工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)組建課件 9.1工業(yè)機(jī)器人焊裝線方案設(shè)計(jì)

任務(wù)1工業(yè)機(jī)器人焊裝線方案設(shè)計(jì)CONTENTS目錄任務(wù)描述1234學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施01任務(wù)描述任務(wù)描述根據(jù)汽車(chē)后縱梁零件的焊接工藝要求，利用roboguide軟件完成焊接線布局圖設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)目標(biāo)02學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解機(jī)器人點(diǎn)焊工藝應(yīng)用及配套外圍設(shè)備。

2.能根據(jù)焊接線2D布局圖完成虛擬線體機(jī)器人、焊鉗、抓手搭建。知識(shí)準(zhǔn)備03知識(shí)準(zhǔn)備學(xué)前準(zhǔn)備：1.了解汽車(chē)零部件焊裝線開(kāi)發(fā)流程

2.了解汽車(chē)后縱梁焊裝線的工藝分析3.掌握后縱梁焊接線的布局設(shè)計(jì)

知識(shí)準(zhǔn)備（預(yù)備知識(shí)）1汽車(chē)零部件焊裝線開(kāi)發(fā)流程焊裝線開(kāi)發(fā)是根據(jù)客戶技術(shù)要求，其中包括線體生產(chǎn)節(jié)拍、場(chǎng)地布局、線體電氣標(biāo)準(zhǔn)等，通過(guò)導(dǎo)入焊接線開(kāi)發(fā)任務(wù)書(shū)，根據(jù)客戶給定產(chǎn)品模型、焊點(diǎn)信息、焊接工序等產(chǎn)品信息，由機(jī)械工程師和電氣工程師初步確定線體機(jī)器人型號(hào)、焊鉗類(lèi)型、上下料方式、工位焊點(diǎn)數(shù)量、抓件方式、夾具結(jié)構(gòu)等基本線體信息，并制定焊接線體2D布局圖，由仿真工程師根據(jù)布局方案進(jìn)行工藝及布局優(yōu)化，確定焊鉗型號(hào)、機(jī)器人底座高度、抓手結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)線體零部件制造，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝與生產(chǎn)線體PLC控制系統(tǒng)、機(jī)器人程序調(diào)試，最終完成生產(chǎn)線試產(chǎn)，如圖xxx焊裝線開(kāi)發(fā)流程圖。知識(shí)準(zhǔn)備（預(yù)備知識(shí)）焊裝線開(kāi)發(fā)流程圖知識(shí)準(zhǔn)備（預(yù)備知識(shí)）2.汽車(chē)后縱梁焊裝線的工藝分析

通過(guò)分析左后縱梁總成焊接工藝要求，以每臺(tái)機(jī)器人最多能焊接20個(gè)左右焊點(diǎn)為生產(chǎn)節(jié)拍計(jì)算，確保機(jī)器人焊接效率與人機(jī)協(xié)助之間的平衡,最終形成如圖XX所示焊接工藝流程。工序簡(jiǎn)圖機(jī)器人工位說(shuō)明焊點(diǎn)數(shù)量OP10

ROB01機(jī)器人焊接24OP20

ROB04/ROB05機(jī)器人焊接50OP30

ROB08機(jī)器人焊接26OP40

ROB11/ROB12機(jī)器人焊接55知識(shí)準(zhǔn)備（預(yù)備知識(shí)）3.后縱梁焊接線的布局設(shè)計(jì)

焊接線整體布局選擇左右后縱梁總成對(duì)稱布局方式，提供生產(chǎn)線的柔性，采用8個(gè)人工上料工位，確保線體能夠生產(chǎn)大多數(shù)汽車(chē)后縱梁總成零件，工位間物料搬運(yùn)通過(guò)機(jī)器人抓件補(bǔ)焊和搬運(yùn)。

根據(jù)焊點(diǎn)數(shù)量和生產(chǎn)節(jié)拍要求，生產(chǎn)線設(shè)計(jì)采用12臺(tái)FANUC2000ic/210F型號(hào)機(jī)器人，1套PLC控制系統(tǒng)，14套移動(dòng)式伺服焊槍，14套小原焊接控制器、12套修磨器，8套固定式伺服焊槍，6套機(jī)器人抓手，8套工位夾具，4套HMI觸摸屏等設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)總線采用PROFINET通訊方式，由PLC做主站機(jī)器人為從站，焊機(jī)和閥島分別由機(jī)器人主控制。生產(chǎn)工藝流程是通過(guò)1套西門(mén)子PLC319控制系統(tǒng)控制機(jī)器人相應(yīng)的焊接程序，焊接工位機(jī)器人焊接完成之后，由抓手機(jī)器人自動(dòng)將工件抓起，在固定式焊槍上繼續(xù)進(jìn)行二次補(bǔ)焊。補(bǔ)焊完成之后抓件機(jī)器人將補(bǔ)焊完成的工件放在下一個(gè)工位上，通過(guò)人工上件-機(jī)器人焊接-機(jī)器人抓件補(bǔ)焊-人工上件-機(jī)器人焊接等循環(huán)方式完成后縱梁總成零件4個(gè)工序焊接任務(wù)，如圖xxx后縱梁焊接線的布局。知識(shí)準(zhǔn)備（預(yù)備知識(shí)）后縱梁焊接線的布局圖任務(wù)實(shí)施04任務(wù)實(shí)施1.創(chuàng)建伺服焊槍點(diǎn)焊應(yīng)用機(jī)器人系統(tǒng)

操作步驟操作說(shuō)明示意圖1【File】(文件)—【NewCell】(新建仿真項(xiàng)目)任務(wù)實(shí)施2步驟1-ProcessSelecttion選擇【HandingPRO】基本搬運(yùn)模塊，點(diǎn)擊【Next】

3步驟2WorkcellName對(duì)話框輸入項(xiàng)目名稱HJX。點(diǎn)擊【Next】任務(wù)實(shí)施4步驟3選擇【CreateanewrobotwiththedefaultHandingPROconfig】從默認(rèn)搬運(yùn)模塊環(huán)境創(chuàng)建機(jī)器人，點(diǎn)擊【Next】

5步驟4選擇【V8.30R-30iB】版本機(jī)器人型號(hào)，點(diǎn)擊【Next】任務(wù)實(shí)施6步驟5選擇【SpotTool+（H590）】點(diǎn)焊工藝包，點(diǎn)擊【Next】

7步驟6選擇【R-2000IC/210F】型號(hào)機(jī)器人，點(diǎn)擊【Next】任務(wù)實(shí)施8步驟7選擇【H869】伺服焊槍控制軸，添加到下面對(duì)話框，作為機(jī)器人第七軸，點(diǎn)擊【Next】9步驟8選擇【ServoGunOption（J643）】伺服焊鉗配置，點(diǎn)擊【Next】任務(wù)實(shí)施10步驟8語(yǔ)言對(duì)話框選擇【ChineseDictionary】中文語(yǔ)言，點(diǎn)擊【Next】

11步驟9點(diǎn)擊【Finish】完成配置任務(wù)實(shí)施12定義組1機(jī)器人法蘭盤(pán)類(lèi)型，輸入【1】標(biāo)準(zhǔn)法蘭盤(pán)，定義組2伺服焊鉗光纖通訊設(shè)置的界面輸入【1】

13選擇附加軸的軸號(hào)，此項(xiàng)基于硬件的連接，因?yàn)橄到y(tǒng)只有一個(gè)附件軸，所以輸入【1】，設(shè)置附件軸的參數(shù)，輸入【2】，回車(chē)任務(wù)實(shí)施14輸入【1】部分配置，如果選擇2完為全設(shè)定），在MOTORSELECTION界面輸入【2】，（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)配置電機(jī)參數(shù)）

15輸入【2】，因?yàn)楦郊虞S是與6軸伺服放大器直接相連的放大器號(hào)是2，6軸的伺服放大器剎車(chē)在一起，沒(méi)有使用單獨(dú)，輸入【1】任務(wù)實(shí)施16輸入【4】退出配置

17創(chuàng)建完成機(jī)器人模型任務(wù)實(shí)施18定義roboguide軟件背景為白色，選擇菜單【Tools】中的【Options】，在對(duì)話框中選擇【Colors】的Background為白色，點(diǎn)擊【Apply】

任務(wù)實(shí)施2.根據(jù)設(shè)計(jì)布局圖紙導(dǎo)入ROBOGUIDE

操作步驟操作說(shuō)明示意圖1選擇【Fixtures】點(diǎn)擊右鍵選擇【AddFixture】選擇【SingleCADFile】添加生產(chǎn)線2D布局圖紙layout.CSB文件：總布局圖\layout.CSB任務(wù)實(shí)施2調(diào)整布局圖位置坐標(biāo)為：X=-9957.Y=-12524.Z=0

3選擇【Fixtures】點(diǎn)擊右鍵選擇【AddFixture】選擇【SingleCADFile】添加機(jī)器人R1底座dz.jt文件：data_OP10L\機(jī)器人底座\dz.jt任務(wù)實(shí)施4調(diào)整機(jī)器人R1底座位置坐標(biāo)為：X=-6718.Y=-16166.7Z=0顏色修改為灰色

5選擇機(jī)器人R1點(diǎn)擊右鍵【機(jī)器人R1屬性】調(diào)整機(jī)器人R1位置坐標(biāo)為：X=-324.Y=-8315.Z=497.1任務(wù)實(shí)施6點(diǎn)擊【機(jī)器人控制器】右鍵選擇【添加機(jī)器人】選擇【克隆機(jī)器人】

7完成第二臺(tái)機(jī)器人克隆操作任務(wù)實(shí)施8選擇現(xiàn)有機(jī)器人底座dz，點(diǎn)擊右鍵選擇【復(fù)制dz】，然后再粘貼底座。

9調(diào)整機(jī)器人R2底座位置坐標(biāo)為：X=-3984.Y=-13091Z=0任務(wù)實(shí)施10利用同樣方法創(chuàng)建其他機(jī)器人任務(wù)實(shí)施3.安裝機(jī)器人焊鉗

操作步驟操作說(shuō)明示意圖1關(guān)節(jié)坐標(biāo)方式示教機(jī)器人調(diào)整6個(gè)關(guān)節(jié)姿態(tài)如圖所示（J5=-90,其它軸為零）。任務(wù)實(shí)施2選擇機(jī)器人R1的UT:1(Eoat)點(diǎn)擊右鍵選擇【AddLink】選擇【CADfile】添加固定焊鉗部分

文件：data_OP10L\焊鉗圖紙\固定電極部分\GUN1636_fix.3dxml3調(diào)整固定焊鉗部分位置坐標(biāo)為：w=0.P=180.R=-90.任務(wù)實(shí)施4選擇Link1點(diǎn)擊右鍵選擇【AddLink】選擇【CADfile】添加移動(dòng)焊鉗部分：GUN1636_move.3dxml

文件：data_OP10L\焊鉗圖紙\移動(dòng)電極部分\GUN1636_move.3dxml5調(diào)整移動(dòng)焊鉗部分位置坐標(biāo)為：w=0.P=180.R=-90.任務(wù)實(shí)施6選擇移動(dòng)焊鉗部分點(diǎn)擊右鍵【屬性】，在對(duì)話框中選擇【Motion】定義運(yùn)動(dòng)類(lèi)型修改為【ServoMotorControlled】，組定義為【GP:2ServoGunAxes】，選擇X-GUN焊鉗，輸入A=0.127

7選擇【General】定義運(yùn)動(dòng)軸的原點(diǎn)位置，勾選【EeditAxisOrigin】修改坐標(biāo)；x=0.y=0.y=-477.w=0.P=-90.R=0.任務(wù)實(shí)施8啟動(dòng)示教器，選擇【Group】切換G2關(guān)節(jié),選擇【Data】定義PR2為關(guān)節(jié)方式

9示教G2機(jī)器人的關(guān)節(jié)J1可以模擬焊鉗打開(kāi)任務(wù)實(shí)施4.定義夾具操作步驟操作說(shuō)明示意圖1選擇【Machines】點(diǎn)擊右鍵選擇【AddMachines】選擇【CADFile】添加OP10L工位的夾具JIG-OP10-FIX.3dxml文件：data_OP10L\夾具圖紙\JIG-OP10-FIX1.3dxml任務(wù)實(shí)施2修改夾具的位置坐標(biāo)為：X=-3984.Y=-13091Z=0JIG-OP10-FIX.3dxml3選擇【Parts】點(diǎn)擊右鍵選擇【AddParts】選擇【SingleCADFile】添加OP10L的產(chǎn)品圖紙文件：data_OP10L\op10產(chǎn)品\op10_cp.3dxml任務(wù)實(shí)施4導(dǎo)入產(chǎn)品模型

5選擇【Machines】中的夾具點(diǎn)擊右鍵【屬性】，在屬性對(duì)話框中選擇【Parts】勾選OP10_CP選擇點(diǎn)擊【Apply】，完成產(chǎn)品添加。任務(wù)實(shí)施6添加完成產(chǎn)品與夾具圖形

7選擇【Machines】中夾具點(diǎn)擊右鍵添加【AddLink】選擇【CADFile】添加夾具的活動(dòng)部分SP1.3dxml文件：data_OP10L\夾具圖紙\SP1.3dxml任務(wù)實(shí)施8在夾具活動(dòng)部件屬性對(duì)話框【General】中定義運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)的原點(diǎn)坐標(biāo)x=3402.y=