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    Z近几年机器人被广泛用于各个行业，其中移动焊接机器人应用的比较广泛，那么一起来了解移动焊接机器人。

    移动焊接机器人是从事焊接工作的机器人，主要包括机器人和焊接设备两部分，焊接机器人一般分为点焊和弧焊两种。

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。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。

2.弧焊机器人的特点

    弧焊机器人多采用气体保护焊方法，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。

    有关移动焊接机器人的分类及特点的内容就介绍完了。移动焊接机器人在各行各业中得到了广泛的应用，它的出现改善了人工的劳动强度，可以在复杂的环境中进行工作，可以连续工作，提高了劳动生产率，减少了企业的投资。

    焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分，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有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。

    采用机器人进行焊接，光有一台机器人是不够的，还必须配备外围设备。常规的弧焊机器人系统由以5部分组成。

1.机器人本体，一般是伺服电机驱动的6轴关节式操作机，它由驱动器、传动机构、机械手臂、关节以及内部传感器等组成。它的任务是精确地保证机械手末端（悍枪）所要求的位置、姿态和运动轨迹。

2.机器人控制柜，它是机器人系统的神经，包括计算机硬件、软件和一些专用电路，负责处理机器人工作过程中的全部信息和控制其全部动作。

3.焊接电源系统，包括焊接电源、专用焊枪等。

4.焊接传感器及系统安全保护设施。

5.焊接工装夹具。

    随着电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展，自动焊接机器人, 从60年代开始用于生产以来，其技术已日益成熟，在各行各业已得到了广泛的应用，主要有以下优点：

1.稳定和提高焊接质量，能将焊接质量以数值的形式反映出来；

2.提高劳动生产率；

3.改善工人劳动强度，可在有害环境下工作；

4.降低了对工人操作技术的要求；

5.缩短了产品改型换代的准备周期，减少相应的设备投资。

    工业机器人Z早应用于汽车制造领域，但技术发展至今，工业机器人的应用早已不局限于某个领域，现代工业的方方面面都有工业机器人的身影。工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。工业机器人的分类方式很多，可以按机械结构、操作机坐标形式和程序输入方式等进行分类，下面就盘点一下工业机器人的种类：

1.关节机器人

    关节机器人也称关节手臂机器人或关节机械手臂，是当今工业领域中Z常见的工业机器人的形态之一。适合用于诸多工业领域的机械自动化作业，比如，自动装配、喷漆、搬运、焊接等工作。机器人前3个关节决定机器人在空间的位置，后3个关节决定其姿态，多以旋转关节形式构成。

2.直角坐标机器人

    也称桁架机器人或龙门式机器人。是能够实现自动控制的、可重复编程的、多自由度的、运动自由度建成空间直角关系的、多用途的操作机。其工作的行为方式主要是通过完成沿着X、Y、Z轴上的线性运动。特点：简单，控制方便，占地空间大。

3.串联和并联机器人

    串联机器人其串联式结构是一个开放的运动链，其所有运动杆并没有形成一个封闭的结构链。串联机器人的工作空间大，运动分析比较容易可以避免驱动轴之间的耦合效应。但其机构各轴必须要独立控制，并且需要搭配编码器和传感器来提高机构运动时的jing准度。

    而并联机器人和传统工业用串联机器人在应用上构成互补关系，它是一个封闭的运动链。并联机器人不易产生动态误差，无误差积累精度较高。另外其结构紧凑稳定，输出轴大部分承受轴向力，机器刚性高，承载能力大。但是，并联机器人在位置求解上正解比较困难，而反解容易。

4.平面SCARA机器人

    平面内运动，结构简单，性能优良，运算简单，适于精度较高的装配操作;SCARA机器人有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向。另一个关节是移动关节，用于完成末端件在垂直于平面的运动。这类机器人的结构轻便、响应快，Z适用于平面定位，垂直方向进行装配的作业。

项目需求：1、只对铝合金材质表面进行焊接。
                 2、长度为2米，宽为8厘米左右，厚度在0.2-0.5厘米之间，一个材料需要焊接相对应的22个点。
                 3、操作方式：由人工把材料放置在一个固定的地方，由机器人进行焊接，然后再由人工把焊接好的材料搬离，需要机器人在固定范围进行焊接。
 

项目分析：

              1. 人工放置材料

              建议人工放置材料夹具台设置为2台，且每台设置3-4个夹具； 
              人工放置材料或取下材料为单边操作（一个焊接台操作完后再操作另一焊接台），如此循环。 
             2.尺寸差异
             机器人需要按照材料的Z大尺寸进行选型。
             3. 自动化上下料
             自动化上下料需结合实际情况进行调研。

项目实施：

焊接机器人的基本工作原理是示教再现，即由用户导引机器人，一步步按实际任务操作一遍，机器人在导引过程中自动记忆示教的每个动作的位置、姿态、运动参数、焊接参数等，并自动生成一个连续执行全部操作的程序。完成示教后，只需给机器人一个起动命令，机器人将精确地按示教动作，一步步完成全部操作，实际示教与再现。焊接机器人分弧焊机器人和点焊机器人两大类。弧焊机器人可以应用在所有电弧焊、切割技术及类似的工业方法中。Z常用的范围是结构钢和铬镍钢的熔化极活性气体保护焊(CO2焊、MAG焊)、铝及特殊合金熔化极惰性气体保护焊(MIC焊)、铬镍钢和铝的惰性气体保护焊以及埋弧焊。

    一套完整的弧焊机器人系统，应包括机器人机械手、控制系统、焊接装置、焊件夹持装置。夹持装置上有二组可以轮番进入机器人工作范围的旋转工作台。弧焊机器人通常有五个自由度以上，具有六个自由度的弧焊机器人可以保证焊枪的任意空间轨迹和姿态。点至点方式移动速度可达60m/min以上，其轨迹重复精度可达到±0.2mm。这种弧焊机器人应具有直线的及环形内插法摆动的功能，共六种摆动方式，以满足焊接工艺要求，机器人的负荷为5kg。

    点焊机器人使用Z多的领域应当属汽车车身的自动装配车间。点焊机器人由机器人本体、计算机控制系统、示教盒和点焊焊接系统几部分组成，由于为了适应灵活动作的工作要求，通常电焊机器人选用关节式工业机器人的基本设计，一般具有六个自由度：腰转、大臂转、小臂转、腕转、腕摆及腕捻。其驱动方式有液压驱动和电气驱动两种。其中电气驱动具有保养维修简便、能耗低、速度高、精度高、安全性好等优点，因此应用较为广泛。点焊机器人按照示教程序规定的动作、顺序和参数进行点焊作业，其过程是完全自动化的，并且具有与外部设备通信的接口，可以通过这一接口接受上一级主控与管理计算机的控制命令进行工作。

    随着电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展，自动焊接机器人, 从60年代开始用于生产以来，其技术已日益成熟，焊接技术进步的突出的表现就是焊接过程由机械化向自动化、信息化和智能化发展，焊接机器人突破了焊自动化的传统方式，使小批量自动化生产成为可能。

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Z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。

机器人系统故障

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。

焊接机器人常见缺陷

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ZX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。

焊接机器人与焊接工作站的区别

    焊接机器人主要由机械手总成、控制系统、示教育系统、焊机、送丝机构、焊枪等组成。

而焊接机器人工作站除了焊接机器人外，还包含了很多辅助设备如地轨、变位机、翻转台、焊缝跟踪系统、安全围栏、清枪器、安全系统、外围设备等配合焊接机器人工作的，前者只是单纯的一套焊接机器人，价格也相对便宜，而焊接机器人工作站价格则相对较高。

焊接机器人工作站的组成设备

1.机器人

接受控制柜的信号，使焊抢到达焊接位置等。

2.机器人控制柜

接收外部信号，如：焊接、示教器、外部控制柜等，并将数据传输给机器人，使机器人完成焊接任务。

3.焊枪

焊枪利用焊机的高电流，高电压产生的热量聚集在焊枪终端，融化焊丝，融化的焊丝渗透到需焊接的部位，冷却后，被焊接的物体牢固的连接成一体。

4.焊接电源

利用正负两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊丝上的焊料和被焊材料，使被接触物相结合的目的。

5.送丝机

在微电脑控制下，可以根据设定的参数连续稳定的送出焊丝的自动化送丝装置。

6.送丝盘

盛放盘装焊丝，固定于机器人上，使机器人在运动焊接时，出丝更畅快。

7.变压器

用来转换电压

8.变位机

通过电机的带动焊件旋转停顿，使焊件达到合适的焊接位置，辅助焊接完成，由外部控制柜控制。

9.清枪站

完成焊枪的清理焊渣，喷防飞溅液，修剪焊丝。是焊接效果达到Z佳。

10.焊接烟尘净化器:

焊接烟尘净化器用于焊接、切割、打磨等工序中产生烟尘和粉尘的净化以及对稀有金属、贵重物料的回收等，可净化大量悬浮在空气中对人体有害的细小金属颗粒。

11.外部控制柜

控制变位机，将电机参数，并将数据传输到Fanuc控制柜中。

12.烟尘罩及吸风管

烟尘和粉尘通过烟尘罩及吸风管吸入焊接烟尘净化器中对空气进行过滤。

13. 设备桌

用来陈放设备的桌子

一、焊接工件对机器人焊接的影响

    目前大多数焊接机器人都采用示教编程，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。一般零件和坡口尺寸公差控制在±0．8mm，装配尺寸误差控制在±1．5mm以内，焊缝出现气孔和咬边等焊接缺陷机率可大幅度降低。

    2.采用精度较高的装配工装以提高焊件的装配精度。

    3.焊缝应清洗干净，无油污、铁锈、焊渣、割渣等杂物，允许有可焊性底漆。否则，将影响引弧成功率。定位焊由焊条焊改为气体保护焊，同时对点焊部位进行打磨，避免因定位焊残留的渣壳或气孔，从而避免电弧的不稳甚至飞溅的产生。

二、机器人焊接变位机及工装夹具对焊接的影响

    1.对零件的定位精度要求更高，焊缝相对位置精度较高，应≤1mm。

    2.由于焊件一般由多个简单零件组焊而成，而这些零件的装配和定位焊，在焊接工装夹具上是按顺序进行的，因此，它们的定位和夹紧是一个个单独进行的。

    3.机器人焊接工装夹具前后工序的定位须一致。

    4.由于变位机翻转的变位角度较大，机器人焊接工装夹具尽量避免使用活动手动插销。

    5.机器人焊接工装夹具应尽量采用快速压紧件，且需配置带孔平台。以便将压紧快速装夹压紧。

    6.与普通焊接夹具不同，机器人焊接工装夹具除正面可以施焊外，其侧面也能够对工件进行焊接，可以无限延伸。

    以上六点是机器人焊接工装夹具与普通焊接夹具的主要不同之处，对于机器人焊接质量的好坏有直接影响。

三、焊丝对焊接机器人焊接过程中的影响

    机器人根据需要可选用桶装或盘装焊丝。为了减少更换焊丝的频率，机器人应选用桶装焊丝，但由于采用桶装焊丝，送丝软管很长，阻力大，对焊丝的挺度等质量要求较高。当采用镀铜质量稍差的焊丝时，焊丝表面的镀铜因摩擦脱落会造成导管内容积减小，高速送丝时阻力加大，焊丝不能平滑送出，产生抖动，使电弧不稳，影响焊缝质量。严重时，出现卡死现象，使机器人停机，故要及时清理焊丝导管。

项目需求：1、焊接10多种常规产品。8个角满焊，框体部分点焊，间距5厘米，焊接完人工打磨，倾向于机器人焊接

2、箱体尺寸宽300-800mm，高400-1000mm，深度150，200，250mm，板材厚度1.2mm，大的配电箱是1.5mm。

项目分析建议：
1. 建议选用六轴机器人进行产品的焊接；
A.六轴机器人可以实现多位置的焊接
B.后期更换产品也不用更换机器人。
2.做一套可调整的夹具，实现多个产品共用。

机器人焊接系统---GX、简捷、敏捷、zhuo越

1.能应用于电弧焊、电阻点焊、切割、激光混合焊、热喷涂、涂胶、搬运。
2.完全独立的多关节机器人，采用更高级伺服控制系统，使机器人在Z佳速度的方式下运行，节省工作时间。在机械式防碰撞传感器以外，作为选购件可以配置伺候碰撞传感器。
3.机器人示教盒可进行中、英文切换、安全起见，在示教盒上安装Dead-Man开关。
4.更大的记忆容量及更多的I/O点数——记忆容量标准达到160，000条命令，外部输入输出I/O点数Z大可扩展到120点。
5.能与Ethernet,Device—net等各种网络连接。
6.丰富的焊接功能——自动设置Z佳焊接条件功能，从新起弧功能，受干扰监视功能等。
7.外部轴3轴为止的控制装置可以内藏于主控制箱中。
8.采用WINDOWS操作系统。

9.示教盒采用彩屏显示——操作及其方便。

项目：铁板自动化焊接机器人
项目描述：
1、焊接产品有直板、法兰、两块板搭成一个角焊外角；
2、焊接厚度是3mm—5mm,直板长度是1m—4m，精度要求不高；
3、材质基本为铁板；

项目分析:
1、 放置材料采用人工还是自动化
2、 机器人需要按照材料的Z大尺寸进行选型，无法确认产品详细参数
3、 需要焊接的产品是否是独立进行焊接，且每个焊接的产品材质是否都是一样的。

项目需求：

1.用机器人实现全自动上下料，把钢管放在设备上切割，切割后机器人把侧出口放在切割的位置并进行焊接（现目前是切割后由人工把侧出口放在钢管切割的地方，用机器人代替人工放置）

2.侧出口的长度和厚度有不一样，相差不多，钢管上面要焊接2-6个侧出口不等

3.钢管的管径：DN15-DN150、长度0-9米壁厚2-5mm不等，侧出口的管径15-125、 重量：0.0687-2.02kg、外径：27.5-126、长度：27-28mm

4.放置侧出口时候的要求保持ZX线一致

5.焊接标准 ：按照纹路来，要求焊接完整

项目分析：

1. 综合客户需求情况，建议采用自动化上下料，一是为了节约时间，二是为了保证效率；

2. 产品原材料尺寸差距较大，需要满足常见原材料尺寸；

3. 整体控制系统较复杂

项目方案：

流程：自动上料-----自动送管-----自动切割-----自动定位组装-----自动焊接-----自动下料

原材料自动上料设备

自动送管、切割设备

自动组装、焊接设备

    采用机器人焊接不仅可以把人从繁复的劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且还能扩展其他强大的功能。

在包装生产线上整合机器人技术并得以应用，其实没有想象的那么复杂、危险与高成本，反而是非常简易而安全的，同时也可能获得经济优势。

1.生产安全性

    在安装时，机器人通常被正立或倒置安装在封闭的自动化工作单元上。工作单元的外层一般由铝框、防碎塑料或孔状金属网包裹。机器人及其他相关设备一般使用螺栓固定在工作单元的钢铁机台平面上。工作单元的采用使得工作人员可在外围观察机器人工作台的工作状况，而无须进入工作单元内部。

    为安全起见，一旦打开了工作单元的检修门，机器人将自动停止工作。对于那些不能完全密闭在一个工作单元内的机器人，如门帘、压力感应地垫等装置同样可以提供自动关闭功能。

2.生产简易性

    而包含控制机器人运行的电子电路控制器，通常位于工作单元平台的下端。一般而言，大多数机器人制造商为用户提供了友好的编程软件，操作人员不需要掌握专业的机器人编程技术即可自如操控。通过手持接口设备或计算机，操作人员可以对机器人进行程序设置。

    而教学模块允许操作人员控制机器人从一个地点移动到另一个地点，并指示其在每个位置的动作，也就是说，操作人员可以“教”机器人它工作所需的常规动作。

而借助相关软件，操作人员也可以通过计算机远程对机器人编程，从而节省开发时间。此外，通过一个模拟的三维环境，操作人员也可以对机器人和其他外围设备进行配置，而不必直接操作机器人的部件。

3.低成本生产优势

    相对于传统自动化设备，在包装生产流程中使用装配机器人Z重要的好处在于能够降低生产成本。使用机器人不仅初始成本较低，而且因为其高度的灵活性，很快就能获得投资回报。小尺寸和低维护费用使总成本也较低。

    机器人与传统自动化设备相配合，还可以使包装生产更有效率，更能保证包装产品的质量一致性，与人工作业相比，具有更好的成本效益比。但需要指出的是，虽然机器人能够填补一些自动化生产的空白，但生产线上的其他任务可能仍然需要手工完成，因为一个传统的全自动化解决方案会过于昂贵。

    同时，与专门为特定生产过程设计的固定式自动化设备不同，机器人由于基于模块化设计，因而能够相对容易地适应一个自动化系统，大大减少了昂贵的工程设计费用。此外，机器人工作单元通常比固定自动化设备的体积更小，这也节约了宝贵的厂房空间。如果需要，机器人可以移动到其他生产线中，从而减少企业的设备投资。

    而且，与固定自动化设备不同，机器人并不需要更新昂贵的工具以满足产品变化的需求。通常，只需对程序进行简单修改，对臂端操作装置进行更换就能满足产品变化的需求。这特别有利于包装设计变化频繁的小批量包装生产。通常固定自动化生产线无法满足这种变化的需求，或者实现成本过于昂贵。

    此外，装配了多功能自动夹取器或自动工具切换器的机器人，可以执行多种操作，如先对产品进行装卸、检查和贴商标，然后再将其放入包装中。同时多功能机器人能轻松应付多种大小和形状的产品。此外，如装配视觉检测系统和输送带跟踪系统等可选配件，还能进一步提高机器人的能力。

    Z后还需指出的是，机器人技术由于采用封闭式结构（通常自动化设备的一些部件，如马达等设备是敞开的，因而容易进入灰尘和碎片对机器造成磨损），因而保养成本要低得多。

项目需求:

1.需要焊接的位置：上面各零件互相接触到的地方都要焊接

2.精度：焊接精度±0.8mm

3.产品材料：SAPH440 采用二保焊   汽车前悬臂

项目分析：

1.综合需求情况，可采用人工上下料或自动化上下料；

2.建议选用自动化上下料，主要原因有：速度可控、质量可控、效率快（预计可以达到人工的两倍及以上）。

项目解决方案：

流程说明：

1.人工把前悬臂零部件放入变位机夹具上进行夹紧；

2.焊接机器人自动焊接，同时人工放入第二个前悬臂零部件至另一变位机夹具上夹紧；

3.焊接完diyi个产品后，机器人自动焊接第二个产品，同时人工取下diyi个产品并上料；

4.重复以上步骤即可。

生产节拍：

根据焊缝长度计算是38.3秒每件；焊接夹具可以做成一出四；

按照每天：8小时计算8*60*60÷39*4=2952件每天；

两班生产：2952*2=5904件每天。

    码垛机与码垛机器人就两字之差，那么它们有什么区别呢？简单来说，码垛机器人应该隶属于码垛机的一种。

    在码垛机中，可以分为机械码垛机和码垛机器人两种，而机械码垛机又可以分成转盘式码垛机和抓手式码垛机。它之所以可以有效的完成码垛任务，主要是依靠其码垛效率和其智能化，如果将产品的一些要求输入到码垛机系统中，就可以根据输入的系统来进行码垛产品了。

    普通的码垛机主要采取托盘侧推等一些方工进行码垛输送等一系列的动作。而机器人码机主要靠就是设备上面的机械手进行码垛，就是设备上面的这个机器手使码垛机器人大大优于码垛机。??

    相对于普通的码垛机来说，码垛机器人有一些独特的优势。码垛机器人的灵活性更好一些，特别是对产品的适应性比较高，可以码垛的范围更广、效率更高。特别是一些自动化生产线都需要用到码垛机器人

    此外，包装中对大小，形状，和材料中的要求，也使得码垛变得更加复杂了。但是只要适应灵活模式的要求，就可以解决不同码垛要求。

    这也是码垛机器人受到普及的重要原因，码垛机器人能高供企业的生产效率，随着码垛机器人的不断发展，将来会有越来越多的企业会选择用码垛机器人。?

项目需求：

1.需求一个3轴焊接机器人，产品规格4种，圆周满焊，一处平面焊接；

2.弯管直径300-600mm，铁皮类厚度0.8-1.2mm,铁板类1.5-5mm；

3.角度规格都是一样，焊接点如图所示：

项目分析：

1.综合该项目情况，建议选用六轴机器人进行产品的焊接，原因如下：

A.六轴机器人可以实现多位置的焊接

B.后期更换产品也不用更换机器人

2. 做固定夹具，更换产品更换夹具即可

工艺流程图：

解决方案说明图：

流程说明：

       1.人工放置工件至工装夹具进行定位并夹紧；

       2.设置好机器人焊接程序，程序设置好后下次可直接调用；

       3.机器人调用程序自动焊接，直至该工件全部位置焊接完成；

       4.重复以上流程即可。

机器人焊接系统---简捷、敏捷、zhuo越

1.能应用于电弧焊、电阻点焊、切割、激光混合焊、热喷涂、涂胶、搬运。

2.完全独立的多关节机器人，采用更高ji伺服控制系统，使机器人在Z佳速度的方式下运行，节省工作时间。在机械式防碰撞传感器以外，作为选购件可以配置伺候碰撞传感器。

3.机器人示教盒可进行中、英文切换、安全起见，在示教盒上安装Dead-Man开关。

4.Z大的记忆容量及更多的I/O点数——记忆容量标准达到160，000条命令，外部输入输出I/O点数大可扩展到120点。

5.能与Ethernet,Device—net等各种网络连接。

6.丰富的焊接功能——自动设置Z佳焊接条件功能，从新起弧功能，受干扰监视功能等。

7.外部轴3轴为止的控制装置可以内藏于主控制箱中。

8.采用WINDOWS操作系统。

9.示教盒采用彩屏显示——操作及其方便。

项目需求：

1、流程：上料——切割——定型（可人工点焊组装，可自动）——机器人满焊——下料

2、材质：Q345钢，成品多种规格，按批次生产

3、成品尺寸：长度4米左右（Z长），宽度1.5米左右，高度在0.3-0.6米左右，钢板Z厚的50mm，焊接强度要求高

4、产量：焊接好的设备底板和上支架大概有5吨左右，成品每月至少生产500t

项目分析：

1. 综合客户需求情况，建议采用自动化焊接定型

2. 初步预计整条流水线长度在70米左右

3. 等离子切割可能不是很合适，因为等离子切割的Z大厚度是35mm

解决方案说明（流程）：

流程说明：

1.钢板原材料需要运送至全自动上料机构处；

2.上料机（采用龙门架式）进行自动上料至输送机构平台；

3.输送机构送料至全自动切割机构起始点，切割机构按照要求进行自动切割（按焊接工艺及先后顺序进行合理切割）；

4.切割后的材料自动进入全自动定型焊接平台，由一号机械手抓取材料至指定位置，二号机械手进行焊接，直至所有定型焊接完成后即可；

5.定型后自动进入全自动满焊工位，由焊接机器人自动进行满焊工作；

6.满焊完成后自动进入全自动下料机构，进行自动下料码放工作。

解决方案核心图：

方案核心说明：

1.图片效果是展示的该方案的核心部位（即满焊工位），其他工位图需要详细了解生产加工工艺后再次进行优化设计；

2.采用该龙门架式焊接方案的优点：机器人只需要一台、节约成本、空间利用合理、焊接尺寸大、产品尺寸更换也无需更换该机器人等优点。

    工业4.0是利用信息化技术促进产业变革的时代，是智能化时代，机器人也将与时俱全，
传统的机器人仅能在严格定义的结构化环境中执行预定指令动作，缺乏对环境的感知与应变能力，这极大地限制了机器人的应用。智能化时代，利用机器人的视觉控制，不需要预先对工业机器人的运动轨迹进行示教或离线编程，提高生产效率和加工质量，基于机器视觉的工业机器人定位技术在国内Z早被应用于焊接机器人对焊缝的跟踪。

    机器人视觉定位系统在关节型机器人末端安装单个摄像机，使工件能完全出现在摄像机的图像中。
    系统包括摄像机系统和控制系统：
    1.摄像机系统：由单个摄像机和计算机(包括图像采集卡)组成，负责视觉图像的采集和机器视觉算法。就目前行业技术发展水平来说，数字相机是比较理想的选择，其中维视图像的MV-EM/E系列工业相机提供了接口丰富的开发包函数，分辨率、帧率等覆盖面广，通用性及稳定性好，所以是我们推荐的首要选择。

    2.控制系统：由计算机和控制箱组成，用来控制机器人末端的实际位置。经CCD摄像机对工作区进行拍摄，计算机通过图像识别方法，提取跟踪特征，进行数据识别和计算，通过逆运动学求解得到机器人各关节位置误差值，Z后控制高精度的末端执行机构，调整机器人的位姿。

在机器视觉、工业影像等实际应用中应该如何选择工业相机呢?

1、模拟相机&&数字相机

    模拟相机必须带数字采集卡，标准的模拟相机分辨率很低，另外帧率也是固定的。这个要根据实际需求来选择。另外模拟相机采集到的是模拟信号，经数字采集卡转换为数字信号进行传输存储。模拟信号可能会由于工厂内其他设备(比如电动机或高压电缆)的电磁干扰而造成失真。随着噪声水平的提高，模拟相机的动态范围(原始信号与噪声之比)会降低。动态范围决定了有多少信息能够被从相机传输给计算机。数字相机采集到的是数字信号，数字信号不受电噪声影响，因此，数字相机的动态范围更高，能够向计算机传输更精确的信号。

2、相机分辨率

    根据系统的需求来选择相机分辨率的大小,仅仅是用来做测量用，那么采用亚像素算法，130万像素的相机也能基本上满足需求，但有时因为边缘清晰度的影响，在提取边缘的时候，随便偏移一个像素，那么精度就受到了极大的影响。故我们选择300万的相机的话，还可以允许提取的边缘偏离3个像素左右，这就很好的保证了测量的精度。

3、CCD&&CMOS

    如果要求拍摄的物体是运动的，要处理的对象也是实时运动的物体，那么当然选择CCD芯片的相机为Z适宜。但有的厂商生产的CMOS相机如果采用帧曝光的方式的话，也可以当作CCD来使用的。又假如物体运动的速度很慢，在我们设定的相机曝光时间范围内，物体运动的距离很小，换算成像素大小也就在一两个像素内，那么选择CMOS相机也是合适的。因为在曝光时间内，一两个像素的偏差人眼根本看不出来(如果不是做测量用的话)，但超过2个像素的偏差，物体拍出来的图像就有拖影，这样就不能选择CMOS相机了。

4、彩色&&黑白

    如果要处理的是与图像颜色有关，那当然是采用彩色相机，否则建议你用黑白的，因为黑白的同样分辨率的相机，精度比彩色高，尤其是在看图像边缘的时候，黑白的效果更好。

5、传输接口

    根据传输的距离、稳定性、传输的数据大小(带宽)选择USB、1394、Camerlink、百兆/千兆网接口的相机。

6、帧率

    根据要检测的速度，选择相机的帧率一定要大于或等于检测速度，等于的情况就是你处理图像的时间一定要快，一定要在相机的曝光和传输的时间内完成。

7、线阵&&面阵

    对于检测精度要求很高，面阵相机的分辨率达不到要求的情况下，当然线阵相机是必然的一个选择。

8、CCD靶面

    靶面尺寸的大小会影响到镜头焦距的长短，在相同视角下，靶面尺寸越大，焦距越长。在选择相机时，特别是对拍摄角度有比较严格要求的时候，CCD靶面的大小，CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。因此在选择CCD尺寸时，要结合镜头的焦距、视场角一起选择，一般而言，选择CCD靶面要结合物理安装的空间来决定镜头的工作距离是否在安装空间范围内，要求镜头的尺寸一定要大于或等于相机的靶面尺寸。

    机器视觉就是利用机器代替人眼来作各种测量和判断。在生产线上，人来做此类测量和判断会因疲劳、个人之间的差异等产生误差和错误，但是机器却会不知疲倦地、稳定地进行下去。一般来说，机器视觉系统包括了照明系统、镜头、摄像系统和图像处理系统。对于每一个应用，我们都需要考虑系统的运行速度和图像的处理速度、使用彩色还是黑白摄像机、检测目标的尺寸还是检测目标有无缺陷、视场需要多大、分辨率需要多高、对比度需要多大等。从功能上来看，典型的机器视觉系统可以分为：图像采集部分、图像处理部分和运动控制部分。

    一套完整的机器视觉系统的主要工作过程：

    1、工件定位检测器探测到物体已经运动至接近摄像系统的视野ZX，向图像采集部分发送触发脉冲。

    2、图像采集部分按照事先设定的程序和延时，分别向摄像机和照明系统发出启动脉冲。

    3、摄像机停止目前的扫描，重新开始新的一帧扫描，或者摄像机在启动脉冲来到之前处于等待状态，启动脉冲到来后启动一帧扫描。

    4、摄像机开始新的一帧扫描之前打开曝光机构，曝光时间可以事先设定。

    5、另一个启动脉冲打开灯光照明，灯光的开启时间应该与摄像机的曝光时间匹配。

    6、摄像机曝光后，正式开始一帧图像的扫描和输出。

    7、图像采集部分接收模拟视频信号通过A/D将其数字化，或者是直接接收摄像机数字化后的数字视频数据。

    8、图像采集部分将数字图像存放在处理器或计算机的内存中。

    9、处理器对图像进行处理、分析、识别，获得测量结果或逻辑控制值。

    10、处理结果控制流水线的动作、进行定位、纠正运动的误差等。

    从上述的工作流程可以看出，机器视觉是一种比较复杂的系统。因为大多数系统监控对象都是运动物体，系统与运动物体的匹配和协调动作尤为重要，所以给系统各部分的动作时间和处理速度带来了严格的要求。在某些应用领域，例如机器人、飞行物体导制等，对整个系统或者系统的一部分的重量、体积和功耗都会有严格的要求。

    “嵌入式视觉”是指一种通过视觉方法去理解周边环境的机器，嵌入式视觉系统包含从所选成像传感器接收光到系统输出的整个信号链。系统输出是指从图像中提取的经过处理或未经处理的图像或信息，并提供给下游系统。当然，嵌入式系统架构师负责根据系统要求确保端到端性能。

    首先需要熟悉电磁波谱以及希望系统运行的光谱域。人眼只能看到390nm（蓝光）至700nm（红光）波长之间的光谱，也就是通常所指的可见光谱；成像设备凭借所采用的技术，则能捕获到更宽泛波长的图像，包括X光、紫外线、红外线以及可见光谱。

    在近红外光谱及以下范围，我们可以使用电荷耦合器件（CCD）或CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器(CIS)；到了红外光谱范围，需要使用专用的红外检测器。红外光谱范围之所以需要专用传感器，部分原因在于芯片成像器（如CCD或CIS）需要的激发能。

    这些器件通常需要1eV的光子能量来激发一个电子，然而在红外范围，光子能量介于1.7eV-1.24meV之间，因此红外成像器应基于HgCdTe或InSb。这些器件需要更低的激发能量，经常与CMOS读出IC（即ROIC）配合使用，以控制和读出传感器。

     Z常见的两种检测器技术分别是CCD和CIS，电荷耦合器件被视为模拟器件，因此要集成到数字系统中就需要使用片外ADC以及所需模拟电压电平下的时钟生成功能。每个像素存储由光子产生的电荷。大多数情况下将像素排列成2D阵列，组成多个行，每行包含多个像素。读出CCD时通过行传输将每行并行传递到读出寄存器，再通过读出寄存器将每行串行读出。这个寄存器读出过程中，电荷转换为电压。

    CMOS成像传感器能实现更紧密集成，使ADC、偏置和驱动电路都集成在同一晶片上。这大大降低了系统集成要求，同时也提高了CIS设计的复杂性。CIS的核心是有源像素传感器(APS)，其中每个像素同时包含光电二极管和读出放大器，因此，与CCD不同，CIS能够读出阵列中的任意像素地址。

     尽管大多数嵌入式视觉都采用CIS器件，但是CCD仍用于非常注重性能的高端科研应用领域。