焊接機器人操作技術(shù)

前言

緒論1

0.1工業(yè)機器人1

0.1.1國外工業(yè)機器人1

0.1.2國內(nèi)工業(yè)機器人2

0.2焊接機器人2

0.3焊接機器人的優(yōu)勢及局限性5

0.3.1主要優(yōu)勢5

0.3.2局限性5

0.4本教材的主要內(nèi)容及課程要求6

0.4.1主要內(nèi)容6

0.4.2課程要求6

【綜合練習(xí)】6

第1章機器人8

1.1機器人概述8

1.1.1機器人的種類8

1.1.2機器人系統(tǒng)的基本構(gòu)成9

1.1.3機器人的應(yīng)用12

1.1.4焊接機器人系統(tǒng)14

1.2焊接機器人15

1.2.1弧焊機器人15

1.2.2點焊機器人19

1.3主流焊接機器人22

1.3.1松下焊接機器人22

1.3.2ABB焊接機器人23

【綜合練習(xí)】27

第2章焊接機器人的安全操作30

2.1安全分析30

2.1.1安全分析的步驟30

2.1.2識別危險源30

2.1.3風(fēng)險評價32

2.2機器人安全設(shè)計和制造33

2.3機器人系統(tǒng)的安全防護(hù)和設(shè)計36

2.4使用與維護(hù)安全40

2.5松下TA系列焊接機器人的

維護(hù)與檢查42

【綜合練習(xí)】46

第3章焊接機器人在線操作48

3.1焊接機器人操作基礎(chǔ)48

3.1.1TA-1400型弧焊機器人的構(gòu)成48

3.1.2焊接機器人操作步驟52

3.2焊接機器人移動操作55

3.2.1移動前的準(zhǔn)備55

3.2.2機器人的移動方式58

3.3焊接機器人示教、再現(xiàn)操作61

3.3.1示教操作基礎(chǔ)61

3.3.2直線的示教操作67

3.3.3圓弧的示教操作69

3.3.4擺動的示教操作71

3.3.5再現(xiàn)操作77

3.3.6顯示79

3.4編輯操作81

3.4.1基本編輯功能81

3.4.2編輯程序82

3.4.3編輯文件91

3.5啟動操作92

3.5.1啟動方式92

3.5.2手動啟動92

【綜合練習(xí)】95

第4章焊接機器人示教再現(xiàn)

綜合實訓(xùn)98

4.1多條連續(xù)直線的示教再現(xiàn)實訓(xùn)98

4.2圓弧—直線—圓弧軌跡的

示教再現(xiàn)實訓(xùn)104

4.3直線擺動—圓弧軌跡的

示教再現(xiàn)實訓(xùn)108

【綜合練習(xí)】112

第5章典型接頭機器人焊接實例114

5.1焊接知識準(zhǔn)備114

5.1.1焊接方法114

5.1.2Q235鋼的焊接性分析115

5.1.3全位置焊接115

5.1.4定位焊116

5.2板對接平焊實例117

5.2.1焊件117

5.2.2裝配與定位焊117

5.2.3編程118

5.2.4機器人焊接119

5.3板T形接頭平角焊實例121

5.3.1焊件121

5.3.2裝配與定位焊122

5.3.3編程122

5.3.4機器人焊接124

5.4管-板（插入式）垂直俯位焊——

滑套焊接實例125

5.4.1焊件125

5.4.2裝配與定位焊125

5.4.3編程126

5.4.4機器人焊接128

5.5TAWERS焊接機器人應(yīng)用實例129

5.5.1新型焊接機器人TAWERS簡介129

5.5.2TAWERS應(yīng)用實例132

【綜合練習(xí)】134

第6章焊接機器人離線編程操作136

6.1機器人編程模式136

6.1.1示教編程136

6.1.2離線編程136

6.2離線編程系統(tǒng)1386.2.1離線編程系統(tǒng)的組成138

6.2.2離線編程典型系統(tǒng)138

6.3DTPS離線編程系統(tǒng)139

6.3.1DTPS操作界面139

6.3.2生成設(shè)備鏈接140

6.3.3建立設(shè)備141

6.4外部軸編輯142

6.4.1回轉(zhuǎn)變位機的編輯142

6.4.2行走變位機的編輯142

6.4.3在設(shè)備中添加變位機142

6.4.4建立機器人和變位機的

關(guān)聯(lián)（設(shè)定外部軸）143

6.5編輯（導(dǎo)入）工件146

6.6程序編輯149

6.6.1打開程序編輯窗口149

6.6.2添加工件149

6.6.3機器人原點位置的設(shè)定150

6.6.4編輯焊接示教點151

6.6.5編輯接近點152

6.6.6批量編輯點的屬性152

6.6.7編程153

【綜合練習(xí)】154

部分綜合練習(xí)答案155

參考文獻(xiàn)157

本教材為“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材，經(jīng)全國職業(yè)教育教材審定委員會審定。全書除緒論外共分6章，第1章根據(jù)國內(nèi)外焊接機器人現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，重點講述工業(yè)機器人的種類、構(gòu)成及應(yīng)用，并對弧焊機器人和點焊機器人做了簡要介紹；第2章講授焊接機器人的安全操作；第3、4、5章以Panasonic焊接機器人為對象，講述焊接機器人在線編程操作、綜合實訓(xùn)及典型接頭機器人焊接實例；第6章以Panasonic焊接機器人DTPS系統(tǒng)為例，講述焊接機器人離線編程的各項操作。每章都有綜合練習(xí)題，書末附有部分練習(xí)題答案。

本書以“做中學(xué)”的項目化教學(xué)理念，按照焊接機器人系統(tǒng)的操作、編程與維護(hù)的工作過程，以及焊接工業(yè)機器人系統(tǒng)的不同組成方式進(jìn)行編寫，由操作基礎(chǔ)篇、實例應(yīng)用篇和提高篇三部分組成。

本書主要內(nèi)容包括：焊接機器人系統(tǒng)的組成及日常維護(hù)、焊接工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)組成及基本操作、焊機及焊接工藝參數(shù)的設(shè)置、ABB焊接機器人系統(tǒng)的編程與操作、FANUC焊接機器人系統(tǒng)的編程與操作、KUKA焊接機器人系統(tǒng)的編程與操作、空間位置機器人焊接的編程與操作等。

本書采用案例教學(xué)的形式，詳細(xì)介紹了焊接工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)特點、控制方式、分類和應(yīng)用領(lǐng)域；焊接基礎(chǔ)知識、常見焊接設(shè)備和焊接工藝規(guī)程；講解了從TCP標(biāo)定、坐標(biāo)系選擇、焊接編程、示教運行和焊接實操的完整過程，以及較為復(fù)雜的空間焊接構(gòu)件的工業(yè)機器人焊接過程和示教編程。

本書可作為應(yīng)用型本科、職業(yè)院校工業(yè)機器人、焊接等相關(guān)專業(yè)課程的教材，也可以供企業(yè)工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

導(dǎo)讀1

操作基礎(chǔ)篇

第1章焊接機器人系統(tǒng)的組成及日常維護(hù)4

1.1焊接機器人系統(tǒng)的一般組成4

1.1.1焊接機器人系統(tǒng)的分類4

1.1.2焊接機器人系統(tǒng)的一般組成7

1.1.3主要設(shè)備的基本功能8

1.2焊接機器人系統(tǒng)的常規(guī)保養(yǎng)10

1.2.1常規(guī)保養(yǎng)制度10

1.2.2工業(yè)機器人系統(tǒng)的保養(yǎng)11

1.2.3焊接設(shè)備的保養(yǎng)12

1.3焊接機器人系統(tǒng)的主要配套設(shè)備與保養(yǎng)12

1.3.1變位機的種類13

1.3.2變位機的維護(hù)與保養(yǎng)15

1.3.3外圍設(shè)備的保養(yǎng)16

思考與練習(xí)題18

第2章焊接工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)組成及基本操作19

2.1焊接機器人本體結(jié)構(gòu)的基本形式20

2.1.1焊接機器人的組成與分類20

2.1.2機械本體的組成及功能23

2.2焊接機器人控制系統(tǒng)的硬件組成27

2.2.1工業(yè)機器人控制系統(tǒng)基本功能28

2.2.2工業(yè)機器人控制系統(tǒng)分類30

2.2.3工業(yè)機器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)31

2.2.4控制系統(tǒng)的硬件組成32

2.3FANUC機器人基本操作及編程33

2.3.1FANUC機器人示教器33

2.3.2FANUC機器人坐標(biāo)系設(shè)置39

2.3.3FANUC程序編寫入門45

2.3.4FANUC機器人使用注意事項49

2.4KUKA機器人基本操作及編程50

2.4.1示教器界面介紹與操作50

2.4.2焊接坐標(biāo)系的設(shè)定操作54

2.4.3機器人手動移動操作56

2.4.4KUKA機器人的工具標(biāo)定58

2.5OTC機器人基本操作及編程62

2.5.1操作盒的功能說明62

2.5.2示教器界面與操作62

2.5.3焊接坐標(biāo)系的設(shè)定操作68

2.6ABB機器人基本操作與編程70

2.6.1示教器界面介紹與操作70

2.6.2焊接坐標(biāo)系的設(shè)定操作77

2.6.3機器人手動移動操作和示教83

思考與練習(xí)題88

第3章焊機及焊接工藝參數(shù)的設(shè)置89

3.1弧焊基本類型及應(yīng)用89

3.1.1焊接基本概念89

3.1.2常見焊接類型與應(yīng)用89

3.2焊接工藝與質(zhì)量評定93

3.2.1焊接材料93

3.2.2焊接工藝方法93

3.2.3焊接工藝評定96

3.3林肯焊機的焊接工藝參數(shù)設(shè)置及日常保養(yǎng)97

3.3.1林肯機器人焊機的參數(shù)設(shè)置99

3.3.2Invertec CV350-R林肯焊機的日常保養(yǎng)99

3.3.3AutoDriveTM 4R90送絲機的使用與保養(yǎng)102

3.3.4TBi焊槍的日常保養(yǎng)102

3.4福尼斯焊機的焊接工藝參數(shù)設(shè)置及日常保養(yǎng)103

3.4.1TPS2700焊接電源的基本組成104

3.4.2控制面板結(jié)構(gòu)與功能106

3.4.3MIG/MAG 一元化焊110

3.4.4TPS 2700基本調(diào)試111

3.4.5福尼斯機器人焊接模式111

3.4.6Fornius焊機維護(hù)保養(yǎng)114

3.5麥格米特焊機的焊接工藝參數(shù)設(shè)置及日常保養(yǎng)114

3.5.1焊機控制面板115

3.5.2主要按鈕的操作118

3.5.3麥格米特焊機的維護(hù)保養(yǎng)122

思考與練習(xí)題123

實例應(yīng)用篇

第4章ABB焊接機器人系統(tǒng)的編程與操作126

4.1ABB-IRB機器人編程基礎(chǔ)126

4.1.1基本運動指令126

4.1.2基本運動編程實例127

4.2ABB-IRB1400系統(tǒng)的直線焊接編程與操作132

4.2.1ABB機器人直線焊接常用指令132

4.2.2直線焊接編程示例133

4.3ABB-1400系統(tǒng)的圓弧焊接示教、程序編輯與實操144

4.3.1圓弧焊接指令144

4.3.2圓弧焊接編程144

思考與練習(xí)題148

第5章FANUC焊接機器人系統(tǒng)的編程與操作149

5.1FANUC機器人編程基礎(chǔ)149

5.1.1動作指令類型和格式149

5.1.2焊接指令152

5.1.3程序文件操作154

5.1.4基本編程操作156

5.1.5手動測試158

5.1.6執(zhí)行程序158

5.2FANUC機器人直線軌跡焊接編程與操作159

5.2.1直線焊接編程示例160

5.2.2輸入焊接參數(shù)162

5.2.3調(diào)試運行程序164

5.3FANUC機器人圓弧軌跡焊接編程與操作164

5.3.1圓弧焊接編程164

5.3.2焊接參數(shù)的輸入167

5.3.3調(diào)試運行程序169

思考與練習(xí)題169

第6章KUKA焊接機器人系統(tǒng)的編程與操作170

6.1KUKA焊接機器人的編程基礎(chǔ)170

6.1.1運動類型和指令格式170

6.1.2逼近運動172

6.1.3焊接指令174

6.2KUKA機器人示教編程178

6.2.1程序文件（模塊）的創(chuàng)建178

6.2.2KUKA機器人的示教編程180

6.2.3KUKA機器人程序的運行186

6.3KUKA機器人的直線焊接編程193

6.3.1直線焊接程序的完善193

6.3.2直線軌跡焊接程序解析196

6.4KUKA機器人圓弧焊接編程197

6.4.1圓弧焊接程序的完善197

6.4.2焊接與擺動參數(shù)的設(shè)置198

6.4.3圓弧軌跡焊接程序解析199

思考與練習(xí)題202

提高篇

第7章空間位置機器人焊接的編程與操作204

7.1角焊縫的焊接工藝規(guī)程與示教編程206

7.1.1角焊縫的工藝規(guī)程206

7.1.2角焊縫的示教編程206

7.1.3角焊縫焊接程序解析218

7.2管板角焊縫的工藝規(guī)程、示教與實操218

7.2.1管板角焊縫的工藝規(guī)程218

7.2.2管板焊縫焊接的示教218

7.2.3管板角焊縫程序解析223

7.3平板對接焊縫的工藝規(guī)程與示教編程224

7.3.1平板對接焊縫的工藝規(guī)程224

7.3.2平板對接焊縫焊接的示教224

7.3.3平板對接焊縫程序解析229

參考文獻(xiàn)231 2100433B

本書以弧焊機器人的編程與操作為核心，以從認(rèn)識到熟練編程和操作機器人為目的，結(jié)合CO2/MAG弧焊機器人的應(yīng)用這一主題，通過教學(xué)過程、操作步驟、圖片、表格、實訓(xùn)項目等內(nèi)容，對機器人的主要技術(shù)參數(shù)、示教編程方法、基本設(shè)定、系統(tǒng)案例與焊接應(yīng)用進(jìn)行了較為全面的講解。 本書圖文并茂、通俗易懂，并結(jié)合焊接機器人編程操作的崗位特點，讓讀者能夠在實訓(xùn)練習(xí)后掌握機器人的基本操作及應(yīng)用，充分體現(xiàn)“做中教”、“做中學(xué)”的教學(xué)理念，滿足職業(yè)技術(shù)教育理實一體化教學(xué)需要。 課程內(nèi)容緊密結(jié)合生產(chǎn)實際，增加設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)內(nèi)容、并有機器人命令表、錯誤及報警代碼，系統(tǒng)設(shè)定、企業(yè)生產(chǎn)案例等，因此，可以作為焊接機器人工具參考書，適用于職業(yè)技術(shù)教育焊接專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生或從事機器人編程操作的人員學(xué)習(xí)，以及從事機器人相關(guān)工作的工程技術(shù)人員閱讀參考。對于各類品牌的焊接機器人和其他用途的機器人同樣能起到觸類旁通的效果。