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机械原理:焊接机器人ppt课件

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协同焊接的加减速控制
协同焊接的加减速控制
协同焊接的加减速控制
若加、减过程中都能够达到最大加速度amax=Amax,则:
若加、减过程中不能够达到最大加速度amax<Amax,则:
协同焊接的加减速控制
根据以上假设,可以得到加加速度(跃度),加速度a、 速度v、位移s等计算公式通用形式如下:
协同焊接的加减速控制
如此不能达到最大加速度,仅为 amax=(Ve-Vo)/tm,则Jd=Amax/tm= (Vo-Ve)/tm2。将其代入式2可以 获得减速区长度sd:
Adams运动仿真
在Adams中建立简化后的仿真模型
机器人的加速时间比较短,各关节的转动角速度比较快。 设机器人自下而上6个关节的转动角速度分别为150,160,170, 340,340,520 °/s,各关节的加速时间为0.8 s。
设置机器人6个关节的速度函数为: 其中:step是阶跃函数;150 d代表机器 人仿真时关节的转动角速度,函数类型为 velocity。
球坐标型
由一个直线移动和两个旋转实现位 置的改变。此结构的优点是结构较 紧凑,重量轻,占地面积小,位置 精度可以接受,但存在平衡、避障 能力弱,臂展越长,位置误差越大 等问题。
关节坐标型
由立柱、前臂和后臂组成。这种类 型机器人的特点是结构紧凑,运动 范围大,灵活性好,避障能力强、 位姿确定快,但控制较为复杂,精 度较低、平衡等问题
直线焊缝离散化
协同焊接的加减速控制
在数控设备中,为了保证机器人在启动或停止时不产生冲击、超 调或振颤,必须要对其进行加减速控制。
本论文研究的离线编程下弧焊机器人加减速控制算法是目前数控 系统中使用较多的S 曲线加减速算法。
协同焊接的加减速控制

焊接机器人技术讲解PPT课件

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➢位姿(Pose),指工具的位置和姿态。 ➢末端操作器(End Effector),
位于机器人腕部末端,直接执行工作要求的装置,如夹持器、焊枪、焊钳等 ➢额定负载(Payload),也称为持重
•弧焊机器人:5~20kg •点焊机器人:50~200kg
23
三、工业机器人常用术语
➢工作空间(Working Space),机器人工作时,其腕轴交点能在空间活动的范围。 ➢重复位姿精度(Pose Repeatability),在同一条件下,重复N次所测得的位姿一致程度。 ➢轨迹重复精度(Path Repeatability),沿同一轨迹跟随N次,所测得的轨迹之间的一致程度
焊接机器人技术讲解
课程内容
内容: ➢机器人基本知识 ➢工业机器人工作原理 ➢弧焊机器人离线编程及标定技术 ➢机器人焊接系统的组成及特点
主要参考教材:
➢林尚扬等,《焊接机器人及其应用》 机械工业出版社, 2000年7月 ➢吴林等,《智能化焊接技术》国防工业出版社,2000年8月 ➢陈善本等,《焊接过程现代控制技术》 哈工大出版社, 2001年5月
随着市场经济的快速发展,企业的产品从单一品种大批量生产变为多品种小批量,要求生产线具 有更大的柔性。所以焊接机器人在生产中的应用越来越广泛,机器人焊接已成为焊接自动化的发展 趋势。
4
机器人焊接的特点
采用机器人焊接,具有如下优点: ➢ 易于实现焊接产品质量的稳定和提高,保证其均一性; ➢ 提高生产率,一天可24小时连续生产,机器人不会疲倦; ➢ 改善工人劳动条件,可在有害环境下长期工作; ➢ 降低对工人操作技术难度的要求; ➢ 缩短产品改型换代的准备周期,减少相应的设备投资; ➢ 可实现小批量产品焊接自动化; ➢ 可作为数字化制造的一个环节。

2024年度焊接机器人操作编程及应用教学ppt课件

2024年度焊接机器人操作编程及应用教学ppt课件
25
06 总结回顾与课程 结束语
2024/3/24
26
关键知识点总结回顾
焊接机器人的基本原理和 构成
2024/3/24
焊接机器人轨迹规划与控 制方法
焊接机器人操作编程的基 础知识
焊接机器人应用实例分析
27
课程学习成果评价
2024/3/24
01 学生能够掌握焊接机器人的基本原理和构 成;
02 学生能够熟练掌握焊接机器人操作编程的 基础知识;
2024/3/24
智能化程度不断提升
随着人工智能技术的不断发展,焊接机器人的智能化程度将不断提高,实现更加自主、精 准的操作。
多机器人协同应用普及
随着协同控制技术的成熟,多机器人协同作业将在焊接领域得到广泛应用,进一步提高生 产效率和质量。
柔性化生产成为趋势
焊接机器人将更加注重柔性化生产,适应不同规格、材质的焊接需求,提高生产线的灵活 性和适应性。
定义
焊接机器人是一种自动化、智能化的焊接设备,能够代替人工完成各种复杂、 危险、重复的焊接任务。
发展历程
从早期的示教再现型机器人,到具有感知和决策能力的智能机器人,焊接机器 人的发展历程经历了多个阶段,不断向着更高水平的自动化和智能化发展。
2024/3/24
4
焊接机器人组成及工作原理
组成
焊接机器人主要由机器人本体、控制系统、焊接系统、传感系统等组成。
2024/3/24
工作原理
通过控制系统对机器人本体进行运动控制,实现焊枪的精确定位和姿态调整;同 时,焊接系统提供焊接所需的电源、焊丝等,完成焊接过程;传感系统则实时监 测焊接过程中的各种参数,为控制系统提供反馈信号,实现闭环控制。
5
焊接机器人应用领域

焊接机器人工作原理PPT课件

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焊接机器 人工作站
1. 示教器 2. 机器人控制柜 3. 焊接电源 4. 平衡装置 5. 送丝机 6. 机器人 7. 焊丝盘 8. 外部急停 9. 机器人底座 10. 焊枪
焊接机器 人
制系统方 案
制系统结 构
器整体结 构图
焊接设备
电焊机就是一个特殊的变压器。所不同的是变 压器接负载时电压下降小,电焊机接负载时电压下降 大.这主要是通过调解磁通和串联电感的电感量来实 现的。因为电路是闭合的使得在整个闭合电路中电 流处处相等;但各处的电阻是不一样的,特别是在 不固定接触处的电阻最大,根据电流的热效应定律 可知,电流相等,则电阻越大的部位发热越高,电 焊在焊接时焊条的触头与被接的金属体的接触处的 接触电阻最大,则在这个部位产生的电热自然也就 最多,焊条又是熔点较低的合金,自然的容易熔化 了,熔化后的合金焊条芯沾合在被焊物体上后经过 冷却,就把焊接对象粘合在一块了。
实习报告体和 控制柜(硬件和软 件)两部分组成。
1
焊接机器人
2
焊接设备
而焊接装备,以弧焊及点 焊为例,则由焊接电源,( 包括其控制系统)、送丝机( 弧焊)、焊枪(钳)等部分组 成。
焊接机器 人简介
焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业 机器人。根据国际标准化组织(ISO)工业机器人术语标 准焊接机器人的定义,工业机器人是一种多用途的、 可重复编程的自动控制操作机(Manipulator),具有三 个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。为了适 应不同的用途,机器人最后一个轴的机械接口,通常 是一个连接法兰,可接装不同工具或称末端执行器。 焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或 焊(割)枪的,使之能进行焊接,切割或热喷涂。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More

焊接机器人系统教材PPT课件

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焊接机器人系统教材PPT课件 焊接机器人系统教材PPT课件
第一节 焊接机器人概论
一、焊接机器人的定义
工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自
动控制操作机,具有三个或更多可编程的轴,用于 工业自动化领域。
焊接机器人是从事焊接作业(包括切割与喷涂)
的工业机器人。
二、焊接机器人的分类
1、按用途来分
弧焊机器人
Unimate机器人
第二节 焊接机器人系统的基本配置
焊接机器人系统教材(PPT77页)
内容
焊接机器人操作机 机器人焊接系统 外围设备
焊接机器人系统பைடு நூலகம்材(PPT77页)
焊接机器人系统教材(PPT77页)
一、焊接机器人操作机的选择
1、自由度:
焊接机器人基本都属于6轴关节式,其 中1、2、3轴的运动是把焊枪(焊钳) 送到焊接位置,而4、5、6轴的运动是 解决焊枪(焊钳)的姿态问题。
(安装方式,送丝轮,控制方式,送丝方式)
2、送丝软管
(结构,送丝导管)
3、焊枪
(鹅颈弯曲角,TCP的调整,拉丝焊枪)
防撞传感器
焊接机器人系统教材(PPT77页)
焊接机器人系统教材(PPT77页)
影响送丝稳定性的因素
➢ 送丝机的送丝速度控制精度不高; ➢ 送丝轮的压紧力不适合; ➢ 送丝导管和焊丝的直径不匹配; ➢ 焊丝表面铜镀层脱落; ➢ 导丝管过长或者弯曲角度过大; ➢ 焊枪鹅颈角度不合适;
焊接机器人系统教材(PPT77页)
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2、点焊装置
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装备组成
➢ 焊钳; ➢ 变压器; ➢ 定时器。

焊接机器人PPT课件

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11
三、机器人的分类
机器人分类方法很多 ➢按照技术水平划分:
• 第一代:示教再现型,具有记忆能力。目前,绝大部分应用中的工业 机器人均属于这一类。缺点是操作人员的水平影响工作质量。
• 第二代:初步智能机器人,对外界有反馈能力。部分已经应用到生产 中。
• 第三代:智能机器人,具有高度的适应性,有自行学习、推理、决策 等功能,处在研究阶段。
8
二、工业机器人的发展及现状
➢1954年,美国人G.Devol 和J.Engleberger 设计了一台可编程的机器人
➢1961年,他们生产了世界上第一台工业机器 人“Unimates”,并获得了专利
➢1962年,Engleberger 成立了Unimation公 司,他被称为“机器人之父”
➢日本从上世纪70年代中后期开始开发工业机器 人,15年后就成为产量最多、应用最广的世界 工业机器人“王国”。
随着市场经济的快速发展,企业的产品从单一品种大批量生产变为多品种小 批量,要求生产线具有更大的柔性。所以焊接机器人在生产中的应用越来越 广泛,机器人焊接已成为焊接自动化的发展趋势。
4
机器人焊接的特点
采用机器人焊接,具有如下优点: ➢ 易于实现焊接产品质量的稳定和提高,保证其均一性; ➢ 提高生产率,一天可24小时连续生产,机器人不会疲倦; ➢ 改善工人劳动条件,可在有害环境下长期工作; ➢ 降低对工人操作技术难度的要求; ➢ 缩短产品改型换代的准备周期,减少相应的设备投资; ➢ 可实现小批量产品焊接自动化; ➢ 可作为数字化制造的一个环节。
英语:Robot 德语:Robot 日语:ロボツト 俄语:робот 汉字:机器人
Karel Capek (1890-1938)

焊接机器人编程及应用教学课件ppt

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际操作能力。
设备维护保养知识普及
设备日常保养 保持设备清洁,定期清理灰尘和杂物。
检查设备紧固件是否松动,及时紧固。
设备维护保养知识普及
检查设备润滑情况,定期添加或更换润滑油。 设备定期维护
定期检查设备电器元件和线路是否正常,及时处理故障。
设备维护保养知识普及
定期检查设备传动部件磨损情况,及 时更换磨损件。
05 智能化技术在焊 接机器人中应用
传感器技术应用
01
02
03
焊接过程监测
利用传感器实时监测焊接 电流、电压、速度等参数 ,确保焊接质量。
环境感知
通过温度、湿度、气体成 分等传感器,感知焊接环 境,为机器人提供准确的 环境信息。
焊缝跟踪
采用位移、角度等传感器 ,实现焊缝的自动跟踪和 纠偏,提高焊接精度。
市场前景
随着制造业的转型升级和劳动力成本的上升,焊接机器人的 市场需求不断增长,未来市场前景广阔。
02 焊接机器人编程 基础
编程语言与编程环境介绍
编程语言
焊接机器人通常采用专用的编程语言,如VAL、KRL等,这些语言具有直观易 懂的语法和丰富的功能库,方便工程师进行编程。
编程环境
焊接机器人的编程环境通常包括示教器、仿真软件等。示教器用于手动引导机 器人进行轨迹规划和程序编写,仿真软件则用于模拟机器人的运动轨迹和焊接 过程,以验证程序的正确性。
定期对设备进行全面检查和维护保养 ,确保设备处于良好状态。
故障诊断与排除方法分享
设备无法启动
检查电源是否正常、保险丝是否熔断等。
设备运行过程中出现异常响声
检查传动部件是否松动、轴承是否损坏等。
故障诊断与排除方法分享
• 设备焊接质量不稳定:检查焊接参数设置是否合理、焊枪 是否磨损等。

焊接机器人教学演示课件

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教材(图1-12)外部轴应用事例
6
第一章 机器人概述(6)


OP



(11)



气管

(12) ③

①机器人本体 ②机器人控制柜 ③机器人示教器 ④全数字焊接电源和接口电路 ⑤焊枪 ⑥送丝机构 ⑦电缆单元 ⑧焊丝盘架(焊接量较大时多选用桶装焊丝“OP”)⑨气体流量 计 ⑩变压器(380V/200V) (11)焊枪防碰撞传感器 (12)控制电缆
教材(图16-8c)裙 边焊接时焊丝指向
55
第十六章 机器人焊接工艺(6)
教材(图16-12)各种变位系统
56
第十六章 机器人焊接工艺(7)
满足各类不同工艺需要的焊枪类型
碳钢
铝和不锈钢
薄板
CO2焊枪 MIG焊枪 TIG填丝焊枪
教材(图16-30)焊接机器人焊枪种类的应用图例
57
几第种插十补七方章式: 机器人编程的几种插补方式
P ro g 0 Y Y Y.p rg 被 选 择
预约输出 XXX 预约输出 YYY
输出选通
大 约 0.2 s 大 约 0.5 s
0.1 s 以 上 大 约 0.2 s
大 约 0.5 s
教材(图10-13)BCD 方式时序图
41
第十一章 焊接电源的设定(1)
教材(图11-6)焊机参数设定
42
第十一章 焊接电源的设定(2)
教材(图5-11)运转状态图示
25
第五章 视窗(2)
教材(图5-12)预约状态图示
26
第六章 文件编辑(1)
教材(图6-1)剪切操作示意图
27
第九章 设定基本参数(1)
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15
大写字母
第二章 机器人示教器(4)
进入框
小写字母
数字
符号
特性
教材(图2-20)输入字母
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16
第三章 手动模式(1)
焊接开始点
空走段
焊接段
中间点 焊接段
焊接结束点
空走段
设 “焊接”
ARC-SET ARC-ON
设 “焊接”
设 “空走”
收弧 ARC-OFF
教材(图3-15)直线示教
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17
MOVEC M OVEL/M OVE P MOVEC
令或MOVEP指令,第
MOVEC
三次登录键入MOVEC 指令作为圆弧新起始点。
MOVEC
教材(图3-19)圆弧插补的运用事例 MOVEC
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19
第三章 手动模式(4)
振幅点 1 (WEAVEP)
摆动起始点(焊接) (MOVELW)
振幅点 2(WEAVEP)
FA 轴 : 肩 ( 前 伸)
UA 軸 : 躯 体 ( 上 举)
RT 軸:腰 (回 转)
机器人:6个自由度
人:7个自由度
教材(图1-1)机器人与人的比较
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4
第一章 机器人概述(4)
教材(图1-6)机器人本体规格
教材(图1-7)机器人动作范围
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5
第一章 机器人概述(5)
工装夹具
焊接机器人
外部轴
支撑轴
公共底座
教材(图1-12)外部轴应用事例
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6
第一章 机器人概述(6)
⑨⑩
(11)



气管

(12) ③

①机器人本体 ②机器人控制柜 ③机器人示教器 ④全数字焊接电源和接口电路 ⑤焊枪 ⑥送丝机构 ⑦电缆单元 ⑧焊丝盘架(焊接量较大时多选用桶装焊丝“OP”)⑨气体流量 计 ⑩变压器(380V/200V) (11)焊枪防碰撞传感器 (12)控制电缆
关节 动作
教材(图1-13)机器人控制原理
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9
第一章 机器人概述(9)
教材(图1-14)机器 人连线及各关节定义
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10
第二章 机器人示教器(1)
暂停开关
紧急停止开关
左切换键、安全开关(背面) 启动开关
伺服启动开关
功能键
向前微动 微动键
液晶显示屏
确认/登录键 窗口切换键 取消键
向后微动 +加 -减
主路径
摆动结束点(空走) (MOVELW)
教材(图3-21)直线摆动插补示意图
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20
第三章 手动模式(5)
圆弧摆动中间点(焊接点) MOVECW
振幅点 1 WEAVEP 圆弧摆动开始点
MOVECW (焊接点)
振幅点 2 WEAVEP
圆弧摆动结束点
MOVECW (空走点)
教材(图3-24)圆弧摆动插补示意图
(背面) 右切换键 安全开关
模式选择开关
用户功能键
教材(图2-21)示教器各部位的名称(GⅡ)
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第二章 机器人示教器(2)
功能键
紧急停止开关
Functio (起动、暂停、伺服启动) n
Start, Hold and Servo-ON
左\右切换键
模式选择 用户功能键
(确认、窗口切换与删除键) User function
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13
第二章 机器人示教器(4)
(辅图)机器人的分级管理功能
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14
第二章 机器人示教器(3)
向上/向下微动来移动光标
点击拨动按钮 显示子菜单项目
EXI T
点击拨动
EXI T
按钮关闭子
菜单项目
点击图 标显示图 标的子菜 单项目
教材(图2-17)选择菜单
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向上移动 光标关闭子 菜单项目
拨动按钮
教材Sto(re,图2W-1in)do机w 器人cha示ng教e, 器J正og面dia图l 示
安全开关 教材(图2-2)机器人示教器背面图示
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12
第二章 机器人示教器(3)
先将操作拨动按钮向右轻压,然后向上转动拨动按钮,拨动到不同的位置, 可以得到五种不同的运动速度。
(辅图)机器人的移动速度控制
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21
第三章 手动模式(6)
形式 1(简单摆动)
形式 2(L 形)
形式 3(三角形)
E 1
2 S
形式 4 (直角)
1
E
2
S
34
E 1
S
2
形式 5(梯形)
1
E
2
S
34
E 1
2 S
形式 6(高速单一摆动)
用 PTP 方式 移到振幅点
E 1
S
2
教材(图3-22)六种摆动形式组图
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22
第三章 手动模式(7)
第三章 手动模式(2)
圆弧中间点
MOVEC(焊接点)
之前直线 圆弧起始点
圆弧结束点
MOVEC(焊接点)
MOVEC(焊接点)
教材(图3-17)圆弧插补图示
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18
第三章 手动模式(3)
.(图3-18)为两端圆
弧插补示例,三点计算 一段圆弧,如果全部设
使用点 a,b,c 来计算插补
直线插补
b
使用点 b,c,d
来计算插补
使用点 c,d,e
c
为MOVEC指令,由于 圆弧路径的改变,cd段 和de段的计算结果将变
为两段直线轨迹。此时 应在c点重复登录三次: 第一次登录MOVEC , 再登录键入MOVEL指
a
来计算插补
圆弧结
圆弧起始
束点

e
教材(图3-18)圆
d
弧插补计算示意图
使用点 c,d,e 来计算插补
MOVEC
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2
第一章 机器人概述(2)
1.3机器人的主要作用?
替代人,从事繁复、危险、苛酷的工作
1.4机器人的特点?
效率高、工作质量好、计划性强、 易于实现流水化作业
消除人工劳动的不确定因素
1.5机器人的发展趋势?
向智能化方向发展,彻底改变人类的工作和生活方式
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3
第一章 机器人概述(3)
TW 轴 : 手 腕 ( 扭 B转W)轴 : 手 腕 ( 弯 R曲W)軸:手臂(旋转)
教材(图1-15)焊接机器人单体构成
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7
机器人 控制柜
第一章 机器人概述(7)
防碰撞 开关
送丝 装置
焊枪
全数字 焊机
机器人 示教器
机器人 本体
(辅图)焊接机器人部品图
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8
第一章 机器人概述(8)
目标 +
位置
_
位置 反馈
软件PID 控制器
输出 PWM波
伺服 放大器
光电 编码器
伺服 电机
程序开始 焊接开始点 焊接结束点 程序结束
教材(图3-35)设定焊接条件
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23
第三章 手动模式(8)
关节 直角 工具 圆柱 用户
教材(图3-9)机器人运动坐标系选择菜单组图
关节坐标系的切换
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24
第五章 视窗(1)
焊接机器人操作及应用
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1
第一章 机器人概述(1)
1.1机器人一词的由来?
捷克文中的 robota(劳役或苦工之意)
1920年捷克作家卡雷尔·恰佩克 在他的科幻小说《罗萨母万能机器 人制造公司》首次提到机器人一词。
人造人=机器人 Robot
1.2机器人的性质?
机器人是具有生物功能的空间三维坐标机器
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