機(jī)器人焊接課件：設(shè)置焊接機(jī)器人的工具坐標(biāo)系

機(jī)器人焊接

設(shè)置焊接機(jī)器人的工具坐標(biāo)系項(xiàng)目任務(wù)

設(shè)置焊接機(jī)器人的工具坐標(biāo)系學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)導(dǎo)圖燈塔傳承任務(wù)提出知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展拓展閱讀知識(shí)測(cè)評(píng)任務(wù)4.1機(jī)器人工具坐標(biāo)系設(shè)置4.1.1

焊接機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)軸4.1.2焊接機(jī)器人系統(tǒng)坐標(biāo)系4.1.3焊接機(jī)器人的點(diǎn)動(dòng)方式4.1.4工具坐標(biāo)系的設(shè)置方法任務(wù)4.2點(diǎn)動(dòng)機(jī)器人沿板-板T形接頭角焊縫運(yùn)動(dòng)4.2.1T形接頭平角焊焊槍姿態(tài)規(guī)劃4.2.2機(jī)器人焊槍姿態(tài)顯示知識(shí)、能力、素養(yǎng)目標(biāo)能夠辨識(shí)焊接機(jī)器人系統(tǒng)本體軸和附加軸。能夠闡明關(guān)節(jié)、工件和工具等點(diǎn)動(dòng)坐標(biāo)系中的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)律。能夠運(yùn)用六點(diǎn)（接觸）法設(shè)置焊接機(jī)器人工具坐標(biāo)系。知識(shí)目標(biāo)返回目錄拓展閱讀任務(wù)實(shí)施知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)1/39技能目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)能夠適時(shí)選擇合適的機(jī)器人點(diǎn)動(dòng)坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)軸。能夠利用示教盒實(shí)時(shí)查看和精確調(diào)整機(jī)器人焊槍姿態(tài)。能夠手動(dòng)操控機(jī)器人沿T形接頭角焊縫運(yùn)動(dòng)。根據(jù)任務(wù)要求，靈活選擇所需坐標(biāo)系，培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新、開(kāi)拓進(jìn)取的工匠精神。針對(duì)操作難點(diǎn)，查閱相關(guān)技術(shù)資料，激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生孜孜不倦的學(xué)習(xí)精神。返回目錄學(xué)習(xí)導(dǎo)圖任務(wù)實(shí)施任務(wù)分析知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)2/39燈塔傳承3/3920余年如一日，扎根鄂西北老“三線(xiàn)”廠(chǎng)，專(zhuān)攻航空發(fā)動(dòng)機(jī)焊修技術(shù)，破解60余項(xiàng)修理難題，形成10余項(xiàng)核心修理技術(shù)，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益近2億元。創(chuàng)造“鏡面反光仰焊法”，最終將機(jī)匣復(fù)的變形誤差控制在0.003mm，與原裝產(chǎn)品基本無(wú)差別。孫紅梅在焊修崗位摸爬滾打20年，從一名普通技術(shù)員成長(zhǎng)為系統(tǒng)內(nèi)焊接領(lǐng)域首席技術(shù)專(zhuān)家。她以一顆“愛(ài)崗敬業(yè)、技藝精湛、精益求精”的工匠之心，用手中的焊槍為戰(zhàn)鷹翱翔藍(lán)天保駕護(hù)航，先后獲得“全國(guó)五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆薄叭珖?guó)五一巾幗標(biāo)兵”“荊楚楷?！钡确Q(chēng)號(hào)，榮獲2019年“大國(guó)工匠年度人物”。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)導(dǎo)圖燈塔傳承任務(wù)提出知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)分析李萬(wàn)君返回目錄4.1機(jī)器人工具坐標(biāo)系設(shè)置任務(wù)實(shí)施任務(wù)分析知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)4/39使用工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行焊接任務(wù)，需在其機(jī)械接口安裝末端執(zhí)行器（焊槍?zhuān)樘岣吆笜屪藨B(tài)調(diào)整的便捷性和保證機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的精度，當(dāng)更換焊槍或因碰撞而導(dǎo)致槍頸發(fā)生變形時(shí)，編程員應(yīng)重新設(shè)置機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究對(duì)象——工具坐標(biāo)系。本任務(wù)采用六點(diǎn)（接觸）法設(shè)置FANUC焊接機(jī)器人的工具坐標(biāo)系。通過(guò)點(diǎn)動(dòng)機(jī)器人認(rèn)知焊接機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)軸，并掌握它們?cè)陉P(guān)節(jié)、工件（用戶(hù)）和工具等機(jī)器人點(diǎn)動(dòng)坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和規(guī)律，為后續(xù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡示教奠定基礎(chǔ)。任務(wù)提出返回目錄4.1.1焊接機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)軸任務(wù)實(shí)施任務(wù)分析知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)5/39按照運(yùn)動(dòng)軸的所屬系統(tǒng)關(guān)系的不同，將焊接機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)軸劃分為兩類(lèi)：一是本體軸；二是附加軸，除機(jī)器人本體軸以外的運(yùn)動(dòng)軸，包括移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器人本體的基座軸、移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)工件的工裝軸。其中，本體軸和基座軸主要是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人焊槍或TCP的空間定位與定向，而工裝軸主要是支承工件并確定其空間定位。焊接機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)軸的構(gòu)成本體軸構(gòu)成機(jī)器人本體的所有關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軸，主要實(shí)現(xiàn)TCP的空間定位和定向?；S支承機(jī)器人本體及附屬設(shè)備整體移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的軸。工裝軸支承工件并確定其空間定位的軸，配合本體軸獲得良好的TCP位姿。4.1.1焊接機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)軸1、本體軸6/39任務(wù)實(shí)施任務(wù)分析知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)六軸焊接機(jī)器人本體軸的命名返回目錄六軸焊接機(jī)器人本體軸的命名4.1.1

焊接機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)軸1、本體軸任務(wù)實(shí)施任務(wù)分析知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)7/39返回目錄4.1.1

焊接機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)軸

面對(duì)復(fù)雜曲面零件、異形件以及（超）大型結(jié)構(gòu)件的焊接需求，僅靠機(jī)器人本體的自由度和工作空間，根本無(wú)法保證機(jī)器人動(dòng)作的靈活性和焊槍的可達(dá)性。針對(duì)此類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景，宜采取添加基座軸、工裝軸等附加軸來(lái)提高系統(tǒng)集成應(yīng)用的靈活性和費(fèi)效比。2、附加軸基座軸的集成是通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)的移動(dòng)軸（P）和/或轉(zhuǎn)動(dòng)軸（R）模仿人體腿部的移動(dòng)功能，大大拓展焊接機(jī)器人的工作空間和動(dòng)作的靈活性，獲得較高的焊接可達(dá)率。工裝軸的集成主要指的是焊接變位機(jī)，包括單軸、雙軸、三軸及復(fù)合型變位機(jī)等。它能將被焊工件移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)至合適的位置，輔助機(jī)器人在執(zhí)行焊接任務(wù)過(guò)程中保持良好的焊接姿態(tài)，確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。任務(wù)實(shí)施任務(wù)分析知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)8/39返回目錄返回目錄4.1.2焊接機(jī)器人的系統(tǒng)坐標(biāo)系拓展閱讀任務(wù)實(shí)施知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)9/39坐標(biāo)系是為確定焊接機(jī)器人的位姿而在機(jī)器人本體或空間上進(jìn)行定義的位置指標(biāo)系統(tǒng)。除關(guān)節(jié)坐標(biāo)系外，其他坐標(biāo)系均歸屬于直角坐標(biāo)系，其主要差別是原點(diǎn)位置和坐標(biāo)軸方向略有差異。焊接機(jī)器人的系統(tǒng)坐標(biāo)系關(guān)節(jié)坐標(biāo)系關(guān)節(jié)坐標(biāo)系（JointCoordinateSystem，JCS）是固接在機(jī)器人系統(tǒng)各關(guān)節(jié)軸線(xiàn)上的一維空間坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系（ObjectCoordinateSystem，OCS）是編程員根據(jù)需要，參照作業(yè)對(duì)象自定義的三維空間正交坐標(biāo)系，又稱(chēng)用戶(hù)坐標(biāo)系。工具坐標(biāo)系工具坐標(biāo)系（ToolCoordinateSystem，TCS）是編程員參照機(jī)械接口坐標(biāo)系（MechanicalInterfaceCoordinateSystem，MICS）而定義的三維空間正交坐標(biāo)系。機(jī)座坐標(biāo)系機(jī)座坐標(biāo)系（BaseCoordinateSystem，BCS）是固接在焊接機(jī)器人機(jī)座上的直角坐標(biāo)系。030104024.1.2

焊接機(jī)器人的系統(tǒng)坐標(biāo)系1、關(guān)節(jié)坐標(biāo)系

在關(guān)節(jié)坐標(biāo)系中，焊接機(jī)器人系統(tǒng)各運(yùn)動(dòng)軸均可實(shí)現(xiàn)單軸正向和反向轉(zhuǎn)動(dòng)（或移動(dòng)）。雖然各品牌機(jī)器人本體運(yùn)動(dòng)軸的命名有所不同，但它們的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，關(guān)節(jié)坐標(biāo)系適用于點(diǎn)動(dòng)焊接機(jī)器人較大范圍運(yùn)動(dòng)或變更系統(tǒng)某一運(yùn)動(dòng)軸位置（如奇異點(diǎn)解除調(diào)整腕部軸），且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不需要約束機(jī)器人焊槍姿態(tài)的場(chǎng)合。拓展閱讀任務(wù)實(shí)施知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)10/39返回目錄4.1.2

焊接機(jī)器人的系統(tǒng)坐標(biāo)系2、機(jī)座坐標(biāo)系與關(guān)節(jié)坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)截然不同的是，無(wú)論是沿機(jī)座坐標(biāo)系的任一軸移動(dòng)，還是繞任一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，焊接機(jī)器人本體軸在機(jī)座坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)基本為多軸聯(lián)動(dòng)。機(jī)座坐標(biāo)系適用于點(diǎn)動(dòng)焊接機(jī)器人在笛卡兒空間移動(dòng)且機(jī)器人焊槍姿態(tài)保持不變，以及繞TCP定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的場(chǎng)合。任務(wù)實(shí)施任務(wù)分析知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)11/39六軸焊接機(jī)器人本體軸在機(jī)座坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)返回目錄12/394.1.2

焊接機(jī)器人的系統(tǒng)坐標(biāo)系3、工件坐標(biāo)系同在機(jī)座坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相似，點(diǎn)動(dòng)焊接機(jī)器人本體軸在工件坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)基本為多軸聯(lián)動(dòng)，且方便通過(guò)繞TCP定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)整焊槍姿態(tài)。工件坐標(biāo)系適用于點(diǎn)動(dòng)焊接機(jī)器人沿焊道（平行）移動(dòng)或繞焊道定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，以及運(yùn)動(dòng)軌跡平移和鏡像等高級(jí)任務(wù)編程場(chǎng)合。任務(wù)實(shí)施任務(wù)分析知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)六軸焊接機(jī)器人本體軸在工件坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)返回目錄4、工具坐標(biāo)系

同為直角坐標(biāo)系，焊接機(jī)器人本體軸在工具坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)基本仍為多軸聯(lián)動(dòng)，且能夠?qū)崿F(xiàn)繞TCP定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。不過(guò)，與機(jī)座坐標(biāo)系不同的是，工具坐標(biāo)系的原點(diǎn)及坐標(biāo)軸方向在機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中通常是變化的。4.1.2

焊接機(jī)器人的系統(tǒng)坐標(biāo)系任務(wù)實(shí)施任務(wù)分析知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)13/39六軸焊接機(jī)器人本體軸在工具坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)返回目錄在手動(dòng)模式（T1模式和T2模式）下，編程員需要經(jīng)常手動(dòng)控制機(jī)器人以時(shí)斷時(shí)續(xù)的方式運(yùn)動(dòng)，即“點(diǎn)動(dòng)”焊接機(jī)器人。一般來(lái)講，點(diǎn)動(dòng)焊接機(jī)器人有增量點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)點(diǎn)動(dòng)兩種操控方式。無(wú)論是增量點(diǎn)動(dòng)機(jī)器人還是連續(xù)點(diǎn)動(dòng)機(jī)器人，均應(yīng)遵循手動(dòng)操控機(jī)器人的基本流程。4.1.3焊接機(jī)器人的點(diǎn)動(dòng)方式點(diǎn)動(dòng)焊接機(jī)器人的基本流程任務(wù)實(shí)施任務(wù)分析知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)14/39返回目錄1、增量點(diǎn)動(dòng)機(jī)器人

每點(diǎn)按【運(yùn)動(dòng)鍵】一次，機(jī)器人系統(tǒng)被選中的運(yùn)動(dòng)軸（或TCP）將以設(shè)定好的速度轉(zhuǎn)動(dòng)固定的角度（步進(jìn)角）或步進(jìn)一小段距離（步進(jìn)位移量）。到達(dá)位置后，機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)軸停止運(yùn)動(dòng)。當(dāng)松開(kāi)并再次點(diǎn)按【運(yùn)動(dòng)鍵】時(shí)，機(jī)器人將以同樣的方式重復(fù)運(yùn)動(dòng)。增量點(diǎn)動(dòng)機(jī)器人適用于手動(dòng)操作和任務(wù)編程時(shí)離目標(biāo)（指令）位姿接近的場(chǎng)合，主要是對(duì)機(jī)器人焊槍?zhuān)ɑ蚬ぜ┑目臻g位姿進(jìn)行精細(xì)調(diào)整。4.1.3焊接機(jī)器人的點(diǎn)動(dòng)方式增量電動(dòng)機(jī)器人任務(wù)實(shí)施任務(wù)分析知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)15/39返回目錄2、連續(xù)點(diǎn)動(dòng)機(jī)器人持續(xù)按住【運(yùn)動(dòng)鍵】，機(jī)器人系統(tǒng)被選中的運(yùn)動(dòng)軸（或TCP）將以設(shè)定好的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)。一旦松開(kāi)按鍵，機(jī)器人立即停止運(yùn)動(dòng)。連續(xù)點(diǎn)動(dòng)機(jī)器人適用于手動(dòng)操作和任務(wù)編程時(shí)離目標(biāo)（指令）位姿較遠(yuǎn)的場(chǎng)合，主要是對(duì)機(jī)器人焊槍?zhuān)ɑ蚬ぜ┑目臻g位姿進(jìn)行快速粗調(diào)整。連續(xù)點(diǎn)動(dòng)焊接機(jī)器人4.1.3焊接機(jī)器人的點(diǎn)動(dòng)方式任務(wù)實(shí)施任務(wù)分析知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)16/39返回目錄返回目錄4.1.4工具坐標(biāo)系的設(shè)置方法拓展閱讀任務(wù)實(shí)施知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)

提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)1、設(shè)置緣由在不正確設(shè)置TCP或工具坐標(biāo)系的情況下，焊接機(jī)器人的示教與再現(xiàn)將會(huì)遇到哪些棘手問(wèn)題？下面通過(guò)描述的三個(gè)場(chǎng)景，闡明焊接機(jī)器人工具坐標(biāo)系的標(biāo)定理由。場(chǎng)景場(chǎng)景描述設(shè)置前設(shè)置后任務(wù)示教當(dāng)工具坐標(biāo)系尚未設(shè)置或因參數(shù)丟失而尚未正確設(shè)置時(shí)，機(jī)器人焊槍作業(yè)姿態(tài)的調(diào)整無(wú)法通過(guò)繞TCP定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)快捷實(shí)現(xiàn)。程序測(cè)試若遇到工具坐標(biāo)系參數(shù)未正確設(shè)置等情況，此時(shí)極易發(fā)生機(jī)器人末端執(zhí)行器與工件碰撞、動(dòng)作不可達(dá)等現(xiàn)象而導(dǎo)致停機(jī)。焊接機(jī)器人工具坐標(biāo)系的設(shè)置緣由17/39場(chǎng)景場(chǎng)景描述設(shè)置前設(shè)置后視覺(jué)導(dǎo)引當(dāng)利用機(jī)器視覺(jué)進(jìn)行焊前尋位、焊縫跟蹤等自適應(yīng)焊接時(shí)，倘若機(jī)器人工具坐標(biāo)系（TCP）參數(shù)未正確設(shè)置，機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)引糾偏容易導(dǎo)致末端執(zhí)行器與工件發(fā)生碰撞，以及動(dòng)作不可達(dá)等現(xiàn)象。4.1.4工具坐標(biāo)系的設(shè)置方法1、設(shè)置緣由焊接機(jī)器人工具坐標(biāo)系的設(shè)置緣由（續(xù)）任務(wù)實(shí)施任務(wù)分析知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)18/39返回目錄2、設(shè)置方法

目前，常用的焊接機(jī)器人工具坐標(biāo)系的設(shè)置方法包括六點(diǎn)（接觸）法和直接輸入法兩種。采用六點(diǎn)（接觸）法設(shè)置工具坐標(biāo)系時(shí)，基本原則是點(diǎn)動(dòng)機(jī)器人以若干不同的手臂（腕）姿態(tài)指向并接觸同一外部（尖端）參照點(diǎn)。4.1.4

工具坐標(biāo)系的設(shè)置方法任務(wù)實(shí)施任務(wù)分析知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)19/39六點(diǎn)（接觸）法設(shè)置焊接機(jī)器人工具坐標(biāo)系返回目錄任務(wù)提出知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展任務(wù)分析采用六點(diǎn)（接觸）法設(shè)置FANUC焊接機(jī)器人的工具坐標(biāo)系。除六點(diǎn)（接觸）法外，針對(duì)相同機(jī)型、相同配置的焊接機(jī)器人系統(tǒng)批量調(diào)試，以及使用者已準(zhǔn)確掌握機(jī)器人末端執(zhí)行器（焊槍?zhuān)┑膸缀纬叽绲葓?chǎng)合，可以采用直接輸入法設(shè)置工具坐標(biāo)系的相關(guān)參數(shù)。六點(diǎn)（接觸）法設(shè)置焊接機(jī)器人工具坐標(biāo)系流程20/39返回目錄任務(wù)實(shí)施1、設(shè)置前的準(zhǔn)備

開(kāi)始設(shè)置焊接機(jī)器人工具坐標(biāo)系前，請(qǐng)做如下準(zhǔn)備：任務(wù)提出知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展01020304焊絲干伸長(zhǎng)度調(diào)整根據(jù)任務(wù)（工藝）需求，合理調(diào)整焊絲干伸長(zhǎng)度，如調(diào)整至焊絲直徑的10～15倍。檢查機(jī)器人各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軸的零點(diǎn)是否正確。若發(fā)現(xiàn)零點(diǎn)不準(zhǔn)，請(qǐng)參照FANUC焊接機(jī)器人電池更換及零點(diǎn)校準(zhǔn)方法予以調(diào)整。準(zhǔn)備一個(gè)外部尖端點(diǎn)將尖端點(diǎn)（如銷(xiāo)針）放置在機(jī)器人工作空間的可達(dá)位置。機(jī)器人原點(diǎn)確認(rèn)執(zhí)行機(jī)器人控制器內(nèi)存儲(chǔ)的原點(diǎn)程序，讓機(jī)器人返回原點(diǎn)（如J5=90°，J1=J2=J3=J4=J6=0°）。21/39返回目錄任務(wù)實(shí)施

2、工具坐標(biāo)參數(shù)計(jì)算

任務(wù)提出知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展01020304（3）記憶工具坐標(biāo)軸方向點(diǎn)（2）記憶參考點(diǎn)的三種不同姿態(tài)（1）進(jìn)入工具坐標(biāo)系設(shè)置界面。（4）自動(dòng)計(jì)算生成工具坐標(biāo)系參數(shù)22/39返回目錄任務(wù)實(shí)施

3、工具坐標(biāo)編號(hào)選擇工具坐標(biāo)精度檢驗(yàn)

任務(wù)提出知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展01020304（3）切換機(jī)器人點(diǎn)動(dòng)坐標(biāo)系（2）彈出菜單（1）主菜單（4）檢驗(yàn)工具坐標(biāo)系的原點(diǎn)（TCP）和軸指向精度23/39返回目錄任務(wù)拓展當(dāng)遇到管-管相貫線(xiàn)角焊縫時(shí)，如何規(guī)劃?rùn)C(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡和焊槍姿態(tài)？任務(wù)提出知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展任務(wù)拓展？24/39返回目錄返回目錄4.2點(diǎn)動(dòng)機(jī)器人沿板-板T形接頭角焊縫運(yùn)動(dòng)拓展閱讀任務(wù)實(shí)施知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)提出學(xué)習(xí)導(dǎo)圖學(xué)習(xí)目標(biāo)一焊件之端面與另一焊件表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭，稱(chēng)為T(mén)形接頭。T形接頭是建筑、橋梁、船舶等鋼結(jié)構(gòu)焊接制造最為常見(jiàn)的接頭形式之一。根據(jù)焊縫所處位置或承受載荷大小，T形接頭包括I形坡口角焊縫（非承載焊縫）和單邊V形、J形、K形、雙J形對(duì)接焊縫（承載焊縫）兩種。

本任務(wù)模仿T形接頭角焊縫線(xiàn)狀焊道運(yùn)動(dòng)軌跡示教時(shí)的機(jī)器人TCP位姿調(diào)整，深化對(duì)焊接機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)軸及其在關(guān)節(jié)、工件、工具等常見(jiàn)機(jī)器人點(diǎn)動(dòng)坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的理解。T形接頭角焊縫平焊示意任務(wù)提出25/39返回目錄4.2.1T形接頭平角焊焊槍姿態(tài)規(guī)劃與對(duì)接接頭相比，構(gòu)成T形接頭的兩工件成90°左右的夾角，降低熔敷金屬和熔渣的流動(dòng)性，焊后容易產(chǎn)生咬邊和氣孔等缺陷。因此，為獲得理想的焊接接頭質(zhì)量，合理規(guī)劃?rùn)C(jī)器人焊槍的空間指向顯得尤為重要。鋼結(jié)構(gòu)制作中常見(jiàn)的T形接頭坡口形式和焊縫形式。序號(hào)坡口形式焊縫形式接頭示例1I形角焊縫2單邊v形對(duì)接焊縫3單邊V形對(duì)接焊縫4J形（帶鈍邊）對(duì)接焊縫常見(jiàn)的T形接頭坡口形式和焊縫形式任務(wù)提出知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展26/394.2.1T形接頭平角焊焊槍姿態(tài)規(guī)劃序號(hào)坡口形式焊縫形式接頭示例5K形對(duì)接焊縫6K形（帶鈍邊）對(duì)接焊縫7K形對(duì)接和角接的組合焊縫8

雙J形對(duì)接焊縫常見(jiàn)的T形接頭坡口形式和焊縫形式（續(xù)）任務(wù)提出知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展27/39返回目錄返回目錄4.2.2機(jī)器人焊槍姿態(tài)顯示在示教、保養(yǎng)和維修機(jī)器人過(guò)程中，經(jīng)常需要了解機(jī)器人各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軸及末端工具（或TCP）的位置及姿態(tài)，此時(shí)可以通過(guò)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視功能實(shí)時(shí)查看機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。以關(guān)節(jié)和直角形式顯示FANUC機(jī)器人各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軸、末端工具（或TCP）的位置及姿態(tài)的界面。點(diǎn)按【位置鍵】，選擇功能菜單（圖標(biāo)）欄的“關(guān)節(jié)”“用戶(hù)”或“世界”，即可彈出機(jī)器人（焊槍?zhuān)┳藨B(tài)實(shí)時(shí)顯示界面。機(jī)器人（焊槍?zhuān)┳藨B(tài)實(shí)時(shí)顯示界面任務(wù)提出知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展28/39返回目錄任務(wù)分析為實(shí)現(xiàn)工件坐標(biāo)系中點(diǎn)動(dòng)FANUC焊接機(jī)器人，模仿T形接頭角焊縫線(xiàn)狀焊道運(yùn)動(dòng)軌跡示教時(shí)的機(jī)器人TCP位姿調(diào)整，深化對(duì)焊接機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)軸及其在關(guān)節(jié)、工件、工具等常見(jiàn)機(jī)器人點(diǎn)動(dòng)坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的理解，熟悉點(diǎn)動(dòng)機(jī)器人的必要條件。任務(wù)提出知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展29/39T形接頭角焊縫平焊示意返回目錄任務(wù)實(shí)施1、示教前準(zhǔn)備選擇合適的夾具，將試板固定在焊接工作臺(tái)上。切換機(jī)器人控制器操作面板【模式旋鈕】至“T1”或“T2”位置，選擇手動(dòng)模式，并置示教盒為有效狀態(tài)（【使能鍵】對(duì)準(zhǔn)“ON”位置）。核對(duì)試板尺寸，將鋼板表面的鐵銹、油污等雜質(zhì)清理干凈。使用手工電弧焊（如氬弧焊）從T形接頭兩端面定位焊，焊點(diǎn)不宜過(guò)大。執(zhí)行機(jī)器人控制器內(nèi)已有的原點(diǎn)程序，讓機(jī)器人返回原點(diǎn)（如J5=-90°),J1=J2=J3=J4=J6=0°）。工件表面清理工件組對(duì)點(diǎn)固工件裝夾與固定示教模式確認(rèn)機(jī)器人原點(diǎn)確認(rèn)任務(wù)提出知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展30/39返回目錄任務(wù)實(shí)施2、運(yùn)動(dòng)軌跡示教機(jī)器人原點(diǎn)P[1]1）查看機(jī)器人本體軸位置。2）確認(rèn)焊絲干伸長(zhǎng)度。焊接起始點(diǎn)P[3]1）切換機(jī)器人點(diǎn)動(dòng)坐標(biāo)系。2）移至調(diào)姿參考點(diǎn)。3）查看機(jī)器人TCP位姿。4）調(diào)整機(jī)器人焊槍工作角。5）移至焊接起始點(diǎn)。6）調(diào)整機(jī)器人焊槍行進(jìn)角。焊接臨近點(diǎn)P[2]1）切換機(jī)器人點(diǎn)動(dòng)坐標(biāo)系。2）移至焊接臨近點(diǎn)。焊接結(jié)束點(diǎn)P[4]1）移至焊接起始點(diǎn)。2）切換機(jī)器人點(diǎn)動(dòng)坐標(biāo)系。3）移至焊接結(jié)束點(diǎn)。任務(wù)提出知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展31/39返回目錄任務(wù)實(shí)施2、運(yùn)動(dòng)軌跡示教焊接回退點(diǎn)P[5]1）切換機(jī)器人點(diǎn)動(dòng)坐標(biāo)系。2）移至焊接回退點(diǎn)。焊接起始點(diǎn)P[71）切換機(jī)器人點(diǎn)動(dòng)坐標(biāo)系。2）移至調(diào)姿參考點(diǎn)。3）調(diào)整機(jī)器人焊槍姿態(tài)。4）移至焊接起始點(diǎn)。焊接臨近點(diǎn)P[6]1）1）切換機(jī)器人點(diǎn)動(dòng)坐標(biāo)系。2）移至焊接臨近點(diǎn)。焊接結(jié)束點(diǎn)P[8]1）移至焊接起始點(diǎn)。2）切換機(jī)器人點(diǎn)動(dòng)坐標(biāo)系。3）移至焊接結(jié)束點(diǎn)。任務(wù)提出知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展32/39返回目錄任務(wù)實(shí)施2、運(yùn)動(dòng)軌跡示教焊接回退點(diǎn)P[9]1）切換機(jī)器人點(diǎn)動(dòng)坐標(biāo)系。2）移至焊接回退點(diǎn)。機(jī)器人原點(diǎn)P[1]1）查看機(jī)器人本體軸位置。2）切換機(jī)器人點(diǎn)動(dòng)坐標(biāo)系。3）點(diǎn)動(dòng)機(jī)器人本體軸。任務(wù)提出知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展33/39任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)提出知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展綜上可以看出，快速、便捷地完成焊接機(jī)器人點(diǎn)動(dòng)操作，需要適時(shí)選擇恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)動(dòng)坐標(biāo)系和坐標(biāo)（運(yùn)動(dòng)）軸。焊接機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡示教主要是在工件和工具等直角坐標(biāo)系中完成的。點(diǎn)動(dòng)FANUC焊接機(jī)器人沿板-板T形接頭角焊縫運(yùn)動(dòng)，將各示教點(diǎn)的機(jī)器人焊槍姿態(tài)數(shù)據(jù)填入下表。34/39板-板T形接頭平角焊的機(jī)器人焊槍姿態(tài)返回目錄任務(wù)擴(kuò)展任務(wù)提出知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展當(dāng)點(diǎn)動(dòng)機(jī)器人沿板-板對(duì)接接頭平焊運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器人焊槍姿態(tài)如何規(guī)劃？？35/39返回目錄擴(kuò)展閱讀焊接機(jī)器人工件（用戶(hù)）坐標(biāo)系的設(shè)置工件（用戶(hù)）坐標(biāo)系是編程員參照作業(yè)對(duì)象和相對(duì)機(jī)座坐標(biāo)系而定義的三維空間正交坐標(biāo)系。FANUC焊接機(jī)器人系統(tǒng)默認(rèn)可以設(shè)置10套用戶(hù)坐標(biāo)系，編號(hào)0～9（編號(hào)0表示工件坐標(biāo)系與機(jī)座坐標(biāo)系重合）。同工具坐標(biāo)系設(shè)置近似，編程員可以采用三點(diǎn)（接觸）法設(shè)置機(jī)器人工件坐標(biāo)系，分別用于記憶工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)、X軸方向點(diǎn)和Y軸方向點(diǎn)。待工件坐標(biāo)系設(shè)置完成，選擇激活新設(shè)置的工件坐標(biāo)系，并點(diǎn)動(dòng)機(jī)器人沿參考對(duì)象（如焊道）定向移動(dòng)。任務(wù)分析任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展拓展閱讀知識(shí)測(cè)評(píng)36/39返回目錄1.FANUC機(jī)器人示教時(shí)常使用的坐標(biāo)系

坐標(biāo)系、

坐標(biāo)系、

坐標(biāo)系和