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焊接机器人基本技能实训指导书 杨新华 孙登科 主编 二级学院 材料工程学院 适用专业 焊接技术及自动化专业 陕西工业职业技术学院 2017年4月 情况说明 本实训指导书根据焊接技术及自动化专业的人才培养目标，本着理论够用的原则，着重介绍焊接机器人基本原理及基本操作内容，在理论知识、操作步骤、编程方法等内容的设置上尽可能详尽，符合高职学生认知能力水平，实训项目包括焊接机器人安全，坐标系运动，和基本动作编程等，实训场地为焊接实训基地，主要设备包括焊接机器人及外围系统。 项目一 焊接机器人基础实训 一、实训目的及要求 了解弧焊机器人基本原理及设备组成，熟悉焊接机器人种类、结构与功能，掌握弧焊机器人基本动作，达到能够熟练操作焊接机器人直线、圆弧编程等基本要求。 二、时间安排 实训时间为1周总计30学时。 三、实训任务及内容 1、机器人基本知识 机器人是什么？机器人一词的由来：1920年捷克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小《罗萨母万能机器人制造公司》首次提到机器人一词，捷克文中的　robota（劳役或苦工之意）人造人=机器人 Robot 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。 工业机器人的历史 1962　美国推出首台实用机器人　Unimation公司 1972　日本机器人工业会（JIRA）成立 1974　松下　开发自用机器人 1980年　机器人的普及元年 1993年～　数字焊接机器人 2004年～　电源融合型机器人 表1 机器人与作业者的区别 机器人 作业者 备注 焊接切割品质稳定性 ○ × 不依赖于经验 生产性的提高 ○ × 高速焊接, 缩短生产节拍 人才录用 ○ × 人才不足 长时间作业 ○ × 深夜作业/加班 生产一个产品 × ○ 需示教 精度不好的工件 △ ○ 需配置传感器 2、机器人工作原理 机器人的工作原理是：“示教-再现”。“示教”就是机器人学习的过程，在这个过程中，操作者需手把手的教机器人做某些动作，而机器人的控制系统会以程序的方式记忆下来。机器人按照记录下来的程序展现这些动作的过程，叫做“再现”。如下图 在实际工作中，通常需要将示教程序试运行，并进行修改、调整，才能得到有效的工作程序。 图1 机器人操作过程 3、松下机器人弧焊系统构成 1-送丝机；2-气瓶；3-编码转换单元；4-弧焊电源； 5-控制柜；6-供电及控制电缆；7-焊枪；8-机器人本体 图2 焊机器人组成 4、机器人的安全 （1）机器人操作规程 1)机器人送电程序：先合上空气开关，再打开机器人变压器电源开启按钮，其次打开焊接电源开关，最后旋开机器人控制柜电源。 2)机器人关电程序：先旋闭机器人控制柜电源，后关闭焊接电源开关，其次切断机器人变压器电源，最后拉下空气开关。 3)机器人控制柜送电后，系统启动（数据传输）需要一定时间，要等待示教器的显示屏进入操作界面后再进行操作。 4)操作机器人之前，所有人员应退至安全区域（警戒安全线以外。） 5)示教过程中要将示教器时刻拿在手上，不要随意乱放，左手套进挂带里，避免失手掉落。电缆线顺放在不易踩踏的位置，使用中不要用力拉拽，应留出宽松的长度。 6)机器人从操作者安全角度考虑预先设定好一些运行数据和程序，初学者未经许可不要进入这些菜单进行更改，以免发生危险操作中如遇到异常提示应及时报告，不要盲目操作。 7)机器人动作中如遇危险状况时，应及时按下紧急制动开关，使机器人停止，以免造成人员伤害或的损坏 8)程序编好后，用跟踪操作把程序空走一遍，逐行修改轨迹点，检查行走轨迹和各种参数准确无误后，旋开保护气瓶的阀门，然后，按亮示教器上的检气图标，调整流量计的悬浮小球，一般在15L/min的位置，关闭检气，把光标移至程序的起始点。 9)进行焊接作业前，先将示教器挂好，钥匙旋转到“Auto”侧，打开除烟尘设备后，按下机器人启动按钮。观察电弧时，应手持面罩，避免眼睛裸视或皮肤外露而被弧光灼伤，发现焊接异常应立刻按下停止按钮，并做好记录。 10) 结束操作后，将模式开关的钥匙旋转到“Teach”側，关闭除尘器设备，旋闭保护气瓶上的气阀，放空气管内的残余气体，将机器人归为零位，退出示教程序，然后按要求关闭电源，把示教器的控制电缆线盘整放好，将示教器挂在指定的位置，整理完现场后离开。 （2）机器人安全注意事项 1）静电放电的防范 ESD（静电放电）是电势不同的两个物体间的静电传导，它可以通过直接接触传导，也可以通过感应电场传导。搬运部件或部件容器时，未接地的人员可能会传导大量的静电荷。这一放电过程可能会损坏敏感的电子设备。所以在有静电放电标识的情况下，要做好防静电工作（防静电服、防静电工具等）。 2）紧急停止