焊接机器人的常见故障及解决措施
随着生产自动化的大力推进和提倡，工业机器人使用的越来越多，特别是在焊接行业，采用机器人焊接有很多的好处，但是机器人仍然是机器，有很多焊接的缺陷还需要人来解决，今天就来说说那些焊接缺陷。
焊接机器人的组成
焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人，它主要包括机器人和焊接设备两部分。
其中，机器人由机器人本体和控制柜(硬件及软件)组成;而焊接装备，以弧焊及点焊为例，则由焊接电源(包括其控制系统)、送丝机(弧焊)、焊枪(钳)等部分组成。对于智能机器人，还应配有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。有点焊、伺服、弧焊机器人。
焊接机器人存在的问题和解决措施
1、出现焊偏问题：可能为焊接的位置不正确或焊枪寻找时出现问题。
这时，要考虑TCP(焊枪中心点位置)是否准确，并加以调整。如果频繁出现这种情况就要检查一下机器人各轴的零位置，重新校零予以修正。
2、出现咬边问题：可能为焊接参数选择不当、焊枪角度或焊枪位置不对，可适当调整。
3、出现气孔问题：可能为气体保护差、工件的底漆太厚或者保护气不够干燥，进行相应的调整就可以处理。
4、飞溅过多问题：可能为焊接参数选择不当、气体组分原因或焊丝外
ABB机器人常见故障处理 1：在什么情况下需要为机器人进行备份? 处理方式：1、新机器第一次上电后。 2、在做任何修改之前。 3、在完成修改之后。 4、如果机器人重要，定期1周一次。 5、最好在U盘也做备份。 6、太旧的备份定期删除，腾出硬盘空间。 2：机器人出现报警提示信息10106维修时间提醒是什么意思? 处理方式：这个是ABB机器人智能周期保养维护提醒，需要联系厂家进行机器人保养。3：机器人在开机时进入了系统故障状态应该如何处理? 处理方式：1、重新启动一次机器人。 2、如果不行，在示教器查看是否有更详细的报警提示，并进行处理。 3、重启。 4、如果还不能解除则尝试 B 启动。 5、如果还不行，请尝试 P 启动。 6、如果还不行请尝试 I 启动(这将机器人回到出厂设置状态，小心)。
4：什么是机器人机械原点?机械原点在哪里? 处理方式：机器人六个伺服电机都有一个唯一固定的机械原点，错误的设定机器人机械原点将会造成机器人动作受限或误动作，无法走直线等问题，严重的会损坏机器人。 5：机器人第一次上电开机报警“50296, SMB 内存数据差异”怎么办? 处理方式：1 ABB主菜单中选择校准。 2 点击ROB_1进入校准画面，选择SMB内存。 3 选择"高级"，进入后点击"清除控制柜内存"。 4 完成后点击"关闭"，然后点击"更新"。 5 选择"已交换控制柜或机械手，使用SMB内存数据更新控制柜"。 6、机器人报警“20252”，电机温度高，DRV1 处理方式：检查电机是否过热，如电机温度正常则检查连接电缆是否正常（可能是控制柜处航空插头没插好）。如果查不出问题，又着急用机器人，可临时将报警信号短接，不过注意，此时电机真正过热后也不会报警，可能会引起电机烧毁！ 7、如果机器人系统异常或崩溃，可先尝试用“B启动”重新启动，即可恢复到最近的正产状态。 处理方式：点击示教器右上角ABB图标，点击重新启动
第1章绪论 1.1课题研究的目的及意义 焊接是制造业中最重要的工艺技术之一。它在机械制造、核工业、航空航天、能源交通、石油化工及建筑和电子等行业中的应用越来越广泛。随着科学技术的发展，焊接已从简单的构件连接方法和毛坯制造手段，发展成为制造业中一项基础工艺，一种生产尺寸精确的产品的生产手段。传统的手工焊接已不能满足现代高技术产品制造的质量、数量要求。因此，保证焊接产品质量的稳定性、提高生产率和改善劳动条件已成为现代焊接制造工艺发展亟待解决的问题。电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础，并已渗透到焊接各领域中。近20年来，在半自动焊、专机设备以及自动焊接技术方面已取得了许多研究和应用成果，表明焊接过程自动化已成为焊接技术新的生长点之一。从21世纪先进制造技术的发展要求看，焊接自动化生产已是必然趋势。焊接机器人的诞生是焊接自动化革命性的进步，它突破了焊接刚性自动化的传统方式，开拓了一种柔性自动化的生产方式，从而使中小批量的产品自动化焊接成为可[1]。 焊接机器人已经广泛应用于汽车、工程机械、摩托车等行业，极大地提高了焊接生产的自动化水平，使焊接生产效率和生产质量产生了质的飞跃。同时改善了工人的劳动环境[2]。但是，现在焊接领域中自动化程度最高的手臂式机器人在使用时有两个局限性：一个是它的活动范围较小，因为它像一个手臂，手臂长1.5~2米，也就是其活动半径，所以焊接的工件不能太长，最大范围也不能超过2米。二是它必须用编程或示教进行工作，对不规则的焊缝，特别是在焊接过程中焊缝发生形变时，则很难适应。然而，许多大型工件体积非常庞大，而且必须在工地和现场进行焊接。例如：石化工业中的大型储油罐、球罐，造船业中的各种轮船，对这类产品的焊接，就很难实现自动化，许多建设工作仍然采用人工焊接[3]。因此，给焊接机器人加装各种传感器，使它们具有焊接路径自主获取、焊缝跟踪以及焊接参数在线调整等能力，具有很高的实用价值。机器人焊接过程的自主化和智能化已经成为科研工作者的一个研究重点。移动焊接机器人由于其良好的移动性、强的磁吸附力以及较高的智能，成为解决大型焊接结构件自动化焊接的有效方法[4]。尽管自主移动机器人的实用化研究还不够完善，但移动机器人是解决无轨道，无导向，无范围限制焊接的良好方案。 1.2国内外研究现状 自1962年美国推出世界上第一台Unimate型和Versatra型工业机器人以来，越来越多的工业机器人投入生产使用中。这其中大约有半数是焊接机器人。焊接机器人是在工业机器人上装备焊接系统，如送丝机、软管、焊枪、焊炬或焊钳，并配备相
焊接机器人的智能化发展 林祥礼 摘要：本文简要介绍了焊接机器人的发展过程，在此基础上主要介绍基于焊接环境和过程视觉信息获取而展开的焊接机器人智能化技术发展及应用现状。 关键字：焊接机器人；视觉；智能化 0 引言 自从1959年第一台工业机器人U N I M A T E在美国诞生以来到现在，工业机器人经历了三个阶段，即示教再现阶段、离线编程阶段和自主编程阶段。据不完全统计，全世界在役的工业机器人中大约有将近一半以上用于各种形式的焊接加工领域。因此，从某种意义上来说，工业机器人的发展历史就是焊接机器人的发展历史。目前，国内外大量应用的焊接机器人系统从整体上看基本都属于第一代或准二代的[1]。由于焊接路径和焊接参数是根据实际作业条件预先设置的，在焊接时缺少外部信息传感和实时调整控制功能,这类弧焊机器人对焊接作业条件的稳定性要求严格，焊接时缺乏柔性，表现出明显的缺点。在实际弧焊过程中，焊接条件是经常变化的。如加工和装配上的误差会造成焊缝位置和尺寸的变化，焊接过程中工件受热及散热条件改变会造成焊道变形和熔透不均等诸多问题。 为了克服机器人焊接过程中各种不确定性因素对焊接质量的影响，提高机器人作业的智能化水平是焊接机器人发展的必然趋势。从模拟焊工观察、判断与施焊操作的功能研究智能型焊接机器人关键技术，焊接环境的视觉信息获取与利用是智能化机器人的关键技术和主要标志之一。 1 机器人焊接智能化技术的主要构成 机器人智能化焊接技术集成了多门学科，具有典型的学科融合特点。将智能化技术引入焊接机器人所涉及的主要技术构成如图1所示。焊接机器人的智能化技术包括：焊接机器人对于焊接任务的自主规划技术；焊接机器人的导引跟踪运动轨迹控制技术；焊接环境识别以及焊接动态过程的信息传感、建模与智能控制技术；机器人焊接系统的集成与控制，将上述焊接任务规划、轨迹跟踪控制、传感系统、过程模型、智能控制等子系统的软硬件集成设计、统一优化调度与控制，涉及焊接柔性制造系统的物料流、信息流的管理与控制，多机器人与传感器、控制器的多智能单元协调以及基于网络通讯的远程控制技术等。
焊接缺陷分析及处理 1.焊接缺陷分析及处理 机器人焊接采用的是富氩混合气体保护焊，焊接过程中出现的焊接缺陷一般有焊偏、咬边、气孔等几种，具体分析如下：(1)出现焊偏可能为焊接的位置不正确或焊枪寻找时出现问题。这时，要考虑TCP(焊枪中心点位置)是否准确，并加以调整。如果频繁出现这种情况就要检查一下机器人各轴的零位置，重新校零予以修正。(2)出现咬边可能为焊接参数选择不当、焊枪角度或焊枪位置不对，可适当调整功率的大小来改变焊接参数，调整焊枪的姿态以及焊枪与工件的相对位置。(3)出现气孔可能为气体保护差、工件的底漆太厚或者保护气不够干燥，进行相应的调整就可以处理。(4)飞溅过多可能为焊接参数选择不当、气体组分原因或焊丝外伸长度太长，可适当调整功率的大小来改变焊接参数，调节气体配比仪来调整混合气体比例，调整焊枪与工件的相对位置。(5)焊缝结尾处冷却后形成一弧坑，编程时在工作步中添加埋弧坑功能，可以将其填满。 ２.机器人故障分析与处理 在焊接过程中机器人系统遇到一些故障，常见的有以下几种： (1)发生撞枪。可能是由于工件组装发生偏差或焊枪的TCP不准确，可检查装配情况或修正焊枪TCP。(2)出现电弧故障，不能引弧。可能是由于焊丝没有接触到工件或工艺参数太小，可手动送丝，调整焊枪与焊缝的距离，或者适当调节工艺参数。 (3)保护气监控报警。冷却水或保护气供给存有故障，检查冷却水或保护气管路。 ３.焊接机器人应用经验工件质量 作为示教一再现式机器人，要求工件的装配质量和精度必须有较好的一致性。应用焊接机器人应严格控制零件的制备质量，提高焊件装配精度。零件表面质量、坡口尺寸和装配精度将影响焊缝跟踪效果。可以从以下几方面来提高零件制备质量和焊件装配精度。(1)编制焊接机器人专用的焊接工艺，对零件尺寸、焊缝坡口、装配尺寸进行严格的工艺规定。一
!"焊接技术!###年$!月第!%卷增刊 基金项目：国家&’(高技术发展计划项目资助)&’(*+$!*%%$(*#!, 随着我国现代化经济建设的迅猛发展，石油化工产品逐年增多，石化球罐等容器的体积容量以及数量正在快速增加，仅石化部门每年要新建球罐容量几十万立方米，迫切需要改善球罐施焊条件，提高球罐焊接的自动化程度，以降低成本、提高效率与焊缝质量。 为此，我们以产学研结合的形式合作进行了球罐智能焊接机器人的研制工作。这一特种机器人的研究目标主要为-（.,全自动完成球罐主要焊缝的多层焊接过程，包括多层焊接时的二维实时跟踪与分层摆动焊接等智能化技术。其目的是改变目前国内外无论在手工焊接或者机械化焊接球罐时都要依靠焊工密切注视焊缝熔池，不断调节焊枪的传统操作方式。鉴于在野外焊接球罐时施工环境恶劣，这种传统操作方式的劳动强度大，技术难度高，己出现球罐焊工人才培养困难、流失严重等问题。实现二维自动跟踪后则可有效解决上述问题，由机器人保证焊接质量，降低劳动强度和施工成本。（!,实现无导轨全位置焊接球罐焊缝，即机器人无需导轨支持就能由柔性磁轮机构吸附在球罐表面上，沿纵缝与环缝坡口进行全位置自动行走与焊接。其作用是改变当前国内外球罐自动焊车均需依靠导轨支持才能在球罐上运行的现状，这一方面可提高焊接机器人的的灵活性，简化焊前准备工作，提高生产效率；另一方面可节省导轨所耗费的大笔费用（球罐焊车专用的磁吸附式柔性导轨的价格为每米约.万元，以直径.+/的球罐计，其导轨的价格近(#万元，己超过整套焊接设备的费用,，从而可进一步取得可观的经济效益。 经过两年多的努力，己经实现了上述研究目标。此机器人的主要性能、结构组成、工作原理及工艺试验结果等情况简介如下： !球罐焊接机器人的主要组成与性能 如图.示，球罐焊接机器人主要由以下四部分组成。$0$ 柔性磁轮式行走机构 包括左右二组磁轮、主板、十字链轴式联接机构与直流电 机驱动机构。此机构的各个磁轮在1、2方向上有一定的自由度，能保证各磁轮与球罐表面紧密接触，磁力稳定可靠。柔性磁轮机构由左右二个直流电机驱动机构实现四轮驱动，在球罐 表面的各种空间位置都能稳定爬行，包括前进、后退、拐弯等各种运行方式。焊车速度为#3/5/67。 $0! 二维实时跟踪机构 二维实时跟踪机构包括889光电轨迹跟踪系统与接触式 高度跟踪系统。前者主要由二个889光电传感器与一个步进电机驱动的横向滑块机构组成，在焊接过程中系统通过889光电传感器识别在球罐表面的坡口平行线，由滑块带动焊枪左右随动，进行长度方向上的焊缝轨迹跟踪。由于是依照坡口平行线进行非接触跟踪，在多层多道焊接的情况下也能实现重复自动跟踪。889传感器的识别精度为#0#(//，轨迹跟踪精度设定为#0+//。后者主要由一个直线电位传感器与一个步进电机驱动的竖向滑块机构组成，此系统由电位传感器的触头直接测量焊缝附近的球罐表面高度变化，然后由滑块带动焊枪进行高度方向上的焊缝跟踪。由于是依据坡口附近表面高度进行接触跟踪，在多层多道焊接的情况下，每次实时高度跟踪的效果是相同的。电位传感器的测量精度为#0#.//，高度跟踪 精度设定为.0#//。$0( 焊枪摆动机构 主要由一个摆动中心传感器、一个步进电机驱动的滑台机构及焊枪夹持机构组成。滑台的有效行程为+#//，焊枪的摆幅设定为"#//，摆速设定为#3!##4/5/67。$0" 微机智能控制系统 微机智能控制系统的硬件主要由:;3!##型<=8微机控 图! 球罐焊接机器人照片 摘要：研制了一种用于球罐全位置多层自动焊接的特种机器人。此机器人是由柔性磁轮机构直接吸附在球罐表面进行全位置自动行走与焊接的>其889光电跟踪系统能依照焊缝平行线在多层多道焊接时进行重复自动跟踪。焊接工艺评定试验结果表明>此焊接机器人实现了无导轨自动焊接全位置焊缝与多层多道焊接的自动跟踪>其自动跟踪精度高>焊缝质量好>工作稳定可靠>已可用于实际焊接生产。 关键词：焊接机器人；全位置焊接；自动焊接；球罐中图分类号：?
. . . 目录 一、工件基础资料及工件工艺要求 (2) 1.1对被焊工件的要求 (2) 二、工作环境 (2) 三、机器人工作站简介 (2) 3.1焊接工艺 (2) 3.2工作站简述 (2) 3.3机器人工作站布局: (图中形状，尺寸仅供参考) (2) 3.4机器人工作站效果图 (3) 3.5机器人工作站动作流程 (3) 四、配置清单明细表 (4) 五、关键设备的主要参数及配置 (5) 六、电气控制系统 (6) 七、双方职责及协作服务 (7) 7.2需方职责 (7) 7.2供方职责 (7) 八、工程验收及验收标准 (7) 九、质量保证及售后服务 (8) 十、技术资料的交付 (9) 十一、其它约定................................................... 错误！未定义书签。附件一 KUKA机器人 (9) 1.1 KUKA KR6弧焊机器人： (10) 1.2机器人系统： (10)
一、工件基础资料及工件工艺要求 1.1对被焊工件的要求 ?工件误差：精度误差、位置误差、焊缝间隙误差。 ?工件焊缝周围10mm内不能有影响焊接质量的油、水分和氧化皮。 ?工件上不能有影响定位的流挂和毛刺等缺陷。 ?工件的尺寸偏差不能超过 1 mm。 ?不同工件在夹具定位后焊缝位置度重复定位偏差不超过 1 mm。 ?坡口的焊缝间隙小于1mm,大于1mm需人工打底。 二、工作环境 2.1电源：3相AC380V ，50Hz±1Hz ，电源的波动小于10%。 2.2工作温度：5℃～ 45℃。 2.3工作湿度：90%以下。 三、机器人工作站简介 3.1焊接工艺 ?焊接方式;人工定焊组对、人工示教，机器人满焊。 ?焊接方法：MIG/MAG ?保护气体：80%Ar+20%CO2。 ?焊丝直径：1.0/1.2mm。 ?焊丝形式：盘/桶装。 ?焊接的可达率：机器人焊枪可达范围，不可达区域由人工补焊。 ?工件装卸方式：人工装配。 ?物流方式：人工、行吊。 3.2工作站简述 ?本案设备采用单工位三班制，每班工作时间8小时，并且设备满足24小时三班连续作业工作能 力。 ?本工作站主要包括弧焊机器人1套、焊接电源1套、L型双轴变位机1套、机器人底座1套、系 统集成控制柜1套等组成。 3.3机器人工作站布局: (图中形状，尺寸仅供参考)
售后常见问题及解决方法 目录 一、软件方面问题 (2) 1.1唤醒无反应或交流无应答 (2) 1.2忘记开机密码 (2) 1.3更换管理员 (3) 1.4连接不上wifi (3) 二、操作方面的问题 (3) 2.1如何下载应用？ (4) 2.2安全家开启后是任何人进入监控区域都会报警，还是只是针对陌生人？ (4) 2.3手机端如何设置管理员？ (4) 2.4无法连接网络 (4) 2.5机器人不能发出声音 (4) 2.6无法开机 (4) 2.7无法关机 (4) 2.8机器人的系统如何更新 (5) 2.9机器人找不到充电桩怎么办？ (5) 2.10如何保证机器人不会因为没电而终止工作 (5) 2.11为什么机器人无法自动充电 (5) 2.12通过手机APP无法连接机器人 (5) 2.13机器人无法前进 (6) 2.14机器人是否可以一直放置在充电座上 (6) 2.15机器人无法跳舞 (6) 2.16人体不慎触碰主机或充电座的电极片，是否有触电危险 (6) 2.17投影仪射出的画面歪斜或不清晰怎么办？ (6) 2.18机器人的耳朵圈处的灯有什么作用？ (7)
一、软件方面问题 1.1唤醒无反应或交流无应答 （1）查看耳圈灯：正常工作耳圈灯为绿色 不亮：说明是未唤醒状态，需要发出唤醒指令如“三宝，三宝”唤醒 蓝色：说明目前为静音状态，麦克风被关闭。长按悬浮按钮弹出调节窗口，打开麦克风。 注：升级V2.7.16.X系统后，对三宝说“闭嘴\别吵\别说话\住口\住嘴”后，机器人耳朵圈也会变成蓝色，进入静音模式，以这种方式进入静音模式的话需要触 摸机器人的触摸感应部位来取消，进入唤醒状态。 （2）查看音量，是否音量设置太低。长按悬浮按钮弹出调节窗口，点击按钮，拖动滑块调节音量 （3）是否由于唤醒灵敏度太低，您可以进入机器人设置，调整语音唤醒的灵敏度 （4）查看网络连接是否正常 （5）是否环境太嘈杂、距离太远或者发音不清晰 （6）如上述方案均无法解决，则建议重新启动，或者恢复出厂设置（设置-关于本机-恢复出厂设置） 1.2忘记开机密码 机器人“管理员”初始密码为“admin”，如需要更改密码，可进入“权限管理”进行更改。如果忘记密码则需先确认下系统版本，根据不同情况进行相应的操作： 方案一：拥有本地升级包（例如企业用户）且系统不是最高版本 Step1:以亲友身份（初始密码123）登陆—“升级”App —解决方案—“本地升级”，升级到版本V2.7.16.X Step2:提供机器的ID给客服代表，客户可以获得一个临时密码，有效期为当天零点之前； 用户需在有效期内使用临时密码登陆，进入权限管理修改并记住新的密码。 方案二：没有本地升级包并且系统不是最高版本 提供机器人32位ID号给客服人员，由技术部门发送定向升级，之后客户可以以亲友身份登陆后点击“升级”App 完成升级，之后客户可以使用临时密码（有效期为1天）登
焊接机器人的行业中广泛应用 焊接机器人是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人，它主要包括机器人和焊接设备两部分。其中，机器人由机器人本体和控制柜（硬件及软件）组成；而焊接装备，以弧焊及点焊为例，则由焊接电源（包括其控制系统）、送丝机（弧焊）、焊枪（钳）等部分组成。对于智能机器人，还应配有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。 1、点焊机器人的特点 由于采用了一体化焊钳，焊接变压器装在焊钳后面，所以点焊机器人的变压器必须尽量小型化。对于容量较小的变压器可以用50Hz工频交流，而对于容量较大的变压器，工业上已经开始采用逆变技术把50Hz工频交流变为600～700Hz交流，使变压器的体积减少、减轻。变压后可以直接用600～700Hz交流电焊接，也可以再进行二次整流，用直流电焊接，焊接参数由定时器调节。目前，新型定时器已经微机化，因此机器人控制柜可以直接控制定时器，无需另配接口。点焊机器人的焊钳，用电伺服点焊钳，焊钳的张开和闭合由伺服电机驱动，码盘反馈，使焊钳的张开度可以根据实际需要任意选定并预置，而且电极间的压紧力也可以无级调节。 电伺服点焊钳具有如下优点： （1）每个焊点的焊接周期可大幅度降低，因为焊钳的张开程度是由机器人精确控制的，机器人在点与点之间的移动过程，焊钳就可以开始闭合；而焊完一点后，焊钳一边张开，机器人就可以一边位移，不必等机器人到位后，焊钳才闭合或焊钳完全张开后机器人再移动。 （2）焊钳张开度可以根据工件的情况任意调整，只要不发生碰撞或干涉，可尽可能减少张开度，以节省焊钳开度，节省焊钳开合所占的时间。 （3）焊钳闭合加压时，不仅压力大小可以调节，而且在闭合时两电极是轻轻闭合，可减少撞击变形和噪声。 2、弧焊机器人的特点 弧焊机器人多采用气体保护焊方法（MAG、MIG、TIG），通常的晶闸管式、逆变式、波形控制式、脉冲或非脉冲式等的焊接电源都可以装到机器人上作电弧焊。由于机器人控制柜采用数字控制，而焊接电源多为模拟控制，所以需要在焊接电源与控制柜之间加一个接口。 近年来，国外机器人生产厂都有自己特定的配套焊接设备，在这些焊接设备内已经插入相应的接口板，所以弧焊机器人系统中并没有附加接口箱。应该指出的是，在弧焊
焊接机器人技术要求 一、设备名称、数量及用途 焊接机器人 1套用于山东玲珑机电有限公司（甲方） 二、供货范围 1、焊接机器人（焊枪、送丝机、储丝桶、水冷机、清枪剪丝装置、防碰撞传感器等） 2、机器人滑台系统 3、变位机 4、集成控制系统 5、示教器 6、焊接软件 7、配套的工装夹具 8、安全护栏及其它保护装置 9、烟尘处理系统 10、附件、备品备件 11、其它 一、系统方案 1.依据 1.1 甲方所提供的被焊工件照片、图纸及相关技术要求。 1.2 以产品的焊接工艺分析和工艺流程的合理性为基础，力求高柔性、高性价比、高可靠性，并且日后可扩展升级。 2.主要焊接工件及焊接要求 2.1.1工件外形图如下：（甲方可提供图纸）
热板 2.2工件的焊接要求： 2.2.1 气体保护电弧焊接(MAG)。 2.2.2 焊接牢固，无设备自身原因导致的夹渣、裂纹、咬边、漏焊等焊接缺陷。 2.2.3 焊缝均匀平整、无焊瘤等外观缺陷。 2.2.4 焊缝尺寸及质量应符合甲方图纸及技术要求。 2.2.5焊接位置：船形位焊接 3.工序及工艺路线的划分 3.1工序： 人工点焊零部件---吊运工件至变位机-→手动夹紧工件-→确认程序号-机器人焊接工件（变位机协调联动）- →焊接工件结束-→机器人复位→人工装卸工件，程序结束。 底座、横梁和热板在变位机上面焊接。 底座、横梁需要分两次焊接，第一次焊接底座、横梁的内部焊缝，第二次焊接底座、横梁的外部焊缝。需要人工分两次装卸工件。 3.2操作： 操作人员按下操作盒上的启动按钮，滑台上的焊接机器人按照预先设定好的程序运行，机器人夹持焊枪到达焊缝始端开始焊接，在焊接过程中变位机可以适时转动工件，使得工件上的焊缝有利于机器人的焊接作业，焊接结束，机器人复位，人工装卸工件。 该变位机可以同机器人配合工作。变位机带动工件适时翻转，可以将工件焊缝调整为机器人最佳位置焊接焊缝（船型焊缝），方便机器人焊接工件，此变位机还可以适应工件的多层多道焊接、对称焊接等焊接要求，减少工件焊接变形。 3.3机器人弧焊软件包： 机器人带有起始点寻位功能。该功能具备接触传感功能，具有自动寻找焊缝起始位置的功能，从而解决工件初始定位偏差问题。 机器人带有电弧跟踪功能。能够自动补偿由于工件的不一致性、焊接变形带来的偏差。 焊接工艺特点：通过触碰寻位对于其中特征位置的焊缝集中进行寻位；按照工艺需求，遵循焊接应力变化、表面要求及焊接可达性要求，依次进行焊接；大部分焊缝都尽最大可能调整为船型位置。焊接过程中，部分关键尺寸进行必要的二次寻位，以保证起弧位置准确。并利用变位机大幅反转的间隙，设置程序，进行清枪剪丝喷硅油的工作。 3.4焊接工艺 3.4.1工件参数条件 1)工件材料：Q345；
目录 焊接机器人介绍...................................................................................................... 错误!未定义书签。 1焊接机器人的应用背景 (2) 1.1焊接机器人的概述 (2) 1.1.1焊接机器人的优点 (2) 1.1.2 焊接机器人的发展历史 (3) 1.2焊接行业中采用焊接机器人的重要性 (5) 1.3焊接机器人对车身焊接的现状 (5) 1.4某款微型汽车车身制造中机器人焊接与人工焊接的详细对比 (6) 1.4.1焊接机器人SPQRC (6) 1.4.2人工焊接SPQRC (7) 1.4.3对比总结 (8) 1.5微型汽车车身制造焊接工艺中需要注意的问题 (9) 1.6点焊使用中存在的问题 (10) 1.7焊接机器人在某条重卡装焊线上应用时存在的问题及经验汇总 (11) 2 焊接机器人使用中的共性关键技术 (12) 2.1焊缝跟踪技术与离线编程技术的研究 (12) 2.2焊接机器人焊接路径规划 (14) 2.3对多台焊接机器人及外围设备的协调控制技术的研究 (15) 2.4对焊接机器人采用弧焊电源的研究 (15) 2.5仿真技术及机器人用焊接工艺方法 (15) 2.6焊接工艺的制定 (16) 2.6.1焊接工艺的研究内容 (16) 2.6.2焊接工艺要素 (16) 2.7焊接机器人专用夹具的设计 (17)
焊接机器人介绍 1焊接机器人的应用背景 工业制造领域中应用最广泛的机器人是焊接机器人，特别是在汽车制造业中，机器人使用量约占全部工业机器人总量的30%，而其中的焊接机器人数量就占去50%左右。 焊接是现代机械制造业中必不可少的一种加工工艺方法，在汽车制造、工程机械、摩托车等行业中占有重要的地位。过去采用人工操作焊接加工是一项繁重的工作，随着许多焊接结构件的焊接精度和速度要求越来越高，一般工人已难以胜任这一工作。此外，焊接时的电弧、火花及烟雾等对人体会造成伤害，焊接制造工艺的复杂性、劳动强度、产品质量、批量等要求，使得焊接工艺对于自动化、机械化的要求极为迫切，实现机器人自动焊接代替人工操作焊接成为几代焊接人的理想和追求目标。汽车制造的批量化、高效率和对产品质量一致性的要求，使焊接机器人在汽车焊接中获得大量应用。汽车制造中的机器人自动焊接所占比重也超过建筑、造船、钢结构等其它行业，这也反映出汽车焊接生产所具有的自动化、柔性化、集成化的制造特征。焊接机器人是焊接自动化的革命性进步，它突破了焊接刚性自动化的传统方式，开拓了一种柔性自动化生产方式。刚性自动化生产设备通常都是专用的，只适用于中、大批量的自动化生产，因而在很长一段时期内中、小批量产品的焊接生产中，仍然以手工焊接为主要的焊接方式，而焊接机器人的出现，使小批量产品自动化焊接生产成为可能。由于机器人具有示教再现功能，完成一项焊接任务只需要人给机器人作一次示教，随后机器人可精确的再现示教的每一步操作。如果需要机器人去作另一项工作，无需改变任何硬件，只要对机器人再作一次示教或编程即可，因此，在一条焊接机器人生产线上，可同时自动生产若不同产品。 1.1焊接机器人的概述 焊接机器人是集机械、计算机、电子、传感器、人工智能等多方面知识技术于一体的现代化、自动化设备。焊接机器人主要由机器人和焊接设备两大部分构成。机器人由机器人本体和控制系统组成。焊接设备以点焊为例，则由焊接电源、专用焊枪、传感器、修磨器等部分组成。此外，还有相应的系统保护装置。 1.1.1焊接机器人的优点
电机未能驱动机器人原地打转不前进不进房间门和不出房间门 18 灭火机器人故障找不到火源风扇无法启动外界光强机器人运行速度慢控制端口与驱动板连线不正常程序未定义前、左侧避障距离未调好，一般调 200MM 较好，或一侧找到火源指示灯亮左避障距离过近过远和前避障距离过远造成参照灭火模块故障解决方法电量不足或考虑用锂电池改变光电接收管角度，机器人两侧光电接收管为伞面搜球，找不到足球 19 足球机器人故障中间光电接收管（三只眼模块）接收到信号为直线踢球找球电位器灵敏度调高场地方向判断错误外界光强机器人运行速度慢、不灵活找不到光投篮方向不准参照电子罗盘故障解决方法调节找足球电位器敏感度不易过远，否则找球指示灯常亮，一般调至 1/2-3/4 场地距离为好 12V 电量不足或考虑用锂电池、程序校正参照光电接收模块故障解决方法集电子罗盘、光电接收模块、程序校正来综合调节参照光敏模块故障解决方法参照接近开关故障解决方法检查电机连线及 12V 供电不足及时充电、建议 12V 供电用锂电池 20 篮球机器人故障未按轨迹取球未按定点取球扫、传、投电机有误运行速度慢
21 跨栏机器人故障未按轨迹行走滑出擂台场地巡线光敏模块参照光敏模块故障解决方法前、后光敏模块未调好，参照光敏模块故障解决方法 22 擂台机器人故障 12V 电量不足或考虑用锂电池前、后、两面采用铲式结构为好采用色标开关巡线机器人走偏 23 越野机器人故障击落乒乓球不准确推落物体后机器人也随之落下机器人上坡走偏机器人走偏 24 打靶机器人故障第 2、3、4 只乒乓球流球不准投球不准到达 D 点返回找不到引导线机器人走不直机器人通过限速丘走偏机器人通过限速丘时火炬亦滑落交接区对接不准组装时底盘四个电机要对称且保持在同一水平面适当增加模块、程序校正调节左避障距离或击打电机杆高度机器人前避障距离过近，稍远一些程序校正采用色标开关巡线多方法搭建、适当增加管型材料投球电机要有力、靶芯高低也可用程序控制电机来实现采用色标开关和程序相结合的方法机器人右侧采用色标开关场地边沿巡线式，结合程序控制机器人前方采用色标开关寻障加速和右侧采用色标开关巡线相结合方式，注意：碰撞开关要安装在巡障色标开关前面注意：电磁固定方式 1、 2 号机器人右侧均采用色标开关场地边沿巡线式及结合程序控制 25 火炬传递 1 号机器人故障（碰撞、电磁式） 交接区火炬未释放交接区对接不准交接区火炬吸拾不过来 26 火炬传递 2 号机器人故障（碰撞、永磁式）机器人走不直机器人通过限速丘走偏机器人通过限速丘时火炬亦滑落检查碰撞开关及引线，另外，可检查程序永磁固定方式可适量放宽检查 1 号机器人碰撞开关及引线机器人右侧采用色标开关场地边沿巡线式机器人前方采用色标开关寻障加速和右侧采用色标开关巡线相结合方式，注意：碰撞开关要安装在巡障色标开关前面注意：永磁固定方式 27 火炬传递 1 号机器人故障（碰撞、漏斗式）机器人通过限速丘走偏机器人前方采用色标开关寻障加速和右侧采用色标开关巡线相结合方式，注意：碰撞开关要安装在巡障色标开关前面交接区对接不准或抓斗未释放交接区火炬未释放交接区对接不准交接区火炬抓拾不过来 28 火炬传递 2 号机器人故障（碰撞、抓斗式）机器人通过限速丘走偏程序无法下载 29 4.8V 电池损坏供电不足主板稳压芯片不能正常工作主板端口不能正常工作模块不能正常工作 30 12V 电池损坏供电不足机器人运行速度减慢机器人走不直抓斗位置适量台高或检查抓斗电机连线检查碰撞开关及抓斗电机引线，另外，可检查程序抓斗搭建可适量调整检查 1、2 号机器人碰撞开关及引线，2 号先
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/b716496369.html, 焊接智能化与智能化焊接机器人技术研究 作者：莫明朝 来源：《中国科技纵横》2017年第09期 摘要：随着我国科学技术的不断发展，机器人焊接智能化技术也逐渐提升，越来越多的 制造企业都提高了对焊接智能化技术的重视度，机器人已经不再是稀有产品，采用智能化机器人来代替人工焊接已经成为触手可及的梦想，本文就针对焊接智能化与智能化焊接机器人技术进行了分析和研究。 关键词：焊接智能化；焊接机器人技术；分析研究 中图分类号：TG409 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）09-0081-02 近几年，伴随各种智能化技术的普及，焊接生产过程也逐渐朝着智能化、自动化的方向发展，当前，采用焊接机器人技术进行焊接已经成为我国实现焊接智能化的重要标志，相对于传统的焊接技术来说，机器人焊接技术主要具有自动化程度高、焊接速度快、焊接质量佳等优势，但是从当前的现状看，我国的机器人焊接技术还存在成本高、焊接时间长等问题，只有解决这些问题，才能进一步拓展我国智能化机器人焊接技术的应用范围。 1 焊接智能化与智能化焊接机器人技术的研究现状 1.1 焊接路径规划技术 焊接机器人的焊接路径主要包括三种，即在线自主编程法、手工示教法和离线编程法。以下是具体分析： 1.1.1 在线自主编程法 在线自主编程法主要是通过视觉传感器来实现对焊缝的自动识别，同时绘制出焊缝在机器人基坐标下的三维图形，这样就能达到机器人焊接在线自主规划路径的目的，这种方式可以避免人工焊接中因观察失误而导致的问题，能有效提升焊接机器人的智能化水平，将成为当前以及今后一段时间我国焊接路径规划技术的发展方向，为了避免在线自主编程法在应用过程中出现误差，一些著名学者在现有的视觉传感技术之上进行了更进一步的研究，以缩小焊缝定位的误差，当前，利用在线自主编程法进行焊接路径的规划已经能够将误差控制在合理的范围之内，基本能符合一般电弧焊接技术的需求。 1.1.2 手工示教法 所谓手工示教法，指的就是通过操作工人手动操作示教盒，实现对焊接轨迹的在线控制的一种方法，这种焊接路径规划技术主要具有适应性强、灵活性高、操作便捷等优势，在焊接机
北京深隆机器人柔性焊接工作站的技术方案 为了充分发挥焊接机器人的自动化优势，提高产品质量和效率，提高工艺装备水平，降低工人劳动强度，设计了一套机器人柔性焊接工作站。文中介绍了机器人柔性焊接工作站的技术方案以及关键部件变位机、智能搬运器、工件定位工装的设计。通过方案设计，解决了变位机定位精度要求高、控制系统与机器人的通讯、智能搬运器的取货动作、工件的快速定位卡紧等技术难题。 随着工业自动化的普及和发展，焊接变位机的应用也逐渐普及，主要是在汽车，电子，机械等领域的焊接,焊接变位机结合焊接机器人组成一个小型流水线可以更好地节约能源和提高生产效率。 北京深隆科技有限公司的主要产品及服务为机器人智能涂装线、工业机器人应用及成套装备、涂装自动化生产线集成三大系列，以解放低端劳动力、改善有害工作环境为导向，以工业机器人集成应用为基础，以行业应用的个性化方案定制为核心，业务领域包括3C产品、汽车零部件等表面处理、重工、军工、航空、新能源等行业。产品包括：工业机器人喷涂生产线，自动涂装生产线，全自动点涂胶机器人, 自动上下料机器人自动玻璃点涂胶机器人，自动锁镙丝机器人，自动上下料机器人、 CCD视觉定位锁镙丝机,工业机器人配件-机器人工装，夹具，气动夹具，气动工装，气动模具，装配夹具，装配卡具等。技术咨询：
1.技术方案 机器人柔性焊接工作站立足于一小型自动化流水线作业，能焊接长度在米以下的各种工件，集自动上料、半自动定位装卡、自动焊接、自动卸货于一体。从而降低工人劳动强度，提高生产效率。为了达到总体设计要求，制定了满足要求的技术方案，该设备主要由工件定位工装、智能搬运器、变位机、构件周转架、码垛架、送料机构、电气及气动系统等构成一小型流水线，见图1。 主要流程：1）上料机构把原材料输送到工位一；2）人工辅助装卡定位；3）变位机把装卡好的工件旋转到工位二；3）机器人焊接位置1；4）翻转轴翻转90度；5）机器人焊接位置2；6）翻转轴翻转180度；7）机器人焊接位置3，工件焊接完成；8）变位机把焊接完的工件旋转到工位一；9）智能搬运器到工位1取货搬运到码货架。这样一个流程结束，其中，工位一装卡区和工位二焊接区同时进行，大大提高了焊接效率。 2.变位机的设计 变位机是机器人柔性焊接工作站的核心部件，主要由钢结构、旋转轴、翻转轴、导轨、快速卡环等组成，如图2。 各部分的主要功能：（1）钢结构为支撑部件；（2）旋转轴使工位一和工位二的位置互换，达到焊接、卸货和装卡目的；（3）两个翻转轴为工位1或工位2的变位，使得机器人在最有利于焊缝成型的位置
焊接机器人系统 机器人通常定义为：机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。 焊接机器人作为在生产中最为常见的工业机器人，焊接机器人目前已广泛应用在汽车制造业，汽车底盘、座椅骨架、导轨、消声器以及液力变矩器等焊接，尤其在汽车底盘焊接生产中得到了广泛的应用。因此，我选取焊接机器人作为讨论对象，以下是我比对自己在图书馆和网上找到的资料对焊接机器人的系统组成进行的简要概括，分析焊接机器人系统是怎样完成复杂的焊接工作的。 一、典型的机器人系统组成： 1、机器人本体和操作机，可以直接完成各种具体作业； 2、机器人控制器，用来控制机器人和完成数据存储，包括计算机系统和伺服系统两部分； 3、各种不同的作业工具，如焊枪和手爪等； 4、各种周边辅助设备； 5、为完成特殊任务而使用的传感器； 6、用于完成计算机管理、监控和计算机通信的通信系统。 二、焊接机器人的定义 焊接机器人是从事焊接的工业机器人。根据国际标准化组织工业机器人术语标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂。目前在汽车工业中被广泛应用于汽车底盘的焊接。 三、焊接机器人的软硬件系统组成 1、焊接机器人的硬件系统。如下图所示：焊接机器人的硬件系统一般由机器人本体、摄像 机随动机构、焊接电源、摄像机、机器人控制器、示教盒、和中央控制机、导引/焊缝跟踪计算机、熔透控制计算机、焊机接口控制盒、电焊机和送丝机等部分构成。 2、焊接机器人的软系统。焊接机器人的软系统根据模块化设计的思想，将焊接机器人工作 单元分解为不同的功能模块。主要有初始位置导引模块、焊缝跟踪模块，熔透控制模块，
焊接机器人工作中易出现的问题和解决方法 （1）出现焊偏问题：可能为焊接的位置不正确或焊枪寻找时出现问题。这时，要考虑TCP(焊枪中心点位置)是否准确，并加以调整。如果频繁出现这种情况就要检查一下机器人各轴的零位置，重新校零予以修正。? （2）出现咬边问题：可能为焊接参数选择不当、焊枪角度或焊枪位置不对，可适当调整。 （3）出现气孔问题：可能为气体保护差、工件的底漆太厚或者保护气不够干燥，进行相应的调整就可以处理。 （4）飞溅过多问题：可能为焊接参数选择不当、气体组分原因或焊丝外伸长度太长，可适当调整机器功率的大小来改变焊接参数，调节气体配比仪来调整混合气体比例，调整焊枪与工件的相对位置。 （5）焊缝结尾处冷却后形成一弧坑问题：可编程时在工作步中添加埋弧坑功能，可以将其填满。? 4、在焊接过程中，机器人系统常见的故障 （1）发生撞枪：可能是由于工件组装发生偏差或焊枪的TCP不准确，可检查装配情况或修正焊枪TCP。 （2）出现电弧故障，不能引弧：可能是由于焊丝没有接触到工件或工艺参数太小，可手动送丝，调整焊枪与焊缝的距离，或者适当调节工艺参数。? （3）保护气监控报警：冷却水或保护气供给存有故障，检查冷却水或保护气管路。? 5.?焊接机器人的编程技巧 （1）选择合理的焊接顺序，以减小焊接变形、焊枪行走路径长度来制定焊接
顺序。? （2）焊枪空间过渡要求移动轨迹较短、平滑、安全。? （3）优化焊接参数，为了获得最佳的焊接参数，制作工作试件进行焊接试验和工艺评定。? （4）采用合理的变位机位置、焊枪姿态、焊枪相对接头的位置。工件在变位机上固定之后，若焊缝不是理想的位置与角度，就要求编程时不断调整变位机，使得焊接的焊缝按照焊接顺序逐次达到水平位置。同时，要不断调整机器人各轴位置，合理地确定焊枪相对接头的位置、角度与焊丝伸出长度。工件的位置确定之后，焊枪相对接头的位置必须通过编程者的双眼观察，难度较大。这就要求编程者善于总结积累经验。 （5）及时插入清枪程序，编写一定长度的焊接程序后，应及时插入清枪程序，可以防止焊接飞溅堵塞焊接喷嘴和导电嘴，保证焊枪的清洁，提高喷嘴的寿命，确保可靠引弧、减少焊接飞溅。? （6）编制程序一般不能一步到位，要在机器人焊接过程中不断检验和修改程序，调整焊接参数及焊枪姿态等，才会形成一个好程序。?
焊接机器人生产制造项目 策划方案 规划设计/投资分析/产业运营
报告说明— 焊接自动化装备广泛采用数字化、图形化的人机操作界面，设备拥有 专家数据库、控制参数实时显示、人机交互等功能，使设备操作更加容易、更加方便。随着技术的不断完善，数字显示技术在人机交互、控制参数实 时监测中将得到普遍运用。 该焊接机器人项目计划总投资13488.83万元，其中：固定资产投资10266.58万元，占项目总投资的76.11%；流动资金3222.25万元，占项目 总投资的23.89%。 达产年营业收入21857.00万元，总成本费用17284.25万元，税金及 附加230.43万元，利润总额4572.75万元，利税总额5433.90万元，税后 净利润3429.56万元，达产年纳税总额2004.34万元；达产年投资利润率33.90%，投资利税率40.28%，投资回报率25.43%，全部投资回收期5.43年，提供就业职位307个。 这两年国内焊接机器人市场规模在持续扩大，市场增速在高速增长， 截至2018年销售额已经突破100亿元，年均复合增长达到15%以上。
第一章项目基本信息 一、项目概况 （一）项目名称及背景 焊接机器人生产制造项目 焊接机器人广泛用于汽车行业，以较低的复杂性焊接汽车内部和外部零件。焊接机器人具有特定的接近度，可以帮助它们正常运行。此外，焊接机器人配备了传感器和控制器，可以均匀地进行焊接。 近年来，随着经济的持续增长，产业结构的不断变化，人工成本开始成为制约工业制造业升级的重要因素，招工难、用工难、留工难等问题，日益困扰着企业的有效发展。在此背景下，当前工业焊接领域正在迎来生产模式的全面升级，以焊接机器人为代表的新型焊接模式，正在打破传统人工作业所带来的成本、环境、工作强度和专业要求等多重限制，凭借着各种新型科技的融合，推动着工业焊接走向智能化、精准化、高效化的发展之路。 （二）项目选址 xxx出口加工区
Kuka机器人常见问题及解决方案 1 开机坐标系无效 世界坐标系是以枪头为基点，在这种坐标系中机器人所有的动作都是按照以枪头为顶点来完成移动，XYZ方向切割枪方向不改变，如果机器人在世界坐标系中移动，枪头也随着改变方向，那就是我们在开机后没有选择工具。 解决方案：配置→当前工具/基坐标→工具号→1 2 专家登陆 一般情况，开机后我们要编辑程序时，首先我们要登陆专家级别，有助于我们操作。 解救方案：配置→用户组→专家→登陆→密码kuka→登陆 3 设置END 新建程序我们发现没有终点，我们要设置终点。 解决方案：配置→杂项→编辑器→定一行DEF 4 程序第一条设置为home位置 编辑程序时，第一条指令要设为home位置，这时我们在最后可以直接找到home位置的标准，可以节省手动移动机器人的操作时间。 5 手动关闭输出信号 当我们在测试程序或者正常使用时（已经打开了输出信号），有时候会遇到突发情况，比如说程序路径有撞车危险，或者预热失败，程序错误等等，这时候我们要手动关闭输出信号。在问题解决完毕后我们可以再次用kcp打开输出信号。（其中我们的输出信号是3是低压氧，4是高压氧，5是丙烷） 解决方案：显示→输入/输出端→数字输出端→按住驱动→数（关闭或者打开）6 6D鼠标失效 系统指示6D鼠标仍然有电压之类的提示，鼠标失效了，我们这时可以松开驱动，从新按下去等待驱动指示I 变为绿色即可。 7 从电脑中拷贝程序 电脑中拷贝程序，以便C盘中程序丢失后，我们可以从D盘或者外部移动U盘中拷贝使用。 解决方案：专家登陆后→按Num（此时显示器上Num为灰色，在按一下转换回来）→CTRL(2)+Esc→电脑C盘→KRC→ROBOTER→KRC→R1→Program 8 机器人保护 当机器人撞车后，会启动自动保护，也就是机器人在A6轴处有一个保护系统，当撞车后弹簧被压弯变形，系统接收到信号后会停止一切操作，此时我们无法操作机器人，这时候我们要先关掉保护开关。 解决方案：配置→输入/输出端→外部自动→允许运动→把5改成1025→此时机器人就不受系统保护限制可以移动，注意调节机器人运动方向，调整运动速度，离开撞车点，到达安全位置后把“允许运动”的数值调成5 即可。 9 下列情况下kuka机器人需要重新标定零点 机器人没有完全关闭下，蓄电池电量消耗殆尽后会丢失零点。 机器人撞到硬限位了时，会丢失零点。 手动删除零点。