车间过程控制层之间的间隔，是制造过程信息集成的纽带。MES通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产，同时也为敏捷制造企业的实施提供了良好的基础。MES在企业生产整体优化中起到两方面的作用：一是把业务计划的指令传达到生产现场；二是收集生产过程中大量的实时数据并将生产现场的信息处理和上传。MES系统作用及功能企业为什么需要MES精益生产思想生产管理问题计划管理

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设备管理物料管理 •

人员管理质量管理

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技术资料管理异常管理生产能力问题统计分析

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数据采集看板管理

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设备监控高级排程信息化发展问题与其他系统的集成设计、工艺、制造一体化MES系统作用及功能MES能够做什么PLCERPTCP/

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network9工单执行10生产控制11生产监控一MES层计划层控制层计划生成55企业连接器175本次课程到此结束

谢谢观看工业机器人本体电路图的识读德厚技高务实创新河南职业技术学院目录CONTENTS工业机器人本体电气元件安装位置解析工业机器人本体电路图解析12工业机器人本体电路检查3工业机器人本体电气元件安装位置解析工业机器人本体上连接端子的位置如下图所示，电气元件端子有对应的唯一编号，方便在查看电路图时快速定位电气元件的具体位置。工业机器人本体电气元件安装位置解析工业机器人本体电气元件端子编号对应的说明见表—工业机器人本体元器件接口说明（1）、（2）。工业机器人本体元器件接口说明（1）序号编号名称说明1R1.ME1到R1.ME6工业机器人本体基座处，各关节电机的编码器线缆接口。2R2.ME1到R2.ME6工业机器人本体内部，各关节的编码器线缆接口。3R2.MP1到R2.MP6工业机器人本体内部，各关节的动力线缆接口。4R1.MP1工业机器人本体基座处，汇总的各关节伺服电机动力线缆接口。工业机器人本体电气元件安装位置解析工业机器人本体元器件接口说明（2）序号编号名称说明1R1.CP/CS客户控制和动力线缆集成在工业机器人本体中，R1.CP/CS是基座处客户接口，R2.CP/CS是工业机器人上臂内部接口，R3.CP/CS是工业机器人上臂外部的客户接口。2R2.CP/CS3R3.CP/CS4AIR1-4气路集成在工业机器人本体中，基座处有4个入口，上臂壳体处有4个出口。5R1.SMB/EIB基座处SMB/EIB接口，SMB为串行测量电路板模块。EIB模块主要是用于收集6个关节轴编码器的位置信息，并在工业机器人断电后继续供电，用于保存工业机器人本体的位置数据。工业机器人本体电气元件安装位置解析工业机器人本体元器件接口说明（2）序号编号名称说明1R1.CP/CS客户控制和动力线缆集成在工业机器人本体中，R1.CP/CS是基座处客户接口，R2.CP/CS是工业机器人上臂内部接口，R3.CP/CS是工业机器人上臂外部的客户接口。2R2.CP/CS3R3.CP/CS4AIR1-4气路集成在工业机器人本体中，基座处有4个入口，上臂壳体处有4个出口。5R1.SMB/EIB基座处SMB/EIB接口，SMB为串行测量电路板模块。EIB模块主要是用于收集6个关节轴编码器的位置信息，并在工业机器人断电后继续供电，用于保存工业机器人本体的位置数据。工业机器人本体电路图解析以EIB模块与底座的连接电路图为例进行电路图的解析，电路图中各部分的标识注释下图所示。工业机器人本体电路图解析电路图中常用信号线规格见下表。常用信号线规格序号规格编号截面积1AWG105.26mm22AWG123.332mm23AWG142.075mm24AWG161.318mm25AWG180.8107mm26AWG200.5189mm27AWG220.3247mm28AWG240.2047mm29AWG260.129mm210AWG280.0804mm2工业机器人本体电路图解析电路图中常用信号线颜色见下表。参照以上内容完成工业机器人本体电路图的识读。常用信号线规格序号颜色标识说明序号颜色标识说明1BK黑色线8VT紫色线2BN棕色线9GY灰色线3RD红色线10WH白色线4OG橙色线11PK粉色线5YE黄色线12TO蓝绿色线6GN绿色线13WH/RD白红双色线7BU蓝色线14GNYE绿黄双色线工业机器人本体电路检查工业机器人本体内部电路在出厂前已经完成了电路的检查，具体的电路连接方式参见工业机器人本体电路图。在工业机器人使用前以及新机接线时，需要按照电路图检查工业机器人本体与控制柜的接线、工业机器人的气路接线，具体的检查方法如下：1.在工业机器人系统通电使用前，需对本体电路的外部接口连接进行检查。2.首先检查R1.MP1接口处连接的线缆是否另一端与控制柜的XP1接口相连，如果不是，需使用动力线缆建立连接。注意：连接线缆插头与插口时，插针与插孔需对准，完成连接后需要锁紧插头。工业机器人本体电路检查3.然后检查R1.SMB/EIB接口处连接的SMB线缆是否另一端与控制柜对应的XS2接口相连，如果不是，需使用SMB线缆建立连接。注意：连接线缆插头与插口时，插针与插孔需对准，完成连接后需要锁紧插头。4.最后检查位于工业机器人本体底座和上臂壳体处的AIR接口与外部设备的连接，注意4个接口已经编号，上臂壳体处的接口与本体底座处的接口在本体内部已经连接并集成气路，接口一一对应，如上臂壳体处的AIR1号接口与本体底座处的AIR1号接口对应。本次课程到此结束

谢谢观看I型坡口焊示教编程德厚技高务实创新河南职业技术学院目录CONTENTS焊接位置及示教点位分布I型坡口焊示教编程12焊接位置及示教点位分布焊接位置：坡口定位焊案例主要焊接部位为工件上顶面和两侧面。如右图所示，为待焊工件的焊接部位。焊接位置及示教点位分布示教点位姿态：

I型坡口焊各示教点位处的焊枪姿态。焊接准备点Area0701R处姿态侧面1焊缝起焊点Area0702W处姿态侧面1焊缝止焊点Area0703W处姿态弧形焊接插补点1Area0704W处姿态焊接位置及示教点位分布示教点位姿态：

I型坡口焊的Area0707W弧形焊接插补点2处姿态参考弧形焊接插补点1，Area0708W侧面2焊缝起焊点处姿态参考侧面1焊缝止焊点，Area0709W侧面2焊缝止焊点处姿态参考侧面1焊缝起焊点。顶面焊缝起焊点Area0705W处姿态顶面焊缝止焊点Area0706W处姿态焊接规避点Area0710R处姿态I型坡口焊示教编程焊接流程：在焊接任务中，工业机器人末端工具为模拟激光头，工具编号为tool1。在模拟激光焊之初，可操作工业机器人将其末端工具更换为模拟激光头。工业机器人I型坡口焊的焊接流程如右图所示。开始工业机器人自Home点运动至焊接准备点工业机器人发出焊接工艺参数工业机器人运动至侧面1焊缝起焊点置位起焊信号，开始进行模拟焊接工业机器人治焊缝依次模拟焊接，最后至侧面2焊缝止焊点复位起焊信号，停止模拟焊按工业机器人清空焊接工艺参数工业机器人运动至焊接规避点结束I型坡口焊示教编程焊接工艺要求：激光焊的焊接工艺参数主要包括焊接能量输入、焊接速度以及焦点位置。本任务的具体要求如下图所示。在此要求工业机器人可以将当前焊接速度（常量）传输至PLC，以备监测使用。起焊之后与止焊之前均需要添加短暂延时，以平衡焊接过程的热输入。止焊之后，保护气需要延后一段时间关闭，以免焊缝由于高温被氧化。

焊接能量输入-功率密度：104至106W/cm2

焊接速度：10mm/s

保护气流速：13L/min

焦点位置：8mmI型坡口焊示教编程焊接工艺示教编程：根据工业机器人焊接工艺流程以及工艺要求，开始进行I型坡口焊的示教编程。为方便焊接参数的赋值及发送，可以利用参数化编程的方式完成此赋值任务。1.新建speeddata类型数据“weldspeed”，代表焊接速度，并将工具中心的速度值v_tcp修改为10。焊接程序中的运动语句采用此速度数据，即可满足案例中对焊接速度的要求。I型坡口焊示教编程焊接工艺示教编程：2.编写焊接参数赋值程序FWeldpara整理程序如下： PROCFWeldpara(numGasFlow,numWeldPower,numRunning) NumWeldpara{1}:=GasFlow; NumWeldpara{2}:=WeldPower; NumWeldpara{3}:=weldspeed.v_tcp; NumWeldpara{4}:=Running; CSendWeldpara; ENDPROCI型坡口焊示教编程焊接工艺示教编程：3.编写I型坡口焊例行程序PWeldI整理程序如下：

PROCPWeldI() MoveJArea0701R,v100,z10,tool1; MoveLArea0702W,v20,fine,tool1; FWeldpara13,105,1; SetTOTDigWeldOn; WaitTime0.5; MoveLArea0703W,weldspeed,fine,tool1; MoveLArea0704W,weldspeed,fine,tool1; MoveLArea0705W,weldspeed,fine,tool1; MoveLArea0706W,weldspeed,fine,tool1; MoveLArea0707W,weldspeed,fine,tool1; MoveLArea0708W,weldspeed,fine,tool1; MoveLArea0709W,weldspeed,fine,tool1; WaitTime0.5; ResetTOTDigWeldOn; WaitTime2; FWeldpara0,0,0; MoveLArea0710R,v100,fine,tool1; ENDPROC本次课程到此结束

谢谢观看编写电路板装配程序德厚技高务实创新河南职业技术学院目录CONTENTS电路板装配程序流程分析电路板装配程序编写12电路板装配程序流程分析在装配工作站中，工业机器人使用吸盘工具在装配单元的异形芯片原料料盘区域吸取芯片，运送到待装配电路板的装配位置进行芯片的装配，完成芯片安装后吸取盖板盖好电路板，完成电路板的装配。电路板装配过程中，总共吸取装配5块芯片和1个盖板。电路板装配的工作路径点位规划如下图所示。电路板装配的工作路径（点位）HomeLeftArea0403WArea0502WArea0503WArea0504WArea0402WArea0505WArea0506WArea0405WArea0406WArea0408WArea0404WArea0401R电路板装配程序流程分析工业机器人在进行电路板装配的过程中的工作路径点位说明如下表所示。搬运码垛的工作路径（点位）说明点位名称功能说明HomeLeft工作原点（左安全起始点）Area0401R芯片吸取区域的过渡点Area0402W至Area0406W芯片原料料盘上各芯片对应的吸取位置Area0501R芯片装配区域的过渡点Area0502W至Area0506W电路板上各芯片对应的装配位置Area0407R盖板吸取区域的过渡点Area0408W电路板盖板吸取位置Area0507R盖板装配区域的过渡点Area0508W电路板盖板装配位置电路板装配程序流程分析5块异形芯片的吸取和装配的顺序如下图所示。①②⑤③④芯片吸取顺序芯片装配顺序电路板装配程序编写1.新建立一个“Assemble”程序模块，用来存放电路板装配的各个子程序。