焊接機器人示教

80余萬臺工40%以上。2．1適用于機器人的焊接方法熔化極：2CO氣體保護焊2熔化極活性氣體保護焊〔MAG〕熔化極惰性氣體保護焊〔MIG〕非熔化極：鎢極惰性氣體保護焊等離子弧焊接與切割激光焊接與切割釬焊火焰切割點焊90%以上的機器人用于熔化極氣體保護焊焊接與切割領域的應用數(shù)量在逐年增加。機器人焊接的特點優(yōu)點自動焊接焊槍不會振動，焊接速度不會轉(zhuǎn)變，能得到均勻、秀麗的焊縫。操作人員能遠離噪音或高溫區(qū)進展行業(yè)。由于焊接條件是恒定的，所以能提高焊接質(zhì)量。焊接條件具有重復性不管什么時候，誰來作業(yè)或在什么地方都能焊接成一樣的產(chǎn)品。在機器人上編制焊接工人所把握的焊接條件之后，即便是手也能進展高質(zhì)量的焊接。(而在半自動焊接時,由于常常要調(diào)整遙控盒上的旋鈕，所以缺乏重復性)。降低生產(chǎn)本錢能縮短生產(chǎn)節(jié)拍，所以能提高產(chǎn)量。使用臨時工就能完成焊接作業(yè)，所以削減了人工費用。不鋪張焊接材料，能節(jié)約消耗品。使用機器人帶來的效益生產(chǎn)節(jié)拍明確，簡潔進展生產(chǎn)治理。能實現(xiàn)無人運行,機器人不會發(fā)牢騷。能提高企業(yè)的形象。機器人焊接的特點機器人是由計算機掌握的、具有高度柔性的可編程自動扮裝置，因此利用機器人焊接具有以下特點：機器人能適應產(chǎn)品多樣化，有柔性，在一條生產(chǎn)線上可以快速的改進生產(chǎn)線的編組更替，這是專用的自動化生產(chǎn)線不能比較的，能發(fā)揮投資的長期效果。使用機器人焊接，可提高產(chǎn)品質(zhì)量。為了使焊接作業(yè)機器件、夾具、搬運工具等的精度，這些關系到產(chǎn)品的精度和焊接質(zhì)量的提高，機器人化的結果，可得到穩(wěn)定的高質(zhì)量產(chǎn)品。使用機器人焊接可提高生產(chǎn)率。機器人的作業(yè)效率，不隨作業(yè)者變動，可以穩(wěn)定生產(chǎn)打算，從而提高生產(chǎn)率。22．1．2機器人焊接時的主要留意事項必需進展示教作業(yè)(1) 軌跡和設定焊接條件等。 接(2)3)機器人沒有眼睛，只能重復一樣的動作。機器人軌跡精度為0.1mm，以此精度重復一樣的動作。 應保持在焊絲半徑之內(nèi)。焊接條件的設定取決于示教作業(yè)人員的技術水平 操作人員進展示教時必需輸入焊接程序，焊槍姿勢和角度，電流、電壓、速度等焊接條件。示教操作人員必需充分把握焊接學問和焊接技巧。必需充分留意安全 機器人是一種高速的運動設備，在其進展自動運行時確定不允許人靠近機器人(必需設置安全護欄)。操作人員必需承受勞動安全方面的特地教育，否則不準操作。焊接機器人的性能要求弧焊機器人的性能要求在弧焊作業(yè)中，要求焊槍跟蹤工件焊道運動，并不斷填充金屬形成焊縫，因此運動過程中速度的穩(wěn)定性和軌道精度是兩項重要的指5～50mm/s，軌道精度可取0·2～0·5mm。由于焊槍的姿勢對焊縫質(zhì)量也有肯定的影響，因此期望在〔的接口功能、焊槍防碰功能等。焊接標準的設定。起弧、收弧參數(shù)。搖擺功能。搖擺頻率、擺幅、搖擺類型的設定。焊接傳感器。起始點檢測、焊縫跟蹤傳感器的接口功能。焊槍防碰功能。當焊槍受到不正常的阻力時，機器人停機，避開操作者和工具受到損壞。其余各層的自動編程?！惨∈　嘲l(fā)生時引起的作業(yè)中斷，最大限度避開了因此而引起的全線停車。校正。再通電解除粘絲，因此不必手工剪斷焊絲。回重引弧焊接。因此無須補焊作業(yè)。點焊機器人的性能要求對于點焊機器人運動速度是一個重要指標，要求能夠快速完成小并具有較大的持重50～100K，以便攜帶內(nèi)裝變壓器的焊鉗。機器人選擇方法機器人的構造類型確實定機器人類型的選擇主要取決于機器人的目標作業(yè)類型，如汽車底六自由度機器人。手腕的容許載荷OTC公DR-40006公斤，如以下圖表示。要求。動作范圍確實定機器人的動作范圍一般指腕部軸的回轉(zhuǎn)中心〔P點〕的動作范圍。如下圖DR-4000機器人的動作范圍。在實際作業(yè)時由于裝有焊接工使用焊接機器人應留意的幾個問題如何導入焊接機器人的融合。國內(nèi)在引用焊接機器人應用工程方面走過了一段曲折的道路，機器人的運行狀況不盡人意，分析其緣由主要存在以下問題：機器人及周邊設備選型不合理，系統(tǒng)配置不全或不當。對國內(nèi)人員的培訓沒有跟上，沒有完全把握設備的性能和使用方法。缺乏足夠的售前、售中技術支持和良好的售后效勞。機器人操作、維護人員不能相對固定或人員流失。國外系統(tǒng)不適合國內(nèi)工藝現(xiàn)狀。明確導入機器人的目的：技術工人和嫻熟工人缺乏使工人從危急作業(yè)環(huán)境中解脫出來〔高溫、搬送重物等〕提高和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量提高勞動生產(chǎn)率〔省人、省力〕其他〔生產(chǎn)治理的要求，提高企業(yè)形象等。機器人導入目的的不同，機器人的選擇、機器人化的實現(xiàn)范圍以及經(jīng)濟的評價〔投資額〕亦不同。選擇焊接工件：機器人適于的工件：多品種、中等批量。確定方案高質(zhì)量的工件，工件的全都性誤差掌握在肯定范圍，因此首先應從技術上易于實現(xiàn)的對象進展，然后分步逐步解決。確定方案工程承攬方在對用戶原有生產(chǎn)線充分考察的根底上，依據(jù)用戶提出的要求及工件的特點，提出初步方案〔一般兩、三種，并與用戶充分爭論，確定最終方案。爭論的內(nèi)容包括：1工件的分析，包括：材料、構造、圖紙、實物、技術要求分析。2工程承攬方在對用戶原有生產(chǎn)線充分考察的根底上，依據(jù)用戶提出的要求及工件的特點，提出初步方案〔一般兩、三種，并與用戶充分爭論，確定最終方案。爭論的內(nèi)容包括：1工件的分析，包括：材料、構造、圖紙、實物、技術要求分析。2前道工序的質(zhì)量確認及分析3工藝條件及工藝參數(shù)初步分析4工藝路線劃分確定5焊接節(jié)拍和生產(chǎn)節(jié)拍分析6機器人選型和系統(tǒng)配置77周邊設備及夾具方案確定8設備布局與物流98設備布局與物流9經(jīng)濟評估10方案評價〔是否符合綜合性的省力、自動化的方向，是否符合規(guī)格化、標準化的方針，是否適應產(chǎn)品更換代的要求，安全性可維護性等〕工程設計工程承攬方對確定的方案進展進一步的設計，包括系統(tǒng)的配置選型，周邊裝置、夾具設計，掌握系統(tǒng)的設計，焊接工藝的制定等，在該過程中雙方相互勾通，覺察問題準時解決。工程實施和人員培訓。后期維護上，將影響整個生產(chǎn)線的運行。目前國內(nèi)機器人工程使用效果不好，這也是一個主要緣由。主要在于：國外直接供貨的設備效勞跟不上，不管是售后效勞的準時性，效勞的質(zhì)量，解決問題的徹底性都比較差。培訓人員由于語言的障礙，技術難度的障礙，沒有真正把握設備的特性。培訓人員的流失或責任心不強。沈陽自動化爭論所做為機器人技術國家爭論中心OTCreis工程時，實行如下措施：建立特地的生產(chǎn)效勞負責人，負責到底，直到用戶滿足。國外進口設備建立備品、備件庫以保證系統(tǒng)維護的準時性。48小時到現(xiàn)場。用戶人員無限期培訓，直到會用為止。實行有效期保修效勞長期效勞各種焊接機器人的系統(tǒng)構成及周邊裝置在質(zhì)量第一，用戶至上，細心設計制造，保持一流水平的我所質(zhì)效勞，與寬闊用戶一起推動我國機器人技術產(chǎn)業(yè)化進程。各種焊接機器人的系統(tǒng)構成及周邊裝置作臺、焊槍清理裝置等。作臺、焊槍清理裝置等。焊接變位機可缺少的周邊設備，依據(jù)實際生產(chǎn)的需要焊接變位機可以有多種形式。從驅(qū)動方式來看，有一般直流電機驅(qū)動、一般溝通電機驅(qū)動及可以與機器人同步協(xié)調(diào)運動的溝通伺服驅(qū)動。移動滑臺移動滑臺也是焊接機器人的一個重要的周邊裝置，其主要用途是安置機器人或焊絲支架，特別是在焊接大型工件時，移動滑臺加大了機器人的工作范圍，移動滑臺的形式主要有以下幾種。焊槍清理裝置焊槍清理裝置主要包括剪絲、沾油、清渣以及噴嘴外外表的打磨于清理；清渣是去除噴嘴內(nèi)外表的飛濺，以保證保護氣體的通暢；噴嘴外外表的打磨裝置主要是去除外外表的飛濺。自動換槍裝置用于不同填充材料的自動焊接。33．4焊接機器人的主要性能指標焊接機器人的主要性能指標以日本安川電機公司生產(chǎn)的Motoman-L10為例表示如下：⑴名稱與型號Motoman-L10⑵主要用途弧焊⑶類別示教再現(xiàn)型⑷坐標型式多關節(jié)式⑸自由度數(shù)5個⑹抓重10㎏〔包括夾鉗〕3-1Motoman-L10運動參數(shù)運動自由度動作范圍速度整機搖擺240°90°/s上臂俯仰+20°~-40°1100mm/s上臂前后±40°800mm/s手腕彎曲180°100°/s手腕旋轉(zhuǎn)360°150°/s⑻定位方式選用增量編碼器作為位置檢測元件⑼掌握方式重復式數(shù)字位置掌握方式，可準確掌握運動軌跡⑽重復定位精度±0.2mm;⑾驅(qū)動方式電伺服承受溝通測速發(fā)電機作為伺服電動機的速度檢測元件，實現(xiàn)速度反響，并引進力矩反響；⑿驅(qū)動源DC伺服電動機⒀程序掌握和存儲方式承受8位微處理Intel8080用半導體存儲器作為主存〔盒式磁帶補充主存容量之缺乏〕程序步數(shù)：1000步指令條數(shù)：600條⒁輪廓尺寸如下圖圖3-3 Motoman-L10外形尺寸與動作范圍⒂重量 本體400㎏ 掌握局部350㎏⒃外部同步信號 輸入22點 輸出21點⒄電源 AC220/220〔+10，-15，2.4焊接機器人的系統(tǒng)構成變位機、掌握器、焊接系統(tǒng)〔專用焊接電源、焊槍和焊鉗等、焊接變位機、掌握器、焊接系統(tǒng)〔專用焊接電源、焊槍和焊鉗等、焊接傳感器、中心掌握計算機和相應的安全設備等，如下圖。器人系統(tǒng)，各種不同的焊接機器人系統(tǒng)的主要設備構成如下表所示。〔1〕度約為5~50㎜/s，軌跡精度約為±〔0.2~0.5〕㎜。由于焊槍的姿勢度約為5~50㎜/s，軌跡精度約為±〔0.2~0.5〕㎜。由于焊槍的姿勢可調(diào)范圍盡量大，其一些根本性能要求如下所示：①可調(diào)范圍盡量大，其一些根本性能要求如下所示：①設定焊接條件〔電流、電壓、速度等；② 搖擺功能；②搖擺功能；③坡口填充功能；④焊接特別功能檢測；③坡口填充功能；④焊接特別功能檢測；⑤焊接傳感器〔起始點檢測、焊道跟蹤〕的接口功能。〔2〕點焊機器人 汽車工業(yè)是點焊機器人系統(tǒng)一個典型的應用領域在裝配每臺汽車車體時大約60%的焊點是由機器人完成最初點焊機器人只用于增加焊作〔往已拼接好的工件上增加焊點后來為了保證拼接精度又讓機器人完成定位焊作業(yè)性能具體來說有：①安裝面積小，工作空間大；②快速完成小節(jié)距的多點定位〔例如每0.3~0.4s 移動30~50㎜節(jié)距后定位；③定位精度高〔0.25㎜，以確保焊接質(zhì)量；④持重大50~100㎏，以便攜帶內(nèi)裝變壓器的焊鉗；⑤內(nèi)存容量大，示教簡潔，節(jié)約工時；⑥點焊速度已生產(chǎn)線相匹配，同時按全牢靠性好。3．3焊接機器人的系統(tǒng)構成2-1焊接機器人系統(tǒng)原理圖機構、機器人臂、關節(jié)以及內(nèi)部傳感器〔編碼盤〕等組成。它的任務開鏈式機器人操作機從運動學上已被證明能以最小的構造尺寸為代指定位置，因而這種類型的機器人操作機在焊接領域得到廣泛地運用。變位機作為機器人焊接生產(chǎn)線及焊接柔性加工單元的重要組成局部，其作用是將被焊工件旋轉(zhuǎn)〔平移〕到最正確的焊接位置。在焊接整個系統(tǒng)獲得最高的費用效能比。〔點機器人掌握器是整個機器人系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，它由計算機軟件、〔點焊機器人焊機器人、焊槍〔弧焊機器人、焊接掌握器及水、電、氣等關心部統(tǒng)，它可依據(jù)預定的焊接監(jiān)控程序，完成焊接參數(shù)輸入、焊接程序控過程相符。統(tǒng)，它可依據(jù)預定的焊接監(jiān)控程序，完成焊接參數(shù)輸入、焊接程序控過程相符。3-2焊接機器人掌握器系統(tǒng)構造原理圖在焊接過程中，盡管機器人操作機、變位機、裝卡設備和工具能〔尤其是焊接大厚工件時定位、跟蹤以及焊縫熔透信息的獵取。中心掌握計算機在工業(yè)機器人向系統(tǒng)化、PC化和網(wǎng)絡化的進展統(tǒng)的應用及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的治理。動系統(tǒng)過熱自斷電保護、動作超限位自斷電保護、超速自斷電保護、工作。機器人是怎樣運動的？焊接機器人是如何工作的？操作機器人使用機器人來進展焊接了?！瞭eachinprogramminplaybac的作業(yè)內(nèi)容。現(xiàn)方式。雖然示教再現(xiàn)方式機器人有占用機時、效率低等諸多缺點，人們?nèi)耘f脫離不了示教再現(xiàn)方式的狀態(tài)。示教內(nèi)容主要由兩局部組成，一是機器人運動軌跡的示教，二焊接參數(shù)、焊接電源的掌握方法等。目前機器人語言還不是通用型語言，各機器人生產(chǎn)廠都有自己的于其它種類的機器人就會很簡潔學會。機器人的運動軸及坐標系機器人是由運動軸和連桿組成的，而其運動方式是在不同的坐標系及各運動軸在不同坐標系下的運動。機器人各軸的名稱機器人系統(tǒng)中，除了機器人本身外還包括一些周邊設備，如變位機、移動滑臺等。將運動軸按其功能劃分為：機器人本體軸、基座軸2.11所示。機要為移動滑臺。工作臺軸是除機器人軸、基座軸以外的軸的總稱，如變位機、翻轉(zhuǎn)機等。圖2.11 機器人各軸的名稱坐標系分類及各軸的運動在大局部商用機器人系統(tǒng)中，坐標系一般分五類：關節(jié)坐標系、確定坐標系〔直角坐標系、工具坐標系、圓柱坐標系和用戶坐標系。動。關節(jié)坐標系機器人是有多個運動關節(jié)組成的，在關節(jié)坐標系下的運動，就是機器人各個關節(jié)的獨立運動,2.12所示。對外部軸來說，只有關節(jié)坐標系可選。軸每位對應鍵軸每位對應鍵運動方式軸Z-R—軸R+4軸XR-XB—軸R+Y5R-YT—軸R+Z6R-ZR軸左右轉(zhuǎn)動B軸前后轉(zhuǎn)動T軸上下轉(zhuǎn)動S—軸X+ X-S軸左右轉(zhuǎn)動L—軸Y+2L軸前后轉(zhuǎn)Y-動U—軸Z+3U上下轉(zhuǎn)動圖2.12 關節(jié)坐標系下各個軸的運動3.1.2.3確定坐標系確定坐標系的原點定義為機器人的安裝面和第一轉(zhuǎn)動軸的交點。X軸向前，Z軸向上，Y軸按右手規(guī)章定義。在確定坐標系〔直角坐標系〕中，機器人的運動指機器人末端點的運動，在未裝工具時，機器人的末端點指六軸法蘭盤的中心點，在安裝工具后，機器人的末端點指的是焊鉗開口的中心點或焊槍的槍尖。軸每位對應鍵運動方式軸X軸B—軸R+軸每位對應鍵運動方式軸X軸B—軸R+R-XY5R-T—軸R+Y變，姿勢分別轉(zhuǎn)動Z6R-ZS—軸X+X-1動L—軸Y+2Y軸方向運U—軸Y-Z+3動Z軸方向運R—軸Z-R+4動末端點位置不圖2.13 確定坐標系及各軸的運動圓柱坐標系體S軸轉(zhuǎn)動方向，r軸平行于本體L軸,2.14所示。軸軸每位對應鍵—軸r—軸X+X-Y+Y-Z+Z-1運動方式繞S軸轉(zhuǎn)動軸2Z軸運動U—軸3R—軸R+4軸XR-B—軸R+XY5R-T—軸YR+Z軸方向運動末端點位置不變，姿勢分別XYZ軸轉(zhuǎn)動Z6R-Z圖2.14 圓柱坐標系及各軸的運動工具坐標系Z軸，X軸垂直于工具平面，Y2.15所示。XYZ軸方向運動，機器人的運動方式如下：軸主運動

每位對應鍵 運動方式X軸方向運六軸聯(lián)動 動軸軸腕運動軸Y軸方向運動動XY、Z軸轉(zhuǎn)動圖2.15 工具坐標系及各軸的運動用戶坐標系用戶坐標系是用戶依據(jù)工作便利的需要，自行定義的坐標系，用戶可依據(jù)需要定義多個坐標系, 如圖2.16所示。在用戶坐標系下，機器人末端軌跡沿用戶自己定義的坐標軸方向運動，其運動方式如下：軸主運動軸腕運動軸

每位對應鍵 運動方式沿用戶定義的X軸方向六軸聯(lián)動 運動沿用戶定義的Y軸方向運動沿用戶定義的Z軸方向運動末端點位置不變，姿勢分別繞X、Y、Z軸轉(zhuǎn)動圖2.16 用戶坐標系及各軸的運動TCP〔工具掌握點〕固定功能除了關節(jié)坐標系外，在其它坐標系下都有TCP固定功能，即在工具掌握點位置保持不變的狀況下，只轉(zhuǎn)變工具的方向〔姿勢〕如圖2.17所示。在TCP固定功能下各軸的運動如下:軸軸每位對應鍵X+主運動軸 Y+Z+腕運動軸R+123456X-Y-Z-R+XR-XR+YR-YZR-Z運動方式TCP平移運動方向取決于坐標系X、Y、Z軸轉(zhuǎn)動2.18、2.19、2.20分別為直角/圓柱坐標系、工具坐標系和用戶坐標系下的X、Y、Z軸的方向。圖2.17 TCP固定功能示意圖圖2.18 笛卡兒/圓柱坐標系下的X、Y、Z軸圖2.19 工具坐標系下的X、Y、Z軸圖2.20 用戶坐標系下的X、Y、Z軸機器人的運動類型和速度運動類型打算機器人再現(xiàn)時各步之間的運動路徑，再現(xiàn)速度是機錄在一起。點位運動類型點位運動類型通常用于機器人向下一步運動不需要特定路徑的場度用最大速度的百分比來表示。直線運動類型示教直線運動類型時，機器人沿直線運動到該示教點。直線運動設備內(nèi)部也承受祖先運動類型。直線運動類型的速度一般表示為cm/min或mm/sec。圓弧運動類型2.21所示的P1P2、P3點。當需要連續(xù)多個圓弧運動時，兩段圓弧運動必需由一個關節(jié)或直線運動點隔開，且第一段圓弧的終點和其次段圓弧的起點重合，2.22所示的P4點既為重合點。圖2.21 單個圓弧運動的示教圖2.22 連續(xù)多個圓弧運動的示教3.63.6焊接機器人的示教與編程用機器人代替人進展作業(yè)時，必需預先對機器人發(fā)出指令，規(guī)〔teaching〕programmin〔playbac動作和要求人們賜予的作業(yè)內(nèi)容。對機器人進展示教分直接示教和間接示教兩種主要方法，圖2.23對各種示教方法進展了歸納，圖2.24為各種示教方法的形象示意圖。圖2.23 工業(yè)機器人的示教方法圖2.24 機器人示教方法的形象示意圖仍舊脫離不了示教再現(xiàn)方式的狀態(tài)。目前機器人語言還不是通用型語言，各機器人生產(chǎn)廠都有自己的于其它種類的機器人就會很簡潔學會。下面以日本DAIHEN公司生產(chǎn)的OTC機器人為例，來說明焊接機器人的示教過程。示教內(nèi)容2.25表示機器人掌握器和用于示教的示教盒。示教盒由液晶屏幕和進展各種操作、輸入條件等按鈕組成。2.25機器人的掌握器及示教盒示教內(nèi)容主要由兩局部組成，一是機器人運動軌跡的示教，二是示教，包括被焊金屬的材質(zhì)、板厚、對應焊縫外形的焊槍姿勢、焊接參數(shù)、焊接電源的掌握方法等。2.26表示機器人的語言，在示教方式中，利用軸操作按鈕實際地引導機器人，進展位置的登錄工作，輸入機器人的位置信息、焊接條件等，利用機器人語言編制程序。圖2.26 機器人語言示教舉例下面以一個簡潔的例子來描述一下弧焊作業(yè)的根本示教過程。圖2.27 焊接操作舉例2.27344566焊接完畢。示教過程如下：輸入文件名1，示教定位指令“P”和運動速度。A流、焊接電壓和焊接速度。4，由于直線插補指令已經(jīng)自動選擇，只要用數(shù)字按鈕選擇塊操作時的速度即可。5，這個位置是圓弧的中間點，示教圓弧插補指令“C”和運動速度。插補指令“C”和運動速度，輸入焊接完畢指令“A件包括焊接電流、電壓、填弧坑時間和滯后停氣時間。示教完畢。按RESET鍵。機器人示教存在的問題還必需嫻熟把握機器人。動作示教中存在的問題在示教方式中用示教盒操作機器人，把焊槍引導到所期望的位置上去，但存在以下各點使示教操作比較困難。必需常?？紤]坐標系進展示教，有時需要切換多個坐標系，這就難以操縱焊槍向既定的方向移動。為了調(diào)整機器人靠近工件的接近程度，必需切換不同的動作速度。機器人的動作范圍是有限制的，為了防止碰撞工件，需要肯定的操作技巧。機器人軸的運動方向與坐標系是一一對應的，同時操縱兩根軸的運動方向是很困難的。總之不是隨便就能對機器人進展示教的，這就降低了示教效率，總擔憂會遇到工件，使人操作起來感到緊急。此外，不同的生產(chǎn)工廠其操作鍵的配置也是不同的，給示教者簡潔帶來混亂。條件示教的問題點示教者必需具有肯定水平的焊接作業(yè)技巧，同時還要把握用機器些用機器人進展焊接的技巧是焊接技術人員經(jīng)過長期的實踐積存下來的，如何對這些技術進展繼承和共同使用是一個難題。其他的問題點示教盒的問題在于鍵操作是個簡單的過程，很難一下子抓住操作僅僅是輸入數(shù)據(jù)這一項就需要操作簡單的按鈕。此外，不生疏計算機語言的人就不簡潔把握使用字符的機器人語言，從而對其敬而遠之。機器人程序中列舉的動作命令過多，即使嫻熟時必需頻繁地確認作業(yè)，從而降低了作業(yè)人效率。2.7焊接機器人的協(xié)調(diào)〔同步〕及獨立〔同時〕掌握協(xié)調(diào)〔同步〕及獨立〔同時〕掌握的定義協(xié)調(diào)〔同步〕動作掌握的英文為CoordinatedControlSystem或SynchromotionSystem，是指一個掌握裝置和一個掌握操作板可以同時掌握多個裝置〔機器人移動滑臺、焊接變位機或焊接機器人等以保證焊接過程中焊槍相對焊縫的速度和角度保持不變。獨立〔同時〕掌握的英文為Independent Control System 或SimultaneousControlSystem，獨立掌握功能是針對協(xié)調(diào)掌握而言的，是指兩臺或多臺機器人或工作站之間不相約束各行其事的功能在實際掌握過程中，獨立掌握與協(xié)調(diào)掌握是融為一體的，可任意選擇。如圖2.28所示，系統(tǒng)由一臺機器人和變位機A和B組成，當機器人焊接變位機A上的工件時，機器人與變位機之間承受協(xié)調(diào)掌握方式，變位機B則承受獨立掌握。如圖2.29所示的雙機器人組成的無夾具焊接系統(tǒng)當焊接時承受協(xié)調(diào)掌握方式當焊后進展焊槍清理及工件裝夾時則承受獨立掌握方式。圖2.28 多工作站協(xié)調(diào)/獨立掌握系統(tǒng)圖2.29 雙機器人無夾具焊接系統(tǒng)協(xié)調(diào)〔同步〕及獨立〔同時〕掌握的形式單工作站協(xié)調(diào)掌握系統(tǒng)由一臺機器人掌握器掌握一臺機器人和一個轉(zhuǎn)胎如圖2.30所示。圖2.30 單工作站協(xié)調(diào)掌握系統(tǒng)圖2.31 雙機器人工作站協(xié)調(diào)焊接系統(tǒng)多工作站協(xié)調(diào)／獨立掌握系統(tǒng)”2.28所示。無夾具焊接系統(tǒng)有一臺機器人掌握器掌握兩臺機器人，其中一臺機器人作為夾具2.29所示。5.雙機器人工作站協(xié)調(diào)焊接系統(tǒng)2.31所示。協(xié)調(diào)掌握的優(yōu)點一、提高焊接質(zhì)量協(xié)調(diào)動作掌握能適應焊接工件和焊接電極之間的協(xié)調(diào)協(xié)作運使焊縫處于最正確的焊接位置，特別適于三維曲線焊縫的焊接。如圖2.32焊位置。圖2.32 承受協(xié)調(diào)掌握焊接收子相貫線圖2.33 長方形管子外外表焊縫的焊接使轉(zhuǎn)角處焊道不連續(xù)地連續(xù)焊接,2.33所示的長方形管子的外外表焊縫的焊接。二、提高生產(chǎn)率協(xié)調(diào)動作掌握可以使工件在焊接過程中位置和姿勢連續(xù)變動，節(jié)約了一般焊接系統(tǒng)工件位置和姿勢再定位的時間，縮短了示教時2.32所示的管子相貫線的焊接，承受通常的焊接系統(tǒng)需要10020點。同時雙面焊接時可節(jié)約工件翻轉(zhuǎn)時間，縮短了焊接工作周期在“無夾具焊接系統(tǒng)”中，焊接工件定位、夾持及工件的搬運均由機器人完成，縮短了循環(huán)時間30—40%三、縮減機器人系統(tǒng)的投資雙面焊接時不需要翻轉(zhuǎn)設備由于工件夾具所需的投資要比通用機器人高得多，因此“無夾具焊接系統(tǒng)”可縮減 本錢10—20%協(xié)調(diào)及獨立掌握系統(tǒng)的示教機器人的協(xié)調(diào)及獨立掌握的示教對于不同種類機器人來說是不同的，但示教過程卻根本一樣。下面以日本DAIHENOTC機器人為例，來說明協(xié)調(diào)及獨立掌握的示教過程。圖2.34 協(xié)調(diào)運動掌握系統(tǒng)的配置舉例機械裝置機器人的協(xié)調(diào)及獨立掌握系統(tǒng)一般包括兩個或兩個以上的機械裝置，因此在手動操作以前應依據(jù)任務的要求選擇相應的機械裝置。OTC機器人定義了以下四種機械裝置〔如圖2.34所示：機械裝置1：指安裝有工具〔焊槍、砂輪等〕的操作機〔工具側操作機tool-sidemanipulator〕機械裝置2：指安裝有移開工件裝置的操作機〔工件側操作機workpiece-sidemanipulator〕, 在無夾具焊接系統(tǒng)中包含機械裝置23：指移開工具側操作機的移動滑臺機械裝置4：指移開工件側操作機的移動滑臺或裝夾工件的變位機〔工件側變位機workpiece-sidepositioner〕機械裝置的選擇通過按鈕來切換。坐標系操作機可在以下坐標系中進展手動操作：關節(jié)坐標系基座坐標系笛卡兒坐標系 工具坐標系工件坐標系的是移動滑臺和變位機只在關節(jié)坐標系下運動。工件坐標系工件坐標系是一個直角坐標系，其原點和坐標軸的方向固定在工件側，如圖2.35所示。當工件移動時原點及坐標軸方向的轉(zhuǎn)變與工2.36所示。當工件側機械裝置不運動時，在工件坐標系下腕部軸的運動與基原點和坐標軸的方向，腕部軸的運動將參考的原點和坐標軸方向。確定坐標系確定坐標系固定在地基上，與機械裝置的方位無關，如圖2.37所隨機械裝置的方位而轉(zhuǎn)變。圖