焊接機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程及虛擬仿真

第1章　工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ) / 1
　1.1　工業(yè)機(jī)器人的分類 1
　　1.1.1　按操作機(jī)坐標(biāo)形式分類 1
　　1.1.2　按執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方式分類 3
　　1.1.3　按程序輸入方式分類 3
　　1.1.4　按機(jī)械結(jié)構(gòu)分類 4
　　1.1.5　按驅(qū)動(dòng)方式分類 4
　　1.1.6　按用途分類 5
　1.2　工業(yè)機(jī)器人的基本組成 5
　1.3　工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)參數(shù) 7
　1.4　工業(yè)機(jī)器人編程語言 9
　　1.4.1　機(jī)器人編程語言的發(fā)展 9
　　1.4.2　工業(yè)機(jī)器人編程語言的類型 11
　1.5　工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)系 11
　1.6　工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用 14
　1.7　工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì) 18

第2章　認(rèn)識(shí)焊接機(jī)器人 / 19
　2.1　焊接機(jī)器人的定義 20
　2.2　焊接機(jī)器人的分類 20
　　2.2.1　點(diǎn)焊機(jī)器人（spot welding robot） 20
　　2.2.2　弧焊機(jī)器人 23
　　2.2.3　激光焊接機(jī)器人 24
　2.3　焊接機(jī)器人工作站 26
　　2.3.1　認(rèn)識(shí)焊接機(jī)器人工作站 26
　　2.3.2　焊接機(jī)器人工作站的基本組成 26
　　2.3.3　焊接機(jī)器人工作站的常見形式 41
　　2.3.4　焊接機(jī)器人工作站的設(shè)計(jì) 44
　2.4　焊接機(jī)器人的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì) 45
　　2.4.1　焊接機(jī)器人的主要技術(shù) 45
　　2.4.2　焊接機(jī)器人的應(yīng)用 46
　　2.4.3　焊接機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì) 46

第3章　ABB焊接機(jī)器人的安裝與調(diào)試 / 48
　3.1　ABB機(jī)器人的型號(hào)及結(jié)構(gòu) 48
　　3.1.1　ABB 工業(yè)機(jī)器人常見型號(hào)及規(guī)格 49
　　3.1.2　技術(shù)規(guī)格 53
　3.2　ABB焊接機(jī)器人的安裝 56
　　3.2.1　設(shè)備清單目錄 56
　　3.2.2　ABB 機(jī)器人本體與控制柜的安裝 57
　　3.2.3　控制柜的基本構(gòu)造 58
　　3.2.4　ABB 機(jī)器人本體與控制柜的連接 60
　　3.2.5　焊機(jī)與控制柜的連接 61
　3.3　焊槍及外部軸的配置 62
　　3.3.1　加載EIO 與MOC 62
　　3.3.2　加載伺服焊槍 65
　　3.3.3　外部軸校準(zhǔn) 68
　　3.3.4　設(shè)定傳動(dòng)比 69
　　3.3.5　計(jì)算最大扭矩 70
　　3.3.6　伺服焊槍上下范圍 71
　　3.3.7　設(shè)定最大壓力值及最小壓力值 72
　　3.3.8　伺服焊槍壓力測(cè)試 73
　3.4　I/O信號(hào)的配置 75
　　3.4.1　常用的ABB 標(biāo)準(zhǔn)I/O 板 75
　　3.4.2　定義I/O 總線(DSQC652 板為例) 77
　　3.4.3　定義數(shù)字輸入/輸出信號(hào) 80
　　3.4.4　定義模擬輸出信號(hào) 83
　　3.4.5　系統(tǒng)輸入輸出與I/O 信號(hào)的關(guān)聯(lián) 87
　　3.4.6　I/O 信號(hào)的監(jiān)控與操作 89
　3.5　ABB機(jī)器人的粗校準(zhǔn) 90
　3.6　ABB機(jī)器人的精校準(zhǔn) 94
　　3.6.1　轉(zhuǎn)動(dòng)盤適配器 94
　　3.6.2　準(zhǔn)備轉(zhuǎn)動(dòng)盤適配器 95
　　3.6.3　校準(zhǔn) 98
　　3.6.4　更新轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器 99
　3.7　ABB焊接機(jī)器人干涉區(qū)的建立 99

第4章　ABB工業(yè)機(jī)器人的基本操作 / 100
　4.1　示教器的基本操作 100
　　4.1.1　認(rèn)識(shí)示教器 100
　　4.1.2　示教器的基本結(jié)構(gòu) 101
　　4.1.3　示教器的界面窗口 102
　　4.1.4　示教器的主菜單 103
　　4.1.5　示教器的快捷菜單 104
　4.2　ABB機(jī)器人系統(tǒng)的基本操作 105
　　4.2.1　機(jī)器人系統(tǒng)的啟動(dòng)及關(guān)閉 105
　　4.2.2　機(jī)器人系統(tǒng)的重啟 106
　　4.2.3　設(shè)置系統(tǒng)語言 107
　　4.2.4　設(shè)置系統(tǒng)日期與時(shí)間 109
　　4.2.5　查看機(jī)器人常用信息與事件日志 110
　　4.2.6　系統(tǒng)的備份與恢復(fù) 111
　4.3　新建和加載程序 114
　　4.3.1　ABB 機(jī)器人存儲(chǔ)器 114
　　4.3.2　新建和加載程序 114
　4.4　程序數(shù)據(jù)的設(shè)置 118
　　4.4.1　程序數(shù)據(jù)及類型 118
　　4.4.2　程序數(shù)據(jù)的建立 121
　　4.4.3　常用的程序數(shù)據(jù) 122
　　4.4.4　機(jī)器人坐標(biāo)系的設(shè)置及選擇 123
　　4.4.5　工具坐標(biāo)tooldata 的設(shè)定 124
　　4.4.6　工件坐標(biāo)wobjdata 的設(shè)定 129
　　4.4.7　有效載荷loaddata 的設(shè)定 134
　4.5　手動(dòng)操縱機(jī)器人 136
　　4.5.1　單軸移動(dòng)機(jī)器人 136
　　4.5.2　線性模式移動(dòng)機(jī)器人 137
　　4.5.3　重定位模式移動(dòng)機(jī)器人 139
　　4.5.4　增量模式控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng) 141
　　4.5.5　手動(dòng)操縱的快捷方式 142
　4.6　ABB機(jī)器人基本運(yùn)動(dòng)指令 144
　　4.6.1　關(guān)節(jié)軸運(yùn)動(dòng)指令MoveJ 144
　　4.6.2　直線運(yùn)動(dòng)指令MoveL 148
　　4.6.3　圓周運(yùn)動(dòng)指令MoveC 153

第5章　ABB弧焊機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程 / 159
　5.1　ABB弧焊機(jī)器人工作站 159
　　5.1.1　ABB 弧焊機(jī)器人工作站 159
　　5.1.2　ABB 弧焊機(jī)器人工作站的組成 159
　5.2　電弧焊焊接工藝基礎(chǔ) 161
　　5.2.1　電弧焊及分類 161
　　5.2.2　電弧焊工藝 161
　　5.2.3　焊接工藝參數(shù)及其影響 163
　5.3　ABB焊接機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令 165
　　5.3.1　直線焊接指令A(yù)rcL（linear welding） 165
　　5.3.2　圓弧焊接指令A(yù)rcC（circular welding） 166
　5.4　焊接程序數(shù)據(jù)的設(shè)定 167
　　5.4.1　seamdata 的設(shè)定 167
　　5.4.2　welddata 的設(shè)定 169
　　5.4.3　weavedata 的設(shè)定 172
　5.5　ABB弧焊機(jī)器人軌跡示教操作 174
　　5.5.1　直線焊縫軌跡示教 174
　　5.5.2　圓弧焊縫軌跡示教 181
　5.6　平板對(duì)焊示教編程 190
　　5.6.1　布置任務(wù) 190
　　5.6.2　工藝分析 190
　　5.6.3　示教編程 191
　　5.6.4　運(yùn)行程序 197
　5.7　板-板對(duì)接接頭焊接示教編程 202
　　5.7.1　布置任務(wù) 202
　　5.7.2　工藝分析 202
　　5.7.3　焊前準(zhǔn)備 203
　　5.7.4　示教編程 203
　　5.7.5　運(yùn)行程序 218
　5.8　管-板角接接頭焊接示教編程 218
　　5.8.1　布置任務(wù) 218
　　5.8.2　工藝分析 218
　　5.8.3　焊接準(zhǔn)備 219
　　5.8.4　裝配與定位 219
　　5.8.5　示教編程 219
　　5.8.6　運(yùn)行程序 229
　5.9　T形接頭拐角焊縫的機(jī)器人和變位機(jī)聯(lián)動(dòng)焊接 229
　　5.9.1　布置任務(wù) 229
　　5.9.2　工藝分析 229
　　5.9.3　焊接準(zhǔn)備 230
　　5.9.4　定位焊 230
　　5.9.5　示教編程 230
　5.10　機(jī)器人焊接故障及缺陷分析 240
　　5.10.1　常見故障及處理方法 240
　　5.10.2　焊接缺陷分析及處理方法 241
　　5.10.3　焊接機(jī)器人示教編程技巧總結(jié) 242
　5.11　典型工程實(shí)例 242
　　5.11.1　弧焊機(jī)器人在汽車行業(yè)的應(yīng)用 242
　　5.11.2　弧焊機(jī)器人在造船行業(yè)的應(yīng)用 246
　　5.11.3　弧焊機(jī)器人在壓力容器行業(yè)的應(yīng)用 247

第6章　ABB機(jī)器人的維護(hù)和故障排除 / 249
　6.1　ABB機(jī)器人安全生產(chǎn)注意事項(xiàng) 249
　6.2　ABB機(jī)器人本體維護(hù) 250
　　6.2.1　保養(yǎng)計(jì)劃 250
　　6.2.2　機(jī)器人本體清潔 251
　　6.2.3　檢查動(dòng)力電纜與通信電纜 252
　　6.2.4　檢查及更換各軸變速箱齒輪油 252
　　6.2.5　檢查平衡裝置 255
　　6.2.6　運(yùn)動(dòng)軸1～3 的限位開關(guān) 256
　　6.2.7　檢查UL 信號(hào)燈 257
　　6.2.8　更換SMB 電池 257
　　6.2.9　檢查機(jī)器人零位 258
　6.3　控制柜的維護(hù) 258
　　6.3.1　保養(yǎng)計(jì)劃 258
　　6.3.2　檢查控制柜 259
　　6.3.3　清潔控制柜 259
　　6.3.4　清潔空氣過濾器 259
　6.4　常見故障排除 260
　　6.4.1　機(jī)器人微動(dòng) 260
　　6.4.2　機(jī)械噪聲 260
　　6.4.3　引導(dǎo)應(yīng)用程序的強(qiáng)制啟動(dòng) 260
　6.5　常見錯(cuò)誤代碼及其解決方式 261

第7章　工業(yè)機(jī)器人離線編程的基礎(chǔ) / 263
　7.1　工業(yè)機(jī)器人的離線編程技術(shù) 263
　　7.1.1　離線編程及其特點(diǎn) 263
　　7.1.2　離線編程系統(tǒng)的軟件架構(gòu) 265
　　7.1.3　離線編程的組成與基本步驟 266
　7.2　安裝工業(yè)機(jī)器人仿真軟件RobotStudio 272
　　7.2.1　下載 272
　　7.2.2　安裝 272
　　7.2.3　RobotStudio 的授權(quán) 274
　　7.2.4　仿真軟件RobotStudio5.61 的軟件界面介紹 275

第8章　構(gòu)建基本仿真工業(yè)機(jī)器人工作站 / 281
　8.1　布局工業(yè)機(jī)器人基本工作站 281
　　8.1.1　工業(yè)機(jī)器人工作站的建立 281
　　8.1.2　加載物件 292
　　8.1.3　保存機(jī)器人基本工作站 294
　8.2　建立工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操作 295
　　8.2.1　建立工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng) 295
　　8.2.2　機(jī)器人的位置移動(dòng) 298
　　8.2.3　工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)操作 299
　　8.2.4　回機(jī)械原點(diǎn) 303
　8.3　創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人工件坐標(biāo)系與軌跡程序 304
　　8.3.1　建立工業(yè)機(jī)器人工件坐標(biāo) 304
　　8.3.2　創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序 306
　8.4　機(jī)器人仿真運(yùn)行 311
　　8.4.1　仿真運(yùn)行機(jī)器人軌跡 311
　　8.4.2　機(jī)器人的仿真制成視頻 312

第9章　仿真軟件RobotStudio中的建模功能 / 316
　9.1　建模功能的使用 316
　　9.1.1　RobotStudio 建模 316
　　9.1.2　對(duì)3D 模型進(jìn)行相關(guān)設(shè)置 316
　9.2　測(cè)量工具的使用 319
　　9.2.1　測(cè)量矩形體的邊長 319
　　9.2.2　測(cè)量錐體的角度 321
　　9.2.3　測(cè)量圓柱體的直徑 322
　　9.2.4　測(cè)量兩個(gè)物體間的最短距離 324
　9.3　創(chuàng)建機(jī)械裝置 325
　9.4　創(chuàng)建機(jī)器人用工具 333
　　9.4.1　設(shè)定工具的本地末端點(diǎn) 333
　　9.4.2　創(chuàng)建工具坐標(biāo)系框架 340
　　9.4.3　創(chuàng)建工具 343

參考文獻(xiàn) / 346