《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成》（王仲） 項(xiàng)目四（工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成）

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（第2版）焊接機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成項(xiàng)目四項(xiàng)目導(dǎo)讀焊接機(jī)器人是應(yīng)用最廣泛的一類工業(yè)機(jī)器人，在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用中占比為40%～60%。采用機(jī)器人進(jìn)行焊接是焊接自動(dòng)化的革命性進(jìn)步，它突破了傳統(tǒng)焊接的剛性自動(dòng)化，開拓了一種柔性自動(dòng)化的焊接方式。焊接機(jī)器人主要分為弧焊機(jī)器人和點(diǎn)焊機(jī)器人兩大類。本項(xiàng)目從任務(wù)分析、硬件選型和軟件配置三個(gè)方面分別認(rèn)識(shí)弧焊與點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的集成。思政目標(biāo)養(yǎng)成腳踏實(shí)地、求真務(wù)實(shí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、終身學(xué)習(xí)的職業(yè)素養(yǎng)。弘揚(yáng)執(zhí)著專注、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、精益求精、勇于創(chuàng)新的工匠精神。學(xué)習(xí)目標(biāo)理解弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)分析。掌握弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的硬件選型與軟件配置。認(rèn)識(shí)實(shí)際案例中弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的安裝、調(diào)試與運(yùn)行。理解點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)分析。掌握點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的硬件選型與軟件配置。認(rèn)識(shí)實(shí)際案例中點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的安裝、調(diào)試與運(yùn)行。CONTENTS1弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成2點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成1弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成任務(wù)引入在某機(jī)械加工廠新建了自動(dòng)化焊接車間后，擁有十余年焊接經(jīng)驗(yàn)的焊工王師傅被調(diào)去新車間負(fù)責(zé)工藝檢測(cè)。面對(duì)正在進(jìn)行調(diào)試的焊接機(jī)器人，想到自己十余年來的工作經(jīng)歷，王師傅不由得心生感慨。王師傅不僅工作經(jīng)驗(yàn)豐富，而且十分熱愛自己的工作，樂于學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技能。他先了解了車間中的弧焊機(jī)器人，又詳細(xì)查看了周邊設(shè)備，心里琢磨著這些新設(shè)備的焊接工藝與傳統(tǒng)焊接工藝的差別?？吹叫堈趯?duì)弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，他又讓小張向他介紹各硬件設(shè)備選型的依據(jù)、軟件配置中的關(guān)鍵參數(shù)及控制計(jì)算機(jī)中相關(guān)的程序設(shè)計(jì)等。王師傅一邊感嘆于科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展給工業(yè)生產(chǎn)帶來的巨大變化，一邊暗自決定要將“活到老，學(xué)到老”的精神堅(jiān)持和貫徹下去。弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成任務(wù)引入本任務(wù)首先介紹弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)分析，然后在此基礎(chǔ)上分析弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的硬件選型與軟件配置方法。知識(shí)與技能要求弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成一、弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)分析弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的主要工作是根據(jù)焊接對(duì)象的性質(zhì)及焊接工藝的要求，利用弧焊機(jī)器人完成電弧焊接過程。弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用范圍很廣，在汽車制造、通用機(jī)械、金屬結(jié)構(gòu)等許多加工制造行業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用。常見的弧焊工藝有熔化極活性氣體保護(hù)焊（MAG焊）、熔化極惰性氣體保護(hù)焊（MIG焊）、埋弧焊等。焊接材料形狀弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成焊接材料形狀與人工焊接相比，采用焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接作業(yè)主要具有以下優(yōu)點(diǎn)。（1）易于提高焊接產(chǎn)品質(zhì)量，確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性與均一性。（2）可提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)一天24h連續(xù)生產(chǎn)。（3）焊接機(jī)器人可在有害環(huán)境下長期工作，改善工人的勞動(dòng)條件。（4）降低了對(duì)工人操作技術(shù)水平的要求。（5）縮短了產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期，減少了相應(yīng)的設(shè)備投資。（6）可實(shí)現(xiàn)批量產(chǎn)品焊接的自動(dòng)化。（7）為焊接柔性生產(chǎn)線提供技術(shù)基礎(chǔ)。小貼士弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成二、弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的硬件選型弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的形式多種多樣，但一個(gè)完整的弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)通常包含弧焊機(jī)器人、弧焊電源、焊槍、送絲機(jī)構(gòu)、外圍設(shè)備（如焊接變位機(jī)）等基本結(jié)構(gòu)。焊接材料形狀弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（一）弧焊機(jī)器人選擇弧焊機(jī)器人時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)焊接工件的形狀和大小來確定弧焊機(jī)器人的工作范圍，通常以保證能焊到工件上的所有焊點(diǎn)為準(zhǔn)；其次要綜合考慮效率和成本，依此來確定弧焊機(jī)器人的軸數(shù)、速度及負(fù)載能力。在其他條件相同的情況下，應(yīng)優(yōu)先選擇已內(nèi)置弧焊程序的工業(yè)機(jī)器人，方便程序的編寫和調(diào)試。在電纜安裝方面，應(yīng)優(yōu)先選擇能在上臂內(nèi)置焊槍電纜、能在底部內(nèi)置焊接地線電纜和保護(hù)氣軟管的機(jī)器人，以防止電纜因外露而損壞，延長電纜的使用壽命?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成選擇弧焊機(jī)器人時(shí)，還應(yīng)考慮弧焊相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。（1）適宜的焊接方法。弧焊機(jī)器人一般只采用熔化極氣體保護(hù)焊，該方法不需要采用高頻引弧起焊，能夠適應(yīng)機(jī)器人控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)沒有特殊抗干擾能力的實(shí)際情況。（2）擺動(dòng)功能。作為弧焊機(jī)器人的一項(xiàng)重要工藝性能，擺動(dòng)功能的最佳選擇是能在空間（x，y，z）范圍內(nèi)任意設(shè)定擺動(dòng)方式和參數(shù)。（3）焊接工藝故障自檢和自處理功能。對(duì)于常見的焊接工藝故障，如黏絲、斷絲等，若不及時(shí)處理，則會(huì)發(fā)生損壞機(jī)器人、報(bào)廢工件等生產(chǎn)事故。因此，弧焊機(jī)器人必須具有檢出這類故障、實(shí)時(shí)自動(dòng)急停并報(bào)警的功能。（4）引弧和收弧參數(shù)的設(shè)定和修改功能。焊接時(shí)引弧、收弧處特別容易產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷。為確保焊接質(zhì)量，在弧焊機(jī)器人工作過程中，通過示教應(yīng)能設(shè)定和修改引弧和收弧參數(shù)。這是弧焊機(jī)器人必不可少的功能。（5）焊接尖端點(diǎn)的示教功能。在焊接示教時(shí)，應(yīng)先示教焊縫上某一點(diǎn)的位置，然后調(diào)整焊槍和焊鉗姿態(tài)。當(dāng)調(diào)整姿態(tài)時(shí)，弧焊機(jī)器人應(yīng)能確保原示教點(diǎn)的位置完全不變?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（二）弧焊電源弧焊電源是用來對(duì)焊接電弧提供電能的一種專用設(shè)備。由于弧焊電源的負(fù)載是電弧，因此它必須具有弧焊工藝所要求的電氣性能，如合適的空載電壓、一定形狀的外特性、良好的動(dòng)態(tài)特性、靈活的調(diào)節(jié)特性等。常用弧焊電源的特點(diǎn)及其適用范圍弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（三）焊槍焊槍將弧焊電源的高電流產(chǎn)生的熱量聚集在焊槍終端，使焊絲融化，融化的焊絲滲透到焊接部位，待冷卻后與被焊接物體牢固地連成一體。焊槍的類型1槍的種類很多，應(yīng)根據(jù)具體的焊接工藝選擇相應(yīng)的焊槍。對(duì)于弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)而言，通常采用的是熔化極氣體保護(hù)焊。如圖所示為SRCT-308R輕型氣冷、鵝頸式半自動(dòng)焊槍，該焊槍內(nèi)置防撞傳感器。SRCT-308R焊槍弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成熔化極氣體保護(hù)焊用焊槍根據(jù)自動(dòng)化水平不同，分為半自動(dòng)型焊槍和自動(dòng)型焊槍；根據(jù)適用情形不同，分為適用于大電流、高生產(chǎn)率的重型焊槍和適用于小電流、全位置焊的輕型焊槍；根據(jù)冷卻方法不同，分為水冷型焊槍和氣冷型焊槍；根據(jù)形狀不同，分為鵝頸型焊槍和手槍型焊槍?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成焊槍的選擇2在選擇焊槍時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。（1）應(yīng)選擇自動(dòng)型焊槍，不要選擇半自動(dòng)型焊槍。因?yàn)榘胱詣?dòng)型焊槍僅用于人工焊接，不能用于機(jī)器人焊接。（2）根據(jù)焊絲的粗細(xì)、焊接電流的大小及負(fù)載率等因素選擇氣冷型或水冷型焊槍。

例如，使用細(xì)焊絲時(shí)，焊接電流較小，可選用氣冷型焊槍；使用粗焊絲時(shí)，焊接電流較大，應(yīng)選用水冷型焊槍?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（4）根據(jù)焊接電流、焊槍角度選擇焊槍。大部分弧焊機(jī)器人的焊槍與鵝頸型半自動(dòng)焊槍基本相同，鵝頸的彎曲角一般都小于45°。根據(jù)工件特點(diǎn)選不同角度的鵝頸，可改善焊槍的可達(dá)性。若鵝頸角度過大，送絲阻力會(huì)增大，容易使送絲速度不穩(wěn)定；若鵝頸角度過小，一旦導(dǎo)電嘴稍有磨損，便會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)電不良的現(xiàn)象。（5）從設(shè)備和人身安全方面考慮，應(yīng)選擇帶防撞傳感器的焊槍。當(dāng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果焊槍碰到障礙物，防撞傳感器能立即使機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng)（相當(dāng)于急停按鈕），以避免損壞焊槍或機(jī)器人。（3）根據(jù)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)選擇內(nèi)置型或外置型焊槍。安裝內(nèi)置型焊槍時(shí)，要求機(jī)器人末端軸的法蘭盤必須是中空的。

例如，對(duì)于安川MA1400專用焊接機(jī)器人，其末端軸的法蘭盤是中空的，應(yīng)選擇內(nèi)置型焊槍；對(duì)于安川MH6通用型機(jī)器人，則應(yīng)選擇外置型焊槍?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（四）送絲機(jī)構(gòu)弧焊機(jī)器人的送絲機(jī)構(gòu)主要由送絲機(jī)和送絲軟管組成?；『笝C(jī)器人的送絲穩(wěn)定性關(guān)系到機(jī)器人能否連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。送絲機(jī)1送絲機(jī)的作用是向焊槍自動(dòng)輸送焊絲，它主要由送絲電機(jī)、壓緊機(jī)構(gòu)、送絲滾輪（主動(dòng)輪、從動(dòng)輪）等構(gòu)成。（1）根據(jù)送絲機(jī)在機(jī)器人上安裝方式的不同，送絲機(jī)可分為一體式和分離式兩種。目前，采用一體式送絲機(jī)的弧焊機(jī)器人越來越多，但對(duì)于要在焊接過程中自動(dòng)更換焊槍或變換焊絲的機(jī)器人，必須選擇分離式送絲機(jī)?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（3）根據(jù)送絲速度控制方式的不同，送絲機(jī)分為開環(huán)式和閉環(huán)式兩種。目前，大部分送絲機(jī)仍為開環(huán)式，但也有一些送絲機(jī)裝有帶光電傳感器或編碼器的伺服電機(jī)，從而使送絲速度實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，不受網(wǎng)路電壓或送絲阻力波動(dòng)的影響，保證送絲速度的穩(wěn)定性。（4）根據(jù)送絲動(dòng)力方向的不同，送絲機(jī)分為推絲式、拉絲式和推拉絲式三種。推絲式送絲機(jī)主要用于直徑為0.8～2.0mm的焊絲，其應(yīng)用最廣；拉絲式送絲機(jī)主要用于直徑不大于0.8mm的細(xì)焊絲；推拉絲式送絲機(jī)可增加焊槍的操作范圍，送絲軟管可加長到10m，但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)整麻煩且焊槍較重，在實(shí)際中的應(yīng)用并不多。（2）根據(jù)送絲機(jī)結(jié)構(gòu)中滾輪數(shù)的不同，送絲機(jī)分為一對(duì)滾輪式和兩對(duì)滾輪式兩種。從送絲力來看，兩對(duì)滾輪的送絲力比一對(duì)滾輪的要大。當(dāng)采用藥芯焊絲時(shí)，由于藥芯焊絲較軟，滾輪的壓緊力不能像使用實(shí)心焊絲時(shí)那么大，為了確保有足夠的送絲力，應(yīng)選用兩對(duì)滾輪式送絲機(jī)?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成送絲軟管2送絲軟管是集送絲、導(dǎo)電、輸氣和通冷卻水四種功能為一體的輸送設(shè)備。軟管內(nèi)徑要與焊絲直徑配合恰當(dāng)。若軟管直徑過小，焊絲與軟管內(nèi)壁接觸面積增大，會(huì)使送絲阻力增大，此時(shí)如果軟管內(nèi)有雜質(zhì)，容易造成焊絲在軟管中卡死；若軟管直徑過大，焊絲會(huì)在軟管內(nèi)呈波浪形前進(jìn)，在推絲式送絲過程中將增大送絲阻力。目前，越來越多的系統(tǒng)集成商把安裝在機(jī)器人上臂的送絲機(jī)設(shè)計(jì)為稍微向上翹的形式，有的還使送絲機(jī)能做左右小角度的自由擺動(dòng)，其目的都是為了減少軟管的彎曲，保證送絲速度的穩(wěn)定性?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（五）常用的外圍設(shè)備焊接變位機(jī)1焊接變位機(jī)是用來拖動(dòng)待焊工件，使焊縫運(yùn)動(dòng)至理想位置進(jìn)行施焊作業(yè)的設(shè)備。焊接變位機(jī)可將工件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)變位，獲得最佳的焊接位置，以提高生產(chǎn)效率、保證焊接質(zhì)量、改善生產(chǎn)過程的安全性，是弧焊機(jī)器人作業(yè)過程中不可缺少的外圍設(shè)備。如果采用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)焊接變位機(jī)翻轉(zhuǎn)，則焊接變位機(jī)可作為機(jī)器人的外部軸，與機(jī)器人實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，達(dá)到同步運(yùn)行的目的。焊接變位機(jī)弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成焊絲盤架2焊絲盤可安裝在機(jī)器人S軸上，也可安裝在地面的焊絲盤架上。焊絲盤上的焊絲從送絲軟管中穿入，通過送絲機(jī)構(gòu)送入焊槍。（a）焊絲盤安裝在機(jī)器人S軸上（b）焊絲盤安裝在地面的焊絲盤架上焊絲盤的安裝弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成焊接供氣系統(tǒng)3熔化極氣體保護(hù)焊須有可靠的氣體保護(hù)。焊接供氣系統(tǒng)的作用就是保證純度合格的保護(hù)氣體在焊接過程中以適宜的流量平穩(wěn)地從焊槍噴嘴噴出。目前國內(nèi)保護(hù)氣體的供應(yīng)方式主要有鋼瓶供氣和管道供氣兩種，但以鋼瓶供氣為主。鋼瓶供氣系統(tǒng)主要由鋼瓶、減壓器、PVC氣路等構(gòu)成。減壓器通常安裝在鋼瓶出口處，由減壓機(jī)構(gòu)、加熱器、壓力表和流量計(jì)等部分組成。對(duì)于提供混合氣體的供氣系統(tǒng)，還應(yīng)使用配比器，以穩(wěn)定氣體的配比，提高焊接質(zhì)量?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成焊槍清理裝置4弧焊機(jī)器人中的焊槍經(jīng)過焊接作業(yè)后，內(nèi)壁會(huì)積累大量的焊渣，影響后續(xù)焊接作業(yè)的質(zhì)量，因此，需要使用焊槍清理裝置定期清除焊渣。若焊絲過短或過長、焊絲端頭成球狀，也可通過焊槍清理裝置進(jìn)行處理。焊槍清理裝置主要包括剪絲裝置、沾油裝置、清渣裝置及噴嘴外表面打磨裝置。剪絲裝置主要用于焊絲需要在起始點(diǎn)被檢出的情況，以確保焊絲具有一定的伸出長度，提高檢出精度；沾油裝置主要是使噴嘴表面的飛濺物易于清理；清渣裝置主要用于清除噴嘴內(nèi)表面的飛濺物，以保證保護(hù)氣體的暢通；噴嘴外表面打磨裝置主要用于清除噴嘴外表面的飛濺物。焊槍清理裝置弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（六）常見弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)簡易型弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)1在簡易型弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)中，在不需要工件變位的情況下，機(jī)器人可以到達(dá)所有焊縫或焊點(diǎn)位置。因此該系統(tǒng)不設(shè)變位機(jī)，是一種能用于焊接生產(chǎn)的、最小組成的一套弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)。簡易型弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)一般由弧焊機(jī)器人、弧焊電源、焊槍、送絲機(jī)構(gòu)、機(jī)器人底座、工作臺(tái)、工件夾具、安全保護(hù)裝置等組成，另外還可根據(jù)需要安裝焊槍清理裝置。在該應(yīng)用系統(tǒng)中，工件是被夾緊固定而不作變位的，除夾具需要根據(jù)工件單獨(dú)設(shè)計(jì)外，其他都是通用設(shè)備或簡單結(jié)構(gòu)件。由于該應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備操作簡單、容易掌握、故障率低，所以能較快地在生產(chǎn)中發(fā)揮作用，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成組合型弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)2在組合型弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，工件需要變動(dòng)位置，但不需要變位機(jī)與機(jī)器人協(xié)同運(yùn)動(dòng)，因此該應(yīng)用系統(tǒng)比簡易型弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)要復(fù)雜一些。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)和工藝要求的不同，該應(yīng)用系統(tǒng)所配套的變位機(jī)與弧焊機(jī)器人也可以有不同的組合形式。在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域，配備各式變位機(jī)的弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用范圍最廣，如配備回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)、配備旋轉(zhuǎn)-傾斜式變位機(jī)的弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)、配備翻轉(zhuǎn)式變位機(jī)的弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)等?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成協(xié)同作業(yè)型弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)3隨著機(jī)器人控制技術(shù)的發(fā)展和弧焊機(jī)器人應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，機(jī)器人與周邊輔助設(shè)備做協(xié)同運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用系統(tǒng)在生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。但由于各機(jī)器人生產(chǎn)廠商的機(jī)器人控制技術(shù)（特別是控制軟件）多不對(duì)外公開，不同品牌機(jī)器人的協(xié)同控制技術(shù)各不相同。有的一臺(tái)控制柜可以同時(shí)控制兩臺(tái)或多臺(tái)機(jī)器人做協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，有的則需要兩臺(tái)或多臺(tái)控制柜來控制；有的一臺(tái)控制柜可以同時(shí)控制多個(gè)外部軸和機(jī)器人做協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，而有的一臺(tái)控制柜則只能控制一個(gè)外部軸。目前國內(nèi)外使用的具有聯(lián)動(dòng)功能的機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)大都是由機(jī)器人生產(chǎn)廠商自主全部成套生產(chǎn)。專業(yè)工程開發(fā)單位如要設(shè)計(jì)周邊變位設(shè)備，必須選用機(jī)器人生產(chǎn)廠商提供的配套伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成三、弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的軟件配置弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)若要實(shí)現(xiàn)焊接作業(yè)，需要依次完成配置I/O信號(hào)設(shè)置焊接參數(shù)創(chuàng)建相關(guān)程序數(shù)據(jù)示教目標(biāo)點(diǎn)建立和調(diào)試RAPID程序弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（一）工作過程分析系統(tǒng)啟動(dòng)104030201若系統(tǒng)沒有報(bào)警，則表明系統(tǒng)啟動(dòng)完畢。在“示教模式”下選擇機(jī)器人焊接程序，然后將模式開關(guān)轉(zhuǎn)至“遠(yuǎn)程模式”。打開弧焊電源、供氣系統(tǒng)氣閥和焊槍清理裝置電源。將機(jī)器人控制柜的主電源開關(guān)合閘，等待機(jī)器人啟動(dòng)完畢?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成焊前準(zhǔn)備21鎖定弧焊工藝。在空載或調(diào)試焊接程序時(shí)，需要禁止焊接啟動(dòng)功能或其他功能（如擺動(dòng)啟動(dòng)功能、跟蹤啟動(dòng)功能、適用焊接速度功能等）。2手動(dòng)送絲和退絲。在確定引弧位置時(shí)，常常要使焊絲有合適的伸出長度并與工件輕輕接觸，故需要手動(dòng)送絲；若焊絲長度超過要求，則需要手動(dòng)退絲或手工剪斷焊絲。一般來說，焊絲伸出焊槍的長度為焊絲直徑的15倍，故手動(dòng)送絲時(shí)，焊絲伸出長度為10～15mm。3手動(dòng)調(diào)節(jié)保護(hù)氣體的流量。保護(hù)氣體的流量對(duì)焊接質(zhì)量有重要影響，焊接作業(yè)時(shí)的保護(hù)氣體流量必須在焊前準(zhǔn)備過程中手動(dòng)調(diào)節(jié)好。4選擇要焊接的工件，將工件安裝在焊接工作臺(tái)上。開始生產(chǎn)3按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)器人開始按照預(yù)先編制的程序與設(shè)置的焊接參數(shù)進(jìn)行焊接作業(yè)。當(dāng)機(jī)器人焊接完畢回到作業(yè)原點(diǎn)后，需要手動(dòng)或自動(dòng)更換工件，以開始下一個(gè)循環(huán)?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（二）系統(tǒng)參數(shù)配置不同的弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)，其參數(shù)的配置是有差異的，現(xiàn)以ABB弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的信號(hào)參數(shù)配置為例進(jìn)行介紹。標(biāo)準(zhǔn)I/O板及I/O信號(hào)的配置1ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板掛在DeviceNet總線上面，弧焊機(jī)器人常用的標(biāo)準(zhǔn)I/O板型號(hào)有DSQC651和DSQC652。以DSQC651型標(biāo)準(zhǔn)板為例標(biāo)準(zhǔn)I/O板的參數(shù)配置弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成工業(yè)機(jī)器人弧焊作業(yè)I/O信號(hào)的參數(shù)配置弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成I/O信號(hào)與弧焊軟件的關(guān)聯(lián)2將定義好的I/O信號(hào)與弧焊軟件的相關(guān)端口進(jìn)行關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)之后，弧焊系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)處理關(guān)聯(lián)好的信號(hào)。在進(jìn)行弧焊程序編寫與調(diào)試時(shí)，就可以通過弧焊專用的RAPID指令簡單高效地對(duì)機(jī)器人進(jìn)行弧焊連續(xù)工藝的控制。標(biāo)準(zhǔn)I/O板的參數(shù)配置弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（三）弧焊程序指令在弧焊的連續(xù)工藝過程中，應(yīng)根據(jù)材質(zhì)或焊縫的特性來調(diào)整焊接電壓或電流的大小，以及焊槍是否需要擺動(dòng)、擺動(dòng)的形式和幅度大小等參數(shù)。在弧焊機(jī)器人系統(tǒng)中，需要用程序數(shù)據(jù)來控制這些變化因素。ABB焊接機(jī)器人編程使用的弧焊指令有ArcL和ArcC，其功能相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)指令MoveL和MoveC?；『钢噶預(yù)rcL和ArcC可實(shí)現(xiàn)焊槍的線性或圓弧運(yùn)動(dòng)以及定位。弧焊指令中還包含了Seamdata、Welddata和Weavedata三組弧焊數(shù)據(jù)?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成ArcL指令1ArcL指令為線性焊接指令，功能類似于MoveL指令。（1）ArcLStart：線性焊接開始指令，表示工具中心點(diǎn)線性運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)并開始焊接作業(yè)。該指令用于直線焊縫的焊接開始時(shí)刻。（2）ArcLEnd：線性焊接結(jié)束指令，表示工具中心點(diǎn)線性運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)并停止焊接作業(yè)。該指令用于直線焊縫的焊接結(jié)束時(shí)刻。（3）ArcL：線性焊接指令，表示工具中心點(diǎn)從當(dāng)前位置到目標(biāo)點(diǎn)做線性焊接作業(yè)。該指令用于直線焊縫的焊接過程中?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成ArcC指令2ArcC指令為圓弧焊接指令，功能類似于MoveC。（1）ArcCStart：圓弧焊接開始指令，表示工具中心點(diǎn)圓弧運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)并開始焊接作業(yè)。該指令用于圓弧焊縫的焊接開始時(shí)刻。（2）ArcCEnd：圓弧焊接結(jié)束指令，表示工具中心點(diǎn)圓弧運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)并停止焊接作業(yè)。該指令用于圓弧焊縫的焊接結(jié)束時(shí)刻。（3）ArcC：圓弧焊接指令，表示工具中心點(diǎn)從當(dāng)前位置到目標(biāo)點(diǎn)做圓弧焊接作業(yè)。該指令用于圓弧焊縫的焊接過程中?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成任何焊接程序都必須以ArcLStart指令或ArcCStart指令開始，通常采用ArcLStart指令作為焊接程序的起始語句。任何焊接程序都必須以ArcLEnd指令或ArcCEnd指令結(jié)束，而焊接中間點(diǎn)則用ArcL或ArcC指令。焊接過程中，不同的焊接指令可以使用不同的焊接參數(shù)。知識(shí)角弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成Seamdata3Seamdata用于定義引弧和收弧時(shí)的焊接參數(shù)。Seamdata各參數(shù)的含義Welddata4Welddata用于定義焊縫的焊接參數(shù)。Welddata各參數(shù)的含義弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成Weavedata5weavedata用于定義焊縫的擺動(dòng)參數(shù)。Welddata各參數(shù)的含義弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成典型語句的示例6例如，焊接指令：ArcLStartp10,v200,seam1,weld1,fine,tool0;表示工具tool0的中心點(diǎn)，以200mm/s的速度線性運(yùn)動(dòng)至p10點(diǎn)起焊，運(yùn)動(dòng)速度數(shù)據(jù)v200在焊接過程中將被數(shù)據(jù)weld1中的參數(shù)weld_speed取代，數(shù)據(jù)seam1中則定義了引弧和收弧時(shí)的焊接參數(shù)?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成思政講堂焊接機(jī)器人“加盟”，助力“智造”升級(jí)機(jī)械臂緊緊“握”住焊槍，依照電腦指令上下調(diào)節(jié)、左右移動(dòng)，而底座部分則緊緊“咬”住導(dǎo)軌勻速前進(jìn)，伴隨著一串耀眼的火花，一條狀如魚鱗的焊縫逐漸形成，工件被嚴(yán)絲合縫地焊接在一起，生產(chǎn)效率提高了1.73倍，一次焊接合格率近100%。這是太原重工股份有限公司（簡稱太原重工）焦化分公司“新員工”——焊接機(jī)器人工作時(shí)的畫面?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成思政講堂焊接機(jī)器人“加盟”，助力“智造”升級(jí)2021年9月4日，太原重工焦化分公司焊接機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)安裝完成。該系統(tǒng)在離線編程的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)一次裝夾即可對(duì)箱型梁內(nèi)部所有焊縫進(jìn)行自動(dòng)焊接，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)焊縫的多層多道焊接程序自動(dòng)生成、電弧跟蹤自動(dòng)修正間隙偏差參數(shù)、焊接過程中斷續(xù)焊等功能。對(duì)于一些高精尖工件的焊接，擁有“智慧大腦”的焊接機(jī)器人有著無可比擬的優(yōu)勢(shì)，只要給焊接機(jī)器人設(shè)定好焊接參數(shù)和運(yùn)動(dòng)軌跡，輕輕按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，它就會(huì)自動(dòng)尋位、焊接、清理焊槍，并且精確重復(fù)焊接動(dòng)作，可替代24名高級(jí)焊工，焊接質(zhì)量十分穩(wěn)定。焊接機(jī)器人的“加盟”，不僅提高了生產(chǎn)效率，還顯著降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度和職業(yè)病危害風(fēng)險(xiǎn)。車間里技術(shù)高超的焊接師傅，看著這個(gè)“搶飯碗”的新家伙，不僅毫不反感，反而很是激動(dòng)，感嘆道：“再也不用佩戴著厚重的防護(hù)用品，貓著腰窩在箱型梁里，忍受著火星煙霧，一干就是好幾個(gè)小時(shí)了！黨和國家支持科技發(fā)展，切實(shí)為我們一線焊接工人謀得了福利！”弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)IRB1410弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成一、弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景（1）焊接工件情況：焊接工件的材料為普通碳鋼，板厚10mm。焊接工件的形狀和焊接部位（2）生產(chǎn)節(jié)拍要求：弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)能在40.5s內(nèi)完成一個(gè)工件的焊接作業(yè)。（3）作業(yè)環(huán)境條件：環(huán)境溫度為5～45℃，電源電壓為220V，作業(yè)場(chǎng)地長寬高分別為3200mm、3300mm、2200mm?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)二、弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)備詳情弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)備清單弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)該弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)所用工業(yè)機(jī)器人的型號(hào)為ABBIRB1410，該工業(yè)機(jī)器人具有工作范圍大、工作周期短、運(yùn)行可靠、能大幅提高生產(chǎn)效率等優(yōu)點(diǎn)。（一）工業(yè)機(jī)器人的型號(hào)與參數(shù)ABBIRB1410機(jī)器人的具體參數(shù)弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)該弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)所用焊接電源的型號(hào)為福尼斯TPS5000。該焊接電源為全數(shù)字化微處理器監(jiān)控的逆變電源，通訊方式為PROFINET，在MIG/MAG脈沖電弧焊中的焊接電流范圍是3～500A，能夠滿足多種多樣的焊接任務(wù)。該焊接電源具有體積小巧、操作簡單、使用方便、速度較快、焊縫結(jié)實(shí)等優(yōu)點(diǎn)，可以瞬間將同種金屬材料永久連接，焊縫經(jīng)熱處理后，與母材強(qiáng)度相同，且密封性好。該焊接電源還可用于壓力容器的焊接作業(yè)。（二）焊接電源的型號(hào)與特點(diǎn)福尼斯TPS5000焊接電源弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)該弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)所用焊槍的型號(hào)為SRCT-308R，該焊槍包括送絲導(dǎo)管、碰撞傳感器、槍身、噴嘴和導(dǎo)電嘴等結(jié)構(gòu)。在焊接過程中，焊槍是執(zhí)行焊接操作的部件，具有使用靈活、方便快捷、工藝簡單等特點(diǎn)。（三）焊槍的型號(hào)與結(jié)構(gòu)SRCT-308R焊槍弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)該弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)采用YW-35DG高精度數(shù)字送絲機(jī)，該送絲機(jī)內(nèi)部包括電機(jī)、壓緊機(jī)構(gòu)、主動(dòng)輪、矯正輪等結(jié)構(gòu)。送絲機(jī)安裝在機(jī)器人軸上，為焊槍自動(dòng)輸送焊絲，該送絲機(jī)可安裝1.2mm和1.0mm的焊絲。（四）送絲機(jī)的型號(hào)與結(jié)構(gòu)YW-35DG高精度數(shù)字送絲機(jī)弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)該弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)采用弧焊清槍器，主要由TCP標(biāo)定尖、剪絲刀、廢料盒、氣缸、氣管和底座組成。（五）焊槍清理裝置的結(jié)構(gòu)YW-35DG高精度數(shù)字送絲機(jī)弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)三、弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的連接布局弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的連接布局弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)在模擬軟件中的連接在機(jī)器人仿真模擬軟件的模型中，弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)主要由弧焊機(jī)器人、焊槍、焊接工作臺(tái)、送絲機(jī)、焊接保護(hù)氣瓶、焊接電源裝置和機(jī)器人控制器等組成?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)四、弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的通信配置該弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)使用888-3PROFINETDevice做從站，將PROFINET網(wǎng)線連接到機(jī)器人I/O板的X5接口上。PROFINET網(wǎng)線的連接方式弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的通信配置主要包括安裝GSD文件和配置系統(tǒng)參數(shù)兩部分內(nèi)容，具體步驟如下。（1）在主站端安裝工業(yè)機(jī)器人的GSD文件。（2）在虛擬示教器的主頁中單擊“控制面板”選項(xiàng)，然后在“控制面板”界面單擊“配置”選項(xiàng)。（a）（b）配置系統(tǒng)參數(shù)（1）弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)（3）設(shè)置I/O系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，單擊“PROFINETInternalDevice”選項(xiàng)，然后單擊“PN_InternalDevice”選項(xiàng)。（a）（b）配置系統(tǒng)參數(shù)（2）弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)（4）對(duì)“PN_InternalDevice”選項(xiàng)中的參數(shù)進(jìn)行修改，示例中配置了32個(gè)字節(jié)的輸入，32個(gè)字節(jié)的輸出。配置系統(tǒng)參數(shù)（3）弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)（5）返回上一級(jí)菜單，單擊“IndustrialNetwork”選項(xiàng)，然后單擊“PROFINET”選項(xiàng)，將“PROFINETStationName”參數(shù)設(shè)置為“robot”。（a）（b）（c）配置系統(tǒng)參數(shù)（4）弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)（6）返回上一級(jí)菜單，選擇主題中的“Communication”選項(xiàng)，然后單擊“StaticVLAN”選項(xiàng)，再單擊“X5”選項(xiàng)，將“Interface”參數(shù)設(shè)置為“LAN3”。（c）（d）配置系統(tǒng)參數(shù)（5）（a）（b）弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)（7）返回主題“Communication”的配置頁面，單擊“IP_Setting”選項(xiàng)，然后單擊“PROFINETNetwork”選項(xiàng)，將“Interface”參數(shù)設(shè)置為“LAN3”。（a）（b）（c）配置系統(tǒng)參數(shù)（6）（8）由于采用PROFINET做從站，因此主機(jī)IP可以不設(shè)置，也可以設(shè)置為主站中組態(tài)的IP地址程序。主站組態(tài)時(shí)從站名稱需要改為“robot”，重新啟動(dòng)后即可正常通信。弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)五、弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的程序調(diào)試與運(yùn)行用夾具將工件固定在焊接變位機(jī)的操作臺(tái)上，如圖（a）所示。在焊接作業(yè)過程中，點(diǎn)A到點(diǎn)B采用圓弧焊接，點(diǎn)B到點(diǎn)C采用直線焊接，點(diǎn)C到點(diǎn)D采用圓弧焊接，點(diǎn)D到點(diǎn)A采用直線焊接，各點(diǎn)位置與焊道如圖（b）所示。（一）弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的程序調(diào)試（a）弧焊機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖（b）焊接工件焊道

弧焊機(jī)器人與焊接工件焊道弧焊機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)在RobotStudio軟件中啟動(dòng)弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的程序進(jìn)行調(diào)試，其主要步驟如下。（1）在RobotStudio軟件中打開弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的程序文件。（2）如左圖所示，打開虛擬示教器，在虛擬示教器中，進(jìn)行弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)試的相關(guān)操作，具體調(diào)試步驟與搬運(yùn)機(jī)器人的調(diào)試步驟相同。（3）如右圖所示，單擊圈中的“啟動(dòng)”按鈕，進(jìn)行程序調(diào)試。RobotStudio界面進(jìn)行程序調(diào)試弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)（1）確認(rèn)弧焊機(jī)器人是否在原點(diǎn)位置，若不在，應(yīng)手動(dòng)將弧焊機(jī)器人移動(dòng)到原點(diǎn)位置。（二）弧焊機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)整體運(yùn)行實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（2）首先在控制器面板上選擇“自動(dòng)模式”，并在狀態(tài)欄中確認(rèn)弧焊機(jī)器人已切換至“自動(dòng)”狀態(tài)；然后將弧焊機(jī)器人運(yùn)行模式切換到“連續(xù)”，選擇“自動(dòng)生產(chǎn)窗口”，在彈出的“重置程序指針”窗口中單擊“是”按鈕；最后調(diào)整自動(dòng)運(yùn)行速度，首次自動(dòng)運(yùn)行建議選擇50%，待系統(tǒng)運(yùn)行正常后再將速度恢復(fù)為100%。該設(shè)置過程與搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)置步驟相同?；『笝C(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)（3）在電機(jī)上電狀態(tài)下，單擊圈中的“運(yùn)行”按鈕，啟動(dòng)系統(tǒng)程序，觀察程序啟動(dòng)后系統(tǒng)的運(yùn)行情況。啟動(dòng)程序運(yùn)行弧焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)模擬運(yùn)行點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成2點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成任務(wù)引入王師傅在新建的自動(dòng)化焊接車間負(fù)責(zé)工藝檢測(cè)。這天小張完成了對(duì)點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的初步調(diào)試。然而，當(dāng)王師傅拿到調(diào)試后點(diǎn)焊機(jī)器人加工的樣品時(shí)，卻緊皺眉頭。憑借多年的焊接經(jīng)驗(yàn)，對(duì)工作要求嚴(yán)格的王師傅向小張?zhí)岢隽艘幌盗袉栴}，包括焊接點(diǎn)定位不準(zhǔn)、存在氣孔或弧坑等，由此要求小張重新對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。小張被王師傅精益求精、一絲不茍的專業(yè)精神深深感染，他根據(jù)王師傅提出的問題，重新對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行了配置，并對(duì)運(yùn)行程序和數(shù)據(jù)參數(shù)做了適當(dāng)修正，最后終于使加工工件滿足了王師傅的要求。精益求精，一絲不茍點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成任務(wù)引入本任務(wù)首先對(duì)點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行任務(wù)分析，然后在此基礎(chǔ)上介紹點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的硬件選型與軟件配置。精益求精，一絲不茍知識(shí)與技能要求點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成一、點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)分析點(diǎn)焊是電阻焊的一種，它通過焊接設(shè)備的電極加壓使兩個(gè)待焊接的工件緊密接觸，然后接通電源，利用電流流經(jīng)工件接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱效應(yīng)，將工件接觸面加熱到熔化狀態(tài)，生成牢固的接合部，斷電后在外力作用下鍛壓完成工件的連接。點(diǎn)焊工藝過程包括預(yù)先施壓，保證工件接觸良好。接通電源，使焊接接觸面處形成熔核及塑性環(huán)。斷電鍛壓，使熔核在壓力持續(xù)作用下冷卻結(jié)晶，形成組織致密、無縮孔裂紋的焊點(diǎn)。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成點(diǎn)焊廣泛應(yīng)用于汽車、家電和鐵路機(jī)車等相關(guān)領(lǐng)域。在實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)中，點(diǎn)焊常用于薄板焊接，更適合運(yùn)用點(diǎn)焊機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的主要工作是根據(jù)焊接對(duì)象的性質(zhì)與焊接工藝的要求，利用點(diǎn)焊機(jī)器人完成點(diǎn)焊過程。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)在汽車行業(yè)中的典型應(yīng)用右圖所示為點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)在汽車行業(yè)中的典型應(yīng)用。目前，在裝配每臺(tái)汽車的車體時(shí)，大約有60%的焊點(diǎn)是由點(diǎn)焊機(jī)器人完成的。點(diǎn)焊機(jī)器人最初只用于增強(qiáng)焊接作業(yè)，后來又用于定位焊接作業(yè)，以保證拼接精度。隨著技術(shù)的發(fā)展，點(diǎn)焊機(jī)器人的應(yīng)用日益廣泛。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)主要具有以下特點(diǎn)。1安裝面積小，工作空間大。2快速完成小節(jié)距的多點(diǎn)定位。例如，每0.3～0.4s移動(dòng)30～50mm節(jié)距后定位。3定位精度高（±0.25mm），可確保焊接質(zhì)量。4持重大（50～100kg），便于攜帶內(nèi)裝變壓器的焊鉗。5內(nèi)存容量大，示教簡單，節(jié)省工時(shí)。6點(diǎn)焊速度與生產(chǎn)線速度相匹配，且安全性和可靠性好。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成二、點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的硬件選型點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)主要由點(diǎn)焊機(jī)器人、點(diǎn)焊鉗、點(diǎn)焊控制器與其他輔助設(shè)備組成。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的整體布置點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（一）點(diǎn)焊機(jī)器人點(diǎn)焊機(jī)器人的選型依據(jù)：（1）必須使點(diǎn)焊機(jī)器人實(shí)際可到達(dá)的工作空間大于焊接所需的工作空間。其中，焊接所需的工作空間由焊點(diǎn)位置決定。（2）點(diǎn)焊速度與生產(chǎn)線速度必須匹配。首先由生產(chǎn)線速度及待焊點(diǎn)數(shù)確定單點(diǎn)工作時(shí)間，機(jī)器人的單點(diǎn)焊接時(shí)間（含加壓、通電、維持、移位等）必須小于此值，即點(diǎn)焊速度應(yīng)大于或等于生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度。（3）應(yīng)選擇內(nèi)存容量大、示教功能全、控制精度高的點(diǎn)焊機(jī)器人。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（4）點(diǎn)焊機(jī)器人要有足夠的負(fù)載能力，其負(fù)載能力取決于所用焊鉗的形式。對(duì)于采用變壓器分離式焊鉗的機(jī)器人，其負(fù)載能力應(yīng)為30～45kg；對(duì)于采用一體式焊鉗的機(jī)器人，其負(fù)載能力應(yīng)在70kg左右。（5）點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)具有與焊機(jī)通信的接口。若是由多臺(tái)點(diǎn)焊機(jī)器人構(gòu)成的柔性點(diǎn)焊生產(chǎn)系統(tǒng)，點(diǎn)焊機(jī)器人還應(yīng)具有網(wǎng)絡(luò)通信接口。（6）若需使用多臺(tái)機(jī)器人，應(yīng)研究是否采用多種型號(hào)機(jī)器人或與多點(diǎn)焊機(jī)及簡易直角坐標(biāo)機(jī)器人并用等問題。當(dāng)機(jī)器人空間間隔較小時(shí)，應(yīng)注意動(dòng)作順序的安排，可通過機(jī)器人群控或相互間聯(lián)鎖作用來避免相互干涉。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（二）點(diǎn)焊鉗點(diǎn)焊鉗作為點(diǎn)焊機(jī)器人的執(zhí)行工具，對(duì)機(jī)器人的使用性能具有很大影響。若點(diǎn)焊鉗選型不合理，將直接影響機(jī)器人的操作效率，同時(shí)還會(huì)對(duì)機(jī)器人的安全運(yùn)行產(chǎn)生很大威脅。點(diǎn)焊機(jī)器人的點(diǎn)焊鉗必須從生產(chǎn)需求和操作特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)構(gòu)上應(yīng)滿足生產(chǎn)和操作要求。由于傳統(tǒng)人工點(diǎn)焊操作與機(jī)器人點(diǎn)焊操作有很多不同之處，所以人工操作用點(diǎn)焊鉗與機(jī)器人用點(diǎn)焊鉗有很大差異。人工操作用點(diǎn)焊鉗與機(jī)器人用點(diǎn)焊鉗的特點(diǎn)對(duì)比點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成點(diǎn)焊鉗的分類1（1）根據(jù)焊接變壓器與焊鉗結(jié)構(gòu)關(guān)系的不同，點(diǎn)焊鉗可分為分離式、內(nèi)藏式和一體式三種。分離式點(diǎn)焊鉗的焊接變壓器與鉗體相分離，鉗體安裝在機(jī)器人手臂上，而焊接變壓器懸掛在機(jī)器人上方，二者之間用二次電纜相連，這樣可以減小機(jī)器人的負(fù)載，提高機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度，但其電能利用率較低；內(nèi)藏式點(diǎn)焊鉗是將焊接變壓器安裝在機(jī)器人手臂內(nèi)，使其盡可能接近鉗體，變壓器的二次電纜可以在手臂內(nèi)部移動(dòng)，二次電纜較短，變壓器的容量可以減小，但會(huì)使機(jī)器人本體的設(shè)計(jì)變得復(fù)雜；一體式點(diǎn)焊鉗是將焊接變壓器與鉗體安裝在一起，然后共同固定在機(jī)器人手臂末端的法蘭盤上，這樣可以節(jié)省能量，但會(huì)使點(diǎn)焊鉗重量顯著增大。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（2）根據(jù)結(jié)構(gòu)形式與用途的不同，點(diǎn)焊鉗可分為X型和C型兩種。X型點(diǎn)焊鉗主要用于點(diǎn)焊水平及近于水平的焊縫；C型點(diǎn)焊鉗主要用于點(diǎn)焊垂直及近于垂直的焊縫。（a）X型焊（b）C型焊點(diǎn)焊鉗根據(jù)結(jié)構(gòu)形式與用途的分類（3）根據(jù)焊鉗行程的不同，點(diǎn)焊鉗可分為單行程點(diǎn)焊鉗和雙行程點(diǎn)焊鉗。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（4）根據(jù)壓力驅(qū)動(dòng)方式的不同，點(diǎn)焊鉗可分為氣動(dòng)點(diǎn)焊鉗和伺服點(diǎn)焊鉗。氣動(dòng)點(diǎn)焊鉗利用氣缸來加壓，能夠使電極完成大開、小開和閉合三個(gè)動(dòng)作，電極壓力一旦調(diào)定便不能隨意變化，目前較為常用；伺服點(diǎn)焊鉗采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)完成焊鉗的張開和閉合，焊鉗張開程度可任意選定并預(yù)置，且電極間的壓力可無級(jí)調(diào)節(jié)。伺服點(diǎn)焊鉗與氣動(dòng)點(diǎn)焊鉗相比，在提高工件表面質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和改善工作環(huán)境等方面具有優(yōu)勢(shì)。（5）根據(jù)焊接變壓器種類的不同，點(diǎn)焊鉗可分為工頻點(diǎn)焊鉗和中頻點(diǎn)焊鉗。（6）根據(jù)點(diǎn)焊鉗施加壓力大小的不同，點(diǎn)焊鉗可分為輕型點(diǎn)焊鉗和重型點(diǎn)焊鉗，一般地，電極施加的壓力在450kgf/cm2及以上的點(diǎn)焊鉗為重型點(diǎn)焊鉗，壓力在450kgf/cm2以下的點(diǎn)焊鉗為輕型點(diǎn)焊鉗。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成點(diǎn)焊鉗的選擇2機(jī)器人點(diǎn)焊鉗必須與點(diǎn)焊工件所要求的焊接規(guī)范相適應(yīng)，其選擇的基本原則包括以下幾點(diǎn)。（1）根據(jù)工件的材質(zhì)和板厚，確定點(diǎn)焊鉗電極的最大短路電流和最大施加壓力。（2）根據(jù)工件的形狀和焊點(diǎn)在工件上的位置，確定點(diǎn)焊鉗鉗體的喉深、喉寬、電極握桿長度、最大行程和工作行程等。（3）綜合工件上所有焊點(diǎn)的位置分布情況，確定點(diǎn)焊鉗的類型，通常C型單行程點(diǎn)焊鉗、C型雙行程點(diǎn)焊鉗、X型單行程點(diǎn)焊鉗和X型雙行程點(diǎn)焊鉗四種點(diǎn)焊鉗比較常用。（4）在滿足以上條件的情況下，應(yīng)盡可能地減小點(diǎn)焊鉗的重量。對(duì)于機(jī)器人而言，減小點(diǎn)焊鉗重量可選擇低負(fù)載的機(jī)器人，從而提高生產(chǎn)效率。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（三）點(diǎn)焊控制器點(diǎn)焊控制器是對(duì)時(shí)間、電流、壓力三大焊接條件進(jìn)行合理控制的裝置。點(diǎn)焊控制器的主要功能是完成點(diǎn)焊過程中焊接參數(shù)輸入、點(diǎn)焊程序控制、焊接電流控制及焊接系統(tǒng)故障自診斷，并實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人控制器的通信。點(diǎn)焊控制器點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成點(diǎn)焊控制器的分類1（1）根據(jù)供能方式的不同，點(diǎn)焊控制器可分為交流式工頻控制器、大電容儲(chǔ)能式控制器和逆變式電阻控制器等。目前產(chǎn)量最多、應(yīng)用最廣泛的是交流式工頻控制器，其使用容易且價(jià)格便宜，但負(fù)載功率因數(shù)低，輸入功率大，不適合超精密焊接。近年來，逆變式電阻控制器逐漸發(fā)展，它將成為今后應(yīng)用的主流。（2）根據(jù)與機(jī)器人控制器通信方式的不同，點(diǎn)焊控制器可分為中央結(jié)構(gòu)型和分散結(jié)構(gòu)型兩種。中央結(jié)構(gòu)型控制器是將點(diǎn)焊控制器作為一個(gè)模塊與機(jī)器人控制器共同安裝在一個(gè)控制柜內(nèi)，由主計(jì)算機(jī)統(tǒng)一管理并為焊接模塊提供數(shù)據(jù)，焊接過程控制由焊接模塊完成，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備集成度高，便于統(tǒng)一管理；分散結(jié)構(gòu)型控制器是將點(diǎn)焊控制器與機(jī)器人控制器分開，二者通過應(yīng)答通信聯(lián)系，機(jī)器人控制柜給出焊接信號(hào)后，其焊接過程由點(diǎn)焊控制器自行控制，焊接結(jié)束后給機(jī)器人發(fā)出結(jié)束信號(hào)，以便機(jī)器人進(jìn)行后續(xù)作業(yè)，其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)試靈活、焊接系統(tǒng)可單獨(dú)使用，但需要一定距離的通信，集成度不如中央結(jié)構(gòu)型控制器高。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成點(diǎn)焊控制器的分類2在實(shí)際應(yīng)用中，通常根據(jù)焊接材料選擇點(diǎn)焊控制器。（1）黑色金屬工件的焊接一般選擇交流式工頻控制器。因?yàn)榻涣魇焦ゎl控制器采用交流電放電焊接，特別適合電阻值較大的材料，同時(shí)交流式工頻控制器可通過運(yùn)用單脈沖信號(hào)、多脈沖信號(hào)、周波、時(shí)間、電壓、電流、程序等各種控制方法，對(duì)被焊工件實(shí)施單點(diǎn)、雙點(diǎn)連續(xù)、自動(dòng)控制、人為控制焊接，適用于鎢、鉬、鐵、鎳、不銹鋼等多種金屬的片、棒、絲料的焊接加工。其優(yōu)點(diǎn)是綜合效益較好、性價(jià)比較高、焊接條件范圍大、焊接回路小，并且可以廣泛點(diǎn)焊異種金屬。但其受電網(wǎng)電壓波動(dòng)影響較大，焊接放電時(shí)間短，不適合一些特殊合金材料的高標(biāo)準(zhǔn)焊接。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（3）需要高精度高標(biāo)準(zhǔn)焊接的特殊合金材料可選擇逆變式電阻焊機(jī)。（2）有色金屬工件的焊接一般選擇大電容儲(chǔ)能式控制器。因?yàn)榇箅娙輧?chǔ)能式控制器是利用儲(chǔ)能電容放電焊接，具有對(duì)電網(wǎng)沖擊小、焊接電流集中、釋放速度快、穿透力強(qiáng)、熱影響區(qū)域小等特點(diǎn)，廣泛適用于銀、銅、鋁、不銹鋼等各類金屬的片、棒、絲料的焊接加工。大電容儲(chǔ)能式控制器的優(yōu)點(diǎn)是電流輸出更精確、穩(wěn)定，效率更高，焊接熱影響區(qū)更小，較交流式工頻控制器節(jié)能。但其設(shè)備造價(jià)較高，放電時(shí)間受儲(chǔ)存能量和焊接變壓器影響，設(shè)備定型后，放電時(shí)間不可調(diào)整，而且放電電容長期使用后其性能會(huì)自動(dòng)衰減，衰減至一定程度后則需要更換。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（1）電源額定電壓、電網(wǎng)頻率、焊接控制器的一次側(cè)電流、焊接電流、短路電流、連續(xù)焊接電流和額定功率。（2）最大、最小及額定電極壓力、頂鍛壓力或夾緊力。（3）最大臂伸、最小臂伸和臂間開度。（4）焊接變壓器短路時(shí)的最大功率及最大允許功率，額定級(jí)數(shù)下的短路功率因數(shù)。（5）冷卻水或壓縮空氣消耗量。（6）適用的焊件材料、厚度或斷面尺寸。（7）額定負(fù)載持續(xù)率。（8）焊機(jī)重量、焊機(jī)生產(chǎn)效率、可靠性指標(biāo)、壽命及噪聲等。在有些場(chǎng)合也會(huì)根據(jù)技術(shù)參數(shù)選擇點(diǎn)焊控制器，此時(shí)主要考慮以下參數(shù)。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（四）其他輔助設(shè)備其他輔助設(shè)備主要有高速電機(jī)修磨機(jī)、電極壓力測(cè)試儀、點(diǎn)焊控制器專用電流表等。（a）高速電機(jī)修磨機(jī)（b）電極壓力測(cè)試儀（c）點(diǎn)焊控制器專用電流表其他輔助設(shè)備點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（1）高速電機(jī)修磨機(jī)主要用于對(duì)電極進(jìn)行打磨。當(dāng)連續(xù)進(jìn)行點(diǎn)焊操作時(shí)，電極頂端會(huì)被加熱，使其加劇氧化，接觸電阻增大，特別是當(dāng)焊接鋁合金及帶鍍層的鋼板時(shí)，容易發(fā)生鍍層物質(zhì)的黏著。即使保持焊接電流不變，隨著頂端面積的增大，電流密度也會(huì)隨之降低，造成焊接不良。因此，需要在焊接過程中定期打磨電極頂端，除去電極表面的污垢，同時(shí)還需要對(duì)頂端進(jìn)行整形，使頂端的形狀與初始時(shí)的形狀保持一致。（2）電極壓力測(cè)試儀主要用于焊鉗的壓力校正。在點(diǎn)焊過程中，為了保證焊接質(zhì)量，電極施加壓力是一個(gè)重要的因素，需要對(duì)其進(jìn)行定期測(cè)量。電極壓力測(cè)試儀分為音叉式、油壓式、負(fù)載傳感器式三種。（3）點(diǎn)焊控制器專用電流表主要用于設(shè)備的維護(hù)、測(cè)試點(diǎn)焊控制器的二次側(cè)短路電流。在點(diǎn)焊過程中，焊接電流的測(cè)量對(duì)于焊接條件的設(shè)定及焊接質(zhì)量的管理起到重要作用。由于焊接電流是短時(shí)間、高電流導(dǎo)通的方式，因此使用普通電流計(jì)是無法測(cè)量的，需要使用焊機(jī)專用電流表。測(cè)量電流時(shí)，將點(diǎn)焊控制器專用電流表的測(cè)試線在焊機(jī)的二次側(cè)線路上纏繞成環(huán)形線圈，利用此線圈感應(yīng)磁場(chǎng)的變化測(cè)量電流值。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成三、點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的軟件配置（一）工作過程分析系統(tǒng)啟動(dòng)1（1）在啟動(dòng)前，先打開冷卻水開關(guān)和焊接電源。（2）將機(jī)器人控制柜主電源開關(guān)合閘，等待機(jī)器人啟動(dòng)完畢。（3）在“示教模式”下選擇機(jī)器人焊接程序，然后將模式開關(guān)轉(zhuǎn)至“遠(yuǎn)程模式”。（4）若系統(tǒng)沒有報(bào)警，則表明系統(tǒng)啟動(dòng)完畢。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成生產(chǎn)準(zhǔn)備2（1）選擇要焊接的產(chǎn)品。（2）將產(chǎn)品安裝在焊接臺(tái)上。開始生產(chǎn)3按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)器人開始按照預(yù)先編制的程序與設(shè)置的焊接參數(shù)進(jìn)行焊接作業(yè)。當(dāng)機(jī)器人焊接完畢回到作業(yè)原點(diǎn)后，需手動(dòng)或自動(dòng)更換材料，以開始下一個(gè)循環(huán)。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（二）系統(tǒng)參數(shù)配置不同的點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)，其參數(shù)的配置是有差異的，現(xiàn)以ABB點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的參數(shù)配置為例進(jìn)行介紹。標(biāo)準(zhǔn)I/O板及I/O信號(hào)的配置1ABB點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)I/O板的功能點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成一臺(tái)機(jī)器人最多可以連接四套點(diǎn)焊設(shè)備。下面以一臺(tái)機(jī)器人配置一套點(diǎn)焊設(shè)備為例，說明最常用的I/O信號(hào)配置情況。I/O板SW_BOARD1的信號(hào)分配點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成I/O板SW_BOARD1的信號(hào)分配續(xù)表I/O板SW_SIM_BOARD的常用信號(hào)分配點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成點(diǎn)焊常用參數(shù)的配置2在點(diǎn)焊的連續(xù)工藝過程中，需要根據(jù)材質(zhì)或工藝的特性來調(diào)整點(diǎn)焊過程中的運(yùn)行參數(shù)，以達(dá)到工藝標(biāo)準(zhǔn)的要求。在點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)中，可用程序數(shù)據(jù)來配置這些參數(shù)，點(diǎn)焊作業(yè)需要設(shè)定“點(diǎn)焊設(shè)備參數(shù)gundata”“點(diǎn)焊工藝參數(shù)spotdata”“點(diǎn)焊鉗壓力參數(shù)forcedata”三個(gè)常用參數(shù)。（1）點(diǎn)焊設(shè)備參數(shù)（gundata）用于定義點(diǎn)焊設(shè)備指定的參數(shù)，用在點(diǎn)焊指令中。該參數(shù)在點(diǎn)焊過程中控制點(diǎn)焊鉗達(dá)到最佳狀態(tài)，每一個(gè)“gundata”對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn)焊設(shè)備。當(dāng)使用伺服點(diǎn)焊鉗時(shí)，需要設(shè)定的點(diǎn)焊設(shè)備參數(shù)如右表所示。伺服點(diǎn)焊鉗需要設(shè)定的點(diǎn)焊設(shè)備參數(shù)點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成（2）點(diǎn)焊工藝參數(shù)（spotdata）用于定義點(diǎn)焊過程中的工藝參數(shù)。點(diǎn)焊工藝參數(shù)是與點(diǎn)焊指令SpotL/J和SpotML/MJ配合使用的，當(dāng)使用伺服點(diǎn)焊鉗時(shí)，需要設(shè)定的點(diǎn)焊工藝參數(shù)如下表所示。伺服點(diǎn)焊鉗需要設(shè)定的點(diǎn)焊設(shè)備參數(shù)（3）點(diǎn)焊鉗壓力參數(shù)（forcedata）用于定義點(diǎn)焊的關(guān)閉壓力。點(diǎn)焊鉗壓力參數(shù)與點(diǎn)焊指令SetForce配合使用，當(dāng)使用伺服點(diǎn)焊鉗時(shí)，需要設(shè)定的點(diǎn)焊鉗壓力參數(shù)如下表所示。伺服點(diǎn)焊鉗需要設(shè)定的點(diǎn)焊鉗壓力參數(shù)點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成思政講堂讓機(jī)器人也有“工匠精神”“近年來，我國機(jī)器人技術(shù)發(fā)展迅猛，服務(wù)型機(jī)器人的技術(shù)水平可以達(dá)到世界前三，相信不久的將來我國工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)水平也可以達(dá)到世界前列。很多外國科學(xué)家驚嘆于我國機(jī)器人技術(shù)的高速發(fā)展，而這與國家的規(guī)劃和引導(dǎo)是密不可分的?！边@是廣東省智能制造研究所副研究員周雪峰對(duì)我國機(jī)器人技術(shù)水平在世界上的地位所發(fā)表的見解。多年來他和他的團(tuán)隊(duì)一直在智能制造、工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域深耕細(xì)作，努力嘗試通過技術(shù)手段將“工匠精神”灌輸?shù)綑C(jī)器人之中去。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成思政講堂讓機(jī)器人也有“工匠精神”周雪峰團(tuán)隊(duì)開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)器人離線編程系統(tǒng)，通過自主運(yùn)動(dòng)規(guī)劃技術(shù)，使得機(jī)器人可以在復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)路徑上實(shí)現(xiàn)更精細(xì)化的操作。此外，他們還努力讓機(jī)器人學(xué)會(huì)控制“力”。因?yàn)闄C(jī)器人和人的優(yōu)勢(shì)正好相反，人對(duì)位置的控制能力上較差，但是對(duì)力的感知和控制很好，所以一個(gè)工匠可以實(shí)現(xiàn)很精細(xì)化的操作，而目前機(jī)器人對(duì)位置控制能力上很強(qiáng)，但對(duì)力的感知和控制能力則比較弱。在進(jìn)行一些復(fù)雜表面的加工時(shí)，得讓機(jī)器人學(xué)會(huì)走軌跡、控制力，保證所加工的表面每個(gè)位置的受力都是可控的，這樣才能保證加工的品質(zhì)。不論是機(jī)器人還是人，都要對(duì)品質(zhì)有著執(zhí)著的堅(jiān)持和追求。通過用心研發(fā)和改善工藝，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新和質(zhì)量精益，就是對(duì)“工匠精神”的完美踐行。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)IRB6640點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成一、點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景（1）焊接工件情況：焊接工件為汽車門板，板厚2mm，焊點(diǎn)數(shù)量為22個(gè)，焊點(diǎn)直徑6mm。焊接工件情況（2）生產(chǎn)節(jié)拍要求：點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)能在50s內(nèi)完成22個(gè)焊點(diǎn)的焊接作業(yè)。（3）焊接質(zhì)量要求：要求焊點(diǎn)周圍平滑均勻過渡，無明顯的凸起或由局部擠壓造成的表面鼓起，無毛刺，焊點(diǎn)表面無熔化或黏附的雜質(zhì)及裂紋等缺陷。焊點(diǎn)的位置精度與點(diǎn)焊造成的工件變形應(yīng)確保在允許的范圍內(nèi)。（4）作業(yè)環(huán)境條件：環(huán)境溫度為5～45℃，電源電壓為220V，作業(yè)場(chǎng)地長寬高分別為5700mm、5100mm、2200mm。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)二、點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)備詳情點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)備清單點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)該點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)所用工業(yè)機(jī)器人的型號(hào)為ABBIRB6640-235/2.55，該工業(yè)機(jī)器人加長的上臂結(jié)合了多種手腕模塊，顯著增強(qiáng)了對(duì)各種工藝的適應(yīng)能力。由于該工業(yè)機(jī)器人可向后彎曲到底，大大擴(kuò)展了其工作范圍，十分適合在密集的生產(chǎn)線上作業(yè)。（一）工業(yè)機(jī)器人的型號(hào)與參數(shù)ABBIRB6640-235/2.55機(jī)器人的具體參數(shù)點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)ABBIRB6640-235/2.55機(jī)器人的具體參數(shù)續(xù)表點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)由于焊接工件的焊點(diǎn)位置都是沿著工件邊沿分布的，所以該點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)選擇X型點(diǎn)焊鉗，并根據(jù)以下幾點(diǎn)確定點(diǎn)焊鉗的相關(guān)參數(shù)。（二）點(diǎn)焊鉗的相關(guān)參數(shù)（1）根據(jù)點(diǎn)焊鉗的工作位置與焊接工件的形狀來選擇點(diǎn)焊鉗的喉深、喉寬。（2）根據(jù)焊接工件的板厚、加壓時(shí)間等條件確定電極加壓力，從而選擇氣缸直徑。（3）根據(jù)客戶要求選擇電纜的連接方式。（4）根據(jù)焊接條件來選擇手柄型號(hào)。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)由于該點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)采用CC-Link通信方式，所以選用型號(hào)為FX3U-32M的三菱PLC。該裝置具有以下特點(diǎn)。（三）PLC的型號(hào)與特點(diǎn)（1）可將每個(gè)模塊分散到類似的生產(chǎn)線和機(jī)械設(shè)備中，能夠節(jié)省整個(gè)點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的配線。（2）通過使用處理類似I/O信號(hào)或ON/OFF數(shù)據(jù)的模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)簡單的高速通信。（3）可以和其他廠商的多種設(shè)備進(jìn)行連接，使系統(tǒng)更具靈活性。三菱FX3U-32MPLC裝置點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)在機(jī)器人仿真模擬軟件的模型中，點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)主要由點(diǎn)焊機(jī)器人、點(diǎn)焊控制器、機(jī)器人控制器、點(diǎn)焊鉗、空壓機(jī)、工裝夾具、冷水機(jī)、防護(hù)欄等組成。點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的連接布局點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的組成點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的主要設(shè)備在模擬軟件中的連接三、點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的連接布局點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)訓(xùn)該點(diǎn)焊機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)采用X型氣動(dòng)點(diǎn)焊鉗，它是完成點(diǎn)焊作業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，因此需要詳細(xì)了解其連接情況。對(duì)于雙行程氣動(dòng)點(diǎn)焊鉗