焊工知识与技能（初级）课件第十二单元焊接机器人操作与编程-基础知识 2022-2023学年高二上劳动版

第十二单元 焊接机器人操作与编程 基础知识 课题一　板对接平焊 课题二　板对接横焊 课题三　管对接垂直固定焊 课题四　管板骑座式垂直固定焊 基础知识 一、焊接机器人概述 1.焊接机器人的发展 焊接机器人就是在焊接生产领域代替焊工从事焊接操作的工业机器人，生产中普遍应用的方式主要有点焊和电弧焊两种。 第一代弧焊机器人——示教再现型弧焊机器人已在生产中得到广泛应用。第二代弧焊机器人在焊接过程中能察觉焊件由于热变形而产生的焊缝位置的变化，调整焊接位置，保证焊缝质量。第三代弧焊机器人是具有学习、推理和自动规划功能的智能弧焊机器人。 2.焊接机器人在焊接领域的应用 机器人电弧焊不仅用于汽车制造业，还可以用于涉及电弧焊的其他制造业,如轮船、机车车辆、锅炉、重型机械等的生产中。 3.机器人焊接的特点 （1）适用范围广泛。 （2）焊接质量高。 （3）生产效率高。 4.焊接机器人的分类 （1）点焊机器人 点焊机器人有以下特点: 1）安装面积小，工作空间大。 2）能快速完成小节距的多点定位(如每0.3～0.4s移动30～50mm节距)。 3）定位精度高(±0.25mm)，以确保焊接质量。 4）持重大(50～100kg)，以便携带内装变压器的焊钳。 5）内存容量大，示教简单，节省工时。 6）点焊速度与生产线速度相匹配，同时安全可靠性好。 7）有足够的自由度。 （2）弧焊机器人 基本性能要求如下: 1）能设定焊接条件(如电流、电压、速度等)。 2）摆动功能。 3）坡口填充功能。 4）焊接异常检测功能。 5）焊接传感器(始焊点检测、焊道跟踪)的接口功能。 5.焊接机器人焊接系统的组成 焊接机器人实物图 1—焊枪　2—机器人控制柜　3—焊接电源　 4—示教器（手持编程器）　5—送丝机　6—机器人本体 完整的焊接机器人系统分为驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人—环境交互系统、人—机交互系统和控制系统。具体到实物由机器人本体、变位机、控制器、焊接系统(专用焊接电源、送丝机、焊枪等)、焊接传感器、焊接辅助设备(供气系统、冷却系统)等组成。 　焊接机器人的组成 1—控制柜　2—焊接电源　3—冷却系统　4—送丝机 5—焊枪　 6—变位机　 7—机器人本体　8—气瓶　9—焊接传感器 （1）机器人本体 机器人本体是焊接机器人的执行机构，它由驱动器、传动机构、连杆、关节、内部传感器(编码盘)等组成。 （2）变位机 变位机作为机器人焊接生产线及焊接柔性加工单元的重要组成部分，其作用是将焊件旋转(平移)到最佳的焊接位置。 （3）控制器 控制器位于控制柜中，是机器人的核心部件，它实施机器人的全部信息处理和对机械手的运动控制。 （4）焊接系统 焊接系统是焊接机器人完成作业的核心装备，由焊钳(点焊机器人)、焊枪(弧焊机器人)、焊接控制器以及水、电、气等辅助部分组成。焊接控制器可根据预定的焊接监控程序，进行焊接参数输入、焊接程序控制及焊接系统故障自诊断，并实现与本地计算机及 示教器的通信联系。 （5）焊接传感器 焊接传感器的任务是实现焊件坡口的定位、跟踪以及获取焊缝熔透信息。 6.焊接机器人编程方法 （1）示教编程 示教编程时只是粗略获取几个焊缝轨迹上的关键点，然后通过焊接机器人的视觉传感器(通常是电弧传感器或激光视觉传感器)自动跟踪实际的焊缝轨迹。 （2）离线编程 离线编程是指机器人焊接程序的编制、焊缝轨迹坐标位置的获取以及程序的调试均通过一台计算机独立完成，不需要机器人本身的参与。 二、KUKA焊接机器人示教编程简介 1.KUKA 示教器(smartPAD)界面介绍 （1）示教器的结构及功能 示教器是用于机器人的手持编程器。操作者可使用示教器通过手动操作、程序编写或参数配置等控制或调整机器人的行走路线、速度变量、旋转度数和焊接姿态等。 （2）示教器的面板 1）正面面板。KUKA机器人示教器正面面板由触摸屏、3D鼠标、移动键、倍率按键、主菜单键、工艺键、启动键、键盘显示键、钥匙开关和紧急停止键等组成。 2）背面面板。KUKA机器人示教器背面面板由确认开关、启动键、USB口和型号铭牌等组成。 （3）示教器的操作界面（KUKA smartHMI） KUKA机器人