適讀人群 :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。
《焊接機器人系統(tǒng)操作、編程與維護》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。
《焊接機器人系統(tǒng)操作、編程與維護》主要內(nèi)容包括:焊接工業(yè)機器人系統(tǒng)的組成及日常維護、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)編程與操作、FANUC焊接機器人系統(tǒng)編程與操作、KUKA焊接機器人系統(tǒng)編程與操作、空間位置機器人焊接入門操作等。
《焊接機器人系統(tǒng)操作、編程與維護》采用案例教學(xué)的形式,詳細介紹了焊接工業(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標定、坐標系選擇、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。
《焊接機器人系統(tǒng)操作、編程與維護》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。
焊接技術(shù)廣泛應(yīng)用于車輛、橋梁、壓力容器、船舶等制造業(yè),手工焊接勞動強度大、技術(shù)要求高、生產(chǎn)效率低,焊接質(zhì)量完全取決于操作人員的技術(shù)水平。隨著焊接件趨向結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、質(zhì)量精密化,許多焊接操作人員的技術(shù)水平難以適應(yīng)現(xiàn)代焊接加工工藝的要求,因此,許多企業(yè)正在使用焊接工業(yè)機器人系統(tǒng),逐步替代批量生產(chǎn)中的手工操作人員。
由于中國焊接工業(yè)機器人研究起步晚,制造質(zhì)量有待于提高,在大批量連續(xù)生產(chǎn)領(lǐng)域,基本上采用國外的焊接機器人品牌,主要有KUKA、ABB、FANUC、OTC 、安川、川崎、松下等。其配套使用的焊接電源也有高、中、低檔各種品牌,高端典型品牌是奧地利的福尼斯(Fornius),國內(nèi)性能比較先進的有深圳麥格米特,美國的林肯(Lincoln)、日本的松下(Panasonic)等品牌也比較常見。鑒于國內(nèi)院校焊接機器人系統(tǒng)大多數(shù)采用工業(yè)機器人“四大家族”品牌,焊機高、中、低檔都有配置的情況,本書以ABB機器人+Fornius焊機,F(xiàn)ANUC機器人+Lincoln 焊機和KUKA機器人+MEGMENT焊機3種系統(tǒng)為例,闡述焊接機器人系統(tǒng)的操作、編程與維護的具體操作步驟和使用注意事項。
本書由多年從事焊接機器人應(yīng)用研究工作,以及焊接機器人“理論與實踐一體化”教學(xué)的本科、高職和技師學(xué)院的一線教師聯(lián)合完成。寧波工程學(xué)院的孫慧平任主編,慈溪技師學(xué)院張銀輝、河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院盧永霞任副主編,寧波技師學(xué)院裘紅軍、慈溪技師學(xué)院的勵超、李特佳,金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院徐明輝,以及杭州灣汽車學(xué)院的蔡琛輝,參加了部分書稿的編寫、教學(xué)視頻拍攝、圖片拍攝和處理工作。寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院的翟志永、余姚九龍培訓(xùn)學(xué)校的陳江、珠海漢迪自動化設(shè)備有限公司的李曉五為本書的編寫提供了重要幫助。
孫慧平編寫了第1章、第2章2.1~2.3節(jié)、第3章3.3、3.4節(jié)和第5章,張銀輝編寫了第2章2.4節(jié)、第3章3.1、3.2、3.5節(jié)和第6章,勵超編寫了第2章2.5節(jié),盧永霞編寫了第2章2.6節(jié)和第4章,裘紅軍編寫了第7章,全書由孫慧平統(tǒng)稿。徐明輝、李特佳承擔了FANUC與林肯焊接機器人系統(tǒng)的實操講解和拍攝,張銀輝、李特佳承擔了KUKA與MEGMENT焊接機器人系統(tǒng)的實操講解和拍攝,盧永霞完成了AAB焊接機器人系統(tǒng)的實操講解和拍攝工作,裘紅軍負責空間結(jié)構(gòu)機器人焊接實操講解和拍攝,蔡琛輝負責全書視頻的剪輯和配音工作。
由于編者實踐操作水平有限,書稿和視頻中若有不當之處,敬請讀者和業(yè)內(nèi)人士批評指正。在編寫過程中,參閱了各機器人和焊機生產(chǎn)廠家的技術(shù)和培訓(xùn)資料,以及從事焊接、機器人研究和教學(xué)人員的教學(xué)與研究成果,在此向原作者表示衷心感謝!
編者
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231