【正文】 【 擴(kuò) 展 與 提 高 】 。隨著激光器和 ———— 電弧焊設(shè)備性能的提高，以及激光器價格的不斷降低，同時為滿足生 產(chǎn)的迫切需求，激光 / 電弧復(fù)合熱源焊接技術(shù)得到越來越多的應(yīng)用。 ———— 目前雙絲焊主要有兩種方法：一種是 Twin arc 法，另一種為 Tandem 法 。例如 YASKAWA 公司推出的機(jī)器人控制柜可以協(xié)調(diào)控制 提 高 多達(dá) 72 個軸。 位 置 ———— 焊接機(jī)器人工作站的工位布局 【 課 堂 認(rèn) 知 】 返回 目錄 76/89 焊接機(jī)器人技術(shù)的新發(fā)展 1. 機(jī)器人系統(tǒng) 所 處 ?操作機(jī) 在弧焊應(yīng)用方面， FANUC R0iA 擁有無可比擬的優(yōu)越性能：首先， 位 置 通過優(yōu)化成功地設(shè)計了輕量和緊湊的機(jī)器人手臂；其次，采用最先進(jìn)的伺 ———— 服技術(shù)，提高機(jī)器人的動作速度和精確度；再次， FANUC R0iA 與林肯新 型弧焊電源之間實現(xiàn)了數(shù)字通訊。 位 置 焊接機(jī)器人工作站的工位布局 ———— 【 課 堂 認(rèn) 知 】 返回 目錄 74/89 焊接機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局 工位布局 所 處 焊接機(jī)器人與周邊設(shè)備組成的系統(tǒng)稱之為焊接機(jī)器人集成系統(tǒng)（工作站）。 位 置 ———— 焊接機(jī)器人工作站的工位布局 【 課 堂 認(rèn) 知 】 返回 目錄 72/89 焊接機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局 工位布局 所 處 焊接機(jī)器人與周邊設(shè)備組成的系統(tǒng)稱之為焊接機(jī)器人集成系統(tǒng)（工作站）。 返回 目錄 70/89 焊接機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局 工位布局 所 處 焊接機(jī)器人與周邊設(shè)備組成的系統(tǒng)稱之為焊接機(jī)器人集成系統(tǒng)（工作站）。 ?協(xié)調(diào)焊接型 除具有簡易型具備的功能外，還具有協(xié)調(diào)焊接功能。 課 堂 認(rèn) ? 工位變換型 除具有簡易型具備的功能外，還具有工位變換功能。 知 】 返回 自動換槍裝置 目錄 69/89 焊接機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局 周邊設(shè)備 所 處 位 焊接機(jī)器人是成熟、標(biāo)準(zhǔn)、批量生產(chǎn)的高科技產(chǎn)品，但其周邊設(shè)備是 置 非標(biāo)準(zhǔn)的，需要專業(yè)設(shè)計和非標(biāo)產(chǎn)品制造。 在弧焊機(jī)器人作業(yè)過程中，焊槍是一個重要的執(zhí)行工具，需要定期更 【 換或清理焊槍配件，如導(dǎo)電嘴、噴嘴等，這樣不僅浪費工時，且增加維護(hù) 課 堂 費用。 清搶動作程序點說明 【 課 堂 程序點 說 明 程序點 說 明 程序點 說 明 認(rèn) 知 】 程序點 移向剪絲位置 程序點 6 移向清槍位置 程序點 11 噴油前一點 1 程序點 剪絲前一點 程序點 7 清槍前一點 程序點 12 噴油位置 2 程序點 剪絲位置 程序點 8 清槍位置 程序點 13 噴油前一點 3 程序點 剪絲前一點 程序點 9 清槍前一點 程序點 14 焊槍抬起 4 程序點 返回 焊槍抬起 程序點 10 焊槍抬起 程序點 15 回到原點位置 目錄 5 67/89 焊接機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局 周邊設(shè)備 所 處 4 ）工具快換裝置 多任務(wù)環(huán)境中，一臺機(jī)器人甚至可以完成包括焊接在內(nèi)的 位 抓物、搬運、安裝、焊接、卸料等多種任務(wù)，機(jī)器人可以根據(jù)程序要求和 置 ———— 任務(wù)性質(zhì)，自動更換機(jī)器人手腕上的工具，完成相應(yīng)的任務(wù)。 焊槍自動清洗站 返回 目錄 66/89 焊接機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局 周邊設(shè)備 所 處 3) 清槍裝置 機(jī)器人在施焊過程中焊鉗的電極頭氧化磨損，焊槍噴嘴內(nèi)外殘留 位 的焊渣以及焊絲干伸長的變化等勢必影響到產(chǎn)品的焊接質(zhì)量及其穩(wěn)定性。 ? 焊槍自動清槍站 焊槍自動清槍站主要包括 焊槍清洗機(jī)、噴硅油 / 防飛濺 【 裝置和焊絲剪斷裝置組成。 目錄 65/89 焊接機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局 周邊設(shè)備 所 處 3) 清槍裝置 機(jī)器人在施焊過程中焊鉗的電極頭氧化磨損，焊槍噴嘴內(nèi)外殘留 位 的焊渣以及焊絲干伸長的變化等勢必影響到產(chǎn)品的焊接質(zhì)量及其穩(wěn)定性。常見 置 ———— 清槍裝置有 焊鉗電極修磨機(jī)（點焊）和焊槍自動清槍站（弧焊） 。 ———— 【 課 堂 認(rèn) 知 】 b) 挖掘機(jī)動臂 a) 挖掘機(jī)中心支架 工程機(jī)械結(jié)構(gòu)件的機(jī)器人焊接作業(yè) 機(jī)器人系統(tǒng)中運動軸的一般切換順序：基本軸 → 手腕軸 → 外部軸。 【 課 堂 認(rèn) 知 】 a) 機(jī)器人待機(jī)位置 b) 作業(yè)臨近點位置 c) 焊接作業(yè)開始位置 騎坐式管 板船型焊作業(yè) 返回 目錄 62/89 焊接機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局 周邊設(shè)備 所 處 ?協(xié)調(diào)運動 在焊接過程中，變位機(jī)必須不斷地改變工件的位置和姿態(tài)，并 位 置 且變位機(jī)的運動和機(jī)器人的運動必須能共同合成焊接軌跡，保持焊接速度 ———— 和工具姿態(tài)，這就是變位機(jī)和機(jī)器人的協(xié)調(diào)運動。 ———— 【 機(jī)器人動作 課 堂 認(rèn) 知 】 ① ② 機(jī)器人 + 變位機(jī) 變位機(jī)動作 同時動作 返回 ③ 目錄 焊接機(jī)器人和變位機(jī)動作分解 61/89 焊接機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局 周邊設(shè)備 所 處 ? 非協(xié)調(diào)運動 主要用于焊接時工件需要變位，但不需要變位機(jī)與機(jī)器人 位 作協(xié)調(diào)運動的場合。 產(chǎn)品圖例 返回 目錄 焊接變位機(jī) 60/89 焊接機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局 周邊設(shè)備 變位機(jī)的安裝必須使工件的變位均處在機(jī)器人動作范圍之內(nèi)，并需要合理 所 處 分解機(jī)器人本體和變位機(jī)的各自職能，使兩者按照統(tǒng)一的動作規(guī)劃進(jìn)行作業(yè)。其中一種做法是采用變位機(jī)讓焊 【 課 接工件移動或轉(zhuǎn)動，使工件上的待焊部位進(jìn)入機(jī)器人的作業(yè)空間。 a) 傾翻回轉(zhuǎn)式變位機(jī) b) 變位機(jī)及夾具 返回 焊接變位機(jī) 目錄 59/89 焊接機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局 周邊設(shè)備 所 目前，常見的焊接機(jī)器人輔助裝置有 變位機(jī)、滑移平臺、清焊裝置和工 處 位 具快換裝置等。其中一種做法是采用變位機(jī)讓焊 堂 接工件移動或轉(zhuǎn)動，使工件上的待焊部位進(jìn)入機(jī)器人的作業(yè)空間。 認(rèn) 知 】 返回 焊接機(jī)器人外部軸擴(kuò)展 目錄 58/89 焊接機(jī)器人的周邊設(shè)備與工位布局 周邊設(shè)備 所 處 目前，常見的焊接機(jī)器人輔助裝置有 變位機(jī)、滑移平臺、清焊裝置和工 位 置 具快換裝置等。 ———— 1 ）變位機(jī) 對于有些焊接場合，由于工件空間幾何形狀過于復(fù)雜，使焊接 機(jī)器人的末端工具無法到達(dá)指定的焊接位置或姿態(tài)，此時可以通過增加 1~3 【 課 個外部軸的辦法來增加機(jī)器人的自由度。 對于程序點 9 的示教，利用便利的文件編輯功能（復(fù)制），可快速完 成程序點 1 的拷貝。 程序點 9 ② 將程序點屬性設(shè)定為“空走點”，插補(bǔ)方式選“ PTP” 。 （焊接結(jié)束點） ③ 確認(rèn)保存程序點 8 為直線焊接結(jié)束點。 知 】 ① 保持焊槍姿態(tài)不變，移動機(jī)器人到直線作業(yè)結(jié)束點。 課 程序點 7 堂 ② 將程序點屬性設(shè)定為“焊接點”，插補(bǔ)方式選“圓弧插補(bǔ)”。 （焊接中間點） ③ 確認(rèn)保存程序點 6 為圓弧焊接中間點。 返回 目錄 56/89 焊接機(jī)器人的作業(yè)示教 弧焊作業(yè)示教 所 處 位 程序點 示教方法 置 ———— ① 保持焊槍姿態(tài)不變，移動機(jī)器人到圓弧作業(yè)中間點。 程序點 5 ② 將程序點屬性設(shè)定為“焊接點”，插補(bǔ)方式選“圓弧插補(bǔ)”。 （作業(yè)過渡點） ③ 確認(rèn)保存程序點 4 為作業(yè)臨近點。 ① 保持焊槍姿態(tài)不變，移動機(jī)器人到作業(yè)過渡點。 程序點 3 ② 將程序點屬性設(shè)定為“空走點”，插補(bǔ)方式選“直線插補(bǔ)”。 認(rèn) （焊接開始點） 知 ④ 如有需要，手動插入弧焊作業(yè)命令。 課 ② 將程序點屬性設(shè)定為“焊接點”，插補(bǔ)方式選“直線插補(bǔ)”。 （作業(yè)臨近點） ③ 確認(rèn)保存程序點 1 為作業(yè)臨近點。 返回 目錄 55/89 焊接機(jī)器人的作業(yè)示教 弧焊作業(yè)示教 所 處 程序點 示教方法 位 置 ① 按第 3 章手動操縱機(jī)器人要領(lǐng)移動機(jī)器人到作業(yè)臨近點，調(diào)整焊槍姿態(tài)。 (3) 程序點的登錄 手動操縱機(jī)器人分別移動到程序點 1 至程序點 9 位置。 4) 機(jī)器人原點確認(rèn)。 置 2) 工件裝夾。 置 ———— 【 課 堂 認(rèn) 知 】 程序點 1 程序點 9 程序點 8 程序點 2 A D 程序點 4 程序點 7 程序點 5 B 程序點 6 C 程序點 3 ▲ 為提高工作效率，通常將程序點 9 和程序點 1 設(shè)在同一位置。 焊接結(jié)束點） 返回 目錄 51/89 焊接機(jī)器人的作業(yè)示教 ?附加擺動 機(jī)器人完成直線 / 環(huán)形焊縫的擺動焊接一般需要增加 1~2 個振幅 所 處 點的示教。 程序點 8 ② 將程序點屬性設(shè)定為“空走點”，插補(bǔ)方式選“圓弧插補(bǔ)”。 （末段圓弧中間點 / ③ 確認(rèn)保存程序點 7 為末段圓弧中間點 / 焊接中間點。 焊接中間點） 知 】 ① 將機(jī)器人移動到末段圓弧軌跡中間點。 程序點 6 【 課 ② 將程序點屬性設(shè)定為“焊接點”，插補(bǔ)方式選“圓弧插補(bǔ)”。 焊接中間點） ③ 確認(rèn)保存程序點 5 為兩段圓弧分割點 / 焊接中間點。 ① 保持程序點 4 位置不動，根據(jù)需要調(diào)整作業(yè)姿態(tài)。 程序點 4 知 ② 將程序點屬性設(shè)定為“焊接點”，插補(bǔ)方式選“圓弧插補(bǔ)”。 （首段圓弧中間點 / 【 課 焊接中間點） ③ 確認(rèn)保存程序點 3 為首段圓弧 / 焊接中間點。 接開始點） 49/89 焊接機(jī)器人的作業(yè)示教 熔焊作業(yè) 連續(xù)圓弧作業(yè)軌跡示教 所 處 位 置 程序點 示教方法 ———— ① 將機(jī)器人移動到首段圓弧軌跡中間點。 程序點 2 目錄 ② 將程序點屬性設(shè)定為“焊接點”，插補(bǔ)方式選“圓弧插補(bǔ)”。 ③ 確認(rèn)保存程序點 1 為圓弧 / 焊接接近點。 置 ———— 程序點 3 程序點 4 結(jié)束點 中間點 程序點 5 內(nèi)插點 【 程序點 6 開始點 課 程序點 1 自動直線 堂 接近點 移到開始點 —— —— 認(rèn) 焊 空 知 程序點 7 程序點 2 程序點 8 接 走 】 中間點 開始點 結(jié)束點 點 點 焊接區(qū)間 圓弧插補(bǔ)區(qū)間 連續(xù)圓弧運動軌跡 程序點 示教方法 ① 將機(jī)器人移動到圓弧軌跡接近點。 48/89 焊接機(jī)器人的作業(yè)示教 熔焊作業(yè) 所 處 示教連續(xù)圓弧軌跡時，通常需要執(zhí)行圓弧分離。 程序點 5 返回 ② 將程序點屬性設(shè)定為“空走點”，插補(bǔ)方式選“圓弧插補(bǔ)”。 （圓弧 / 焊接中間點） ③ 確認(rèn)保存程序點 4 為圓弧 / 焊接中間點。 ① 將機(jī)器人移動到圓弧軌跡中間點。 程序點 3 ② 將程序點屬性設(shè)定為“焊接點”，插補(bǔ)方式選“圓弧插補(bǔ)”。 （圓弧 / 焊接開始點） ③ 確認(rèn)保存程序點 2 為圓弧 / 焊接開始點。 】 ① 將機(jī)器人移動到圓弧軌跡開始點。 堂 ② 將程序點屬性設(shè)定為“空走點”，插補(bǔ)方式選“ PTP” 或“直線插