1、一 市场前景工业机器人作为现代制造业主要的自动化装备，已广泛应用于汽车、摩托车、工程机械、电子信息、家电、化工等行业，进行焊接、装配、搬运、加工、喷涂、码垛等复杂作业。目前，全世界机器人的拥有量已达 80 多万台，对于提高工业自动化水平，提高产品质量和生产效率、增强企业市场竞争力、改善劳动条件等起到了重大的作用。据国际机器人联合会及联合国欧洲经济委员会预测，1996 年到 2000 年期间，工业机器人的需求量将以每年 13的速度增长，到 2000 年，全世界将有 100 万台机器人投入使用。2001 年达到 600 至 650 台，国产机器人将达到 100 台至 150 台，机器人应用工程的实
2、施仍以国内公司为主，机器人的应用方向将从单机应用、机器人工作站向机器人生产线和大型的应用工程发展。二 安川机器人简介安川电机公司是世界上最有名的电机公司之一，去年在日本同类公司排名第一，排名前三位的还有三菱和法那克，安川电机去年的七月份达到月产四百台机器人系统。安川机器人的操作机已由 SVSKUP 的过程，控制系统已由 ERCMRC （）XRC 的过程，首钢生产的机器人即是已由安川公司淘汰型的SK 与 MRC 系统，对应于用量大的机器人进行升级。机器人的安装形式有：落地式安装；墙壁式安装；倒挂式安装。适于不同用途的机器人：用于弧焊的机器人；用于点焊的机器人；用于搬运的机器人；用于潜海作业的机器
3、人；用于生产线的机器人；用于切割的机器人；用于去毛刺的机器人；控制器的特性：结构：自由落地式冷却系统：风扇冷却环境温度：工作温度：045运输储存温度：-1060相对湿度：90%动力电源：3 相，200/220V AC（+10%-15%）接地电阻：小于 100 欧姆I/O 口： 指定信号口（硬件）：12 输入 3 输出普通逻辑口（标准）： 40 输入 40 输出（可以扩展）位置系统：绝对码盘驱动单元：交流伺服驱动加速/减速：软件伺服控制程序容量：5000 步和 3000 机器人指令通讯：有标准的 RS-232 通讯接口示教盒操作：坐标系：轴坐标系、直角/圆柱坐标系、工具坐标系、用户坐标系示教点的
4、修改：增加、删除、校正功能送丝操作：可以轨迹确认：向前/向后，连续运行速度调整：在过速时自动调整定时器设置：可以精确到 0.01s近距离调整：直接操作，安全功能：限速操作：在信号确认时的低速重演功能示教锁功能：在示教期间，禁止在 PLAYBACK 上进行操作自诊断功能：对错误与两种报警（主要报警和次要报警）进行分类，并可显示数据用户报警显示：显示外部夹具的报警信息是可能的，需要自己编辑一下机械锁：安全门开关：维护功能：系统监视时间显示：可以显示电源长时间；伺服时间；自动运行时间；移动时间；操作时间报警显示：可以显示报警信息以及以前的各种历史记录I/O 诊断：模仿开/闭诊断输出T.C.P 标定:
5、编程功能：编程：交互式编程语言：机器人的语言机器人运动控制：P、L、C；在不同的坐标系中变换程序控制指令：I/O 指令：离散 I/O 控制；安川机器人的控制系统的通用性比较好，系统比较完善，性能稳定，属于开放式结构，能够把大部分的硬件设置软件化，防碰开关，操作比较复杂，工具参数的标定， （五点确定） ，以及协调运动的标定（三点确定）都比较简单，方便，焊机标定不太理想。焊接调试比较复杂，对于焊接工艺要求比较高的情况下，问题比较多；各轴均有抱闸；I/O 较少。同类型的机器人而言，机器人的运动范围比较大；点焊使用的比较多。定点运动的问题轴的运动范围，依据不同的机器人类型各轴的范围，亦略有差别，三 O
6、TC 机器人简介DAIHEN 公司是日本比较著名的变压器公司，机器人系统做的比较讲究，焊枪、机器人及其控制器、焊机等各种设备做的比较好，其产品的针对性比较强，对于不同的焊接形式有不同的软件版本，CO2、MIG、MAG、TIG，多层焊，起始点检出；系统控制简单，适用，但是对于完成弧焊已经足够。操作简便易学，控制器比较小巧，焊接调试简单、方便；只有 2、3 轴有抱闸，碰枪后复位比较麻烦；协调运动的标定比较复杂；I/O 较少；DR-4000 系列为丝连杆结构运动范围比较小OTC 机器人控制单元的说明机器人控制单元项目 说明DR CONTROL(使用于 DR-3000/4000)名称 DR CONTR
7、OL2(使用于 DR-3200/4200/4200L/4300/4400/600/503系列)IRBC-602(使用于 DR-3000/4000)IRBC-621(使用于 DR-3200/4200/600/503 系列)型号IRBC-631(使用于 DR-4200L/4300/4400)示教系统 示教演示驱动系统 交流伺服5 轴:DR-3000/320006 轴:DR-4000/4200/4200L/4300/4400/600/503S/503P控制的轴数7 轴:DR-503R位置系统 FTP(快速向前 )和 CP(焊接)控制速度控制系统 焊枪尖的速度是稳定的控制系统坐标系统 链接坐标系、笛卡
8、儿坐标系(基础坐标系和工具坐标系)、可选坐标系存储元素 IC 存储器8,000 条指令(DR CONTROL)存储容量20,000 条指令(DR CONTROL2)P 运动数存储内容 位置数据(点,线和圆) 状态数据(焊接、摆动、定时 I/O 等)任务程序数 998(每一个程序的最大号)存储器外部存储 软盘驱动器或 PC（注 1）插入功能 线形、圆弧（三维）块操作 位置/平滑，单步向前/向后，序号跳转手动模式下的速度链接坐标系：8 速选择（最大速度限制在 15%以下）笛卡儿坐标系：点动(0.2mm)和 8 速选择(最大速度限制在3m/min 以下）块操作的速度 4 速选择运动焊丝的伸/缩功能
9、提供(在示教编程器上是可以操作的编 编辑功能 复制、增加、删除、剪切、 、粘贴、改变等平行移动或柱面移动（标准）移动功能可选的功能：三维、放大/缩小、镜像和对称移动辑程序调用 调用、跳转、条件跳转（条件可以用一个常量或一个变量改变）条件设置方式 直接用数字键或用焊接文件设置焊接形式 CO2、MAG （MIG） ， （TIG）焊接（注 2）起弧时间：0.0-9.9 秒( 按 0.1 增加)( 注 3)焊接电流: 1-500A( 按 1 增加)焊接电压: 0.0-50.0( 按 0.1 增加)吸弧时间: 0.0-9.9 秒( 按 0.1 增加)焊接条件吹气时间: 0.0-9.9 秒( 按 0.1
10、增加)( 注 3)焊接信号输入 断丝、气压低、缺冷却水、粘丝检测、焊丝伸/缩，等焊接信号输出 断弧、断丝、气压低、缺冷却水，等焊接控制功能摆动方式 固定方式摆动 链式方式摆动 示教方式摆动 腕轴复合摆动（注 4）焊接缺陷恢复功能 焊接重试 搭接功能 粘丝自动恢复功能焊接辅助功能 焊接参数指导功能输入板厚.坡口等数据,允许自动选择焊接条件(电流,电压和速度(注 5）状态设置模式 常用逻辑 I/O 口能在任务程序中直接设置.配置设置程序 逻辑 I/O 口能按 I/O 转换表的配置由物理 I/O 指定.特殊物理 I/O口 输出:6 点 输入:8 点常用物理 I/O口继电器单元(可选):19 点 (继
11、+ 扩展继)电器单元(可选):38 点(注 6)电气输入特性 输入方式:继电器输入(可选)电气特性:DC24V 10mA,ON/OFF外部输入控制电气输出特性 输入方式:继电器输入(可选)电气特性:AC100V 或 DC30,1A(继电器干触点)状态设置模式 在示教编程器上编辑一个顺序程序文件最大步数 最大 1000 步(逻辑表)(注 7)顺序控制功能 指令基本操作指令:（LD，OUT，AND，OR，等）特殊操作指令:（RST ，PAU，等）数据操作指令:（CLR，ADB，SBB，等）程序控制指令:（END，JMP ，NOP ，等）启动单元 能从任一序列号设置任务程序号或者启动自动操作速度 位
12、移期间：看操作台的说明焊接期间：10-600cm/min （能按 1cm/min 设置）启动模式 多站点模式或者任务程序号直接设计模式自动总站数 1（标准） 4（最多）包括启动盒（可选）程序号直接指 定 模 式依据 BCD 代码：（能启动的最大程序号为 799） （注 8）依据 Binary 代码：（能启动的最大程序号为 999） （注 8）启动反转功能 允许那些没有激活的任务程序的启动反转在线修改功能 在自动操作期间，允许允许对焊接电流、电压和焊接速度的修改和存储。暂停功能 自动操作：位移期间：先减速而后停止操作 焊接期间：停止焊接、停止机器人的操作单步返回功能急停功能 按急停按钮将切断伺服
13、电源，允许同伴进入机器人工作区域跳转功能 外部信号输入将终止插入，允许操作台跳到指定的位置演示功能 机器锁，空运行，低速演示，焊接 ON/OFF,摆动 ON/OFF.操作管理功能 节拍时间 焊接时间 空气切断时间 输入等待时间 产品数目控制 定时器指令执行时间安全功能 门互锁 示教模式互锁 自动模式互锁 叉竿开关保护功能 碰撞传感器 机械限位停止 过速限制开关 软件限制开关 底盘内温度监视 动力电源电压监视 干涉区域校核维护功能 动力失败恢复功能 检测请求 错误逻辑功能 焊炬纠正功能 弧焊监视(注 9)失败检测功能 控制失败 焊接失败(起弧失败、断弧检测、粘丝检测，等) 伺服失败（过载、代码错
14、误、过速、等） 外部设备失败 操作失败 急停功能失败自诊断功能 诊断机器人控制单元与示教编程器的连接 诊断机器人控制单元与焊机的连接 诊断机器人控制单元与操作台的连接 诊断机器人控制单元的内部电路 诊断示教编程器的内部电路返回原点 当电源打开时，由于绝对位置是由系统的备份电池支持的，因此是不需要的。 （冷却系统 间接冷却（控制单元：密封型）声学噪声 少于 70DB环境温度范围 0-45环境湿度范围 20-80%（无凌结现象）3KA（DR-3000/3200/4000/4200）7KA（DR-4200L/4300/4400）1.5KA（DR-600）电源三相，AC220V（+10%，-15%）
15、，50/60Hz 1KA（DR-503 系列）接地 接地电阻 100 欧姆或仅仅小于机器人的接地电阻控制器外形尺寸 358（W）*515 （D）*748（H）重量 约 45kg颜色 本色：天灰 面板：蓝色四 几种典型的（弧焊）机器人工作站的形式（弧焊）机器人工作站的基本组成：机器人本体、机器人控制器、示教盒、操作台、焊机、焊枪、夹具及安全围栏；有时应包括外部轴、外部轴控制器、焊枪清理器1 头尾架式两轴变位机工作站：（重复精度在+10 道以内，实际在+5 道以内，回转速度为 6 周/min） ，载重为 500kG，适用于较大的工件的焊接工作，这种工作站一般均需要设置安全光栅，属于多点控制模式，也
16、可以只使用单方向的夹具。2 转台式工作站（180 度回转工作台）：重复精度在+10 道以内，实际在+5道以内，回转速度为 6 周/min） ，载重为 300kG，适用于较小的工件，或焊接夹具，这种工作站不需要设置安全光栅，属于单点控制模式，可以实现连续不间断的工作。3 滑台式的工作站：，重复精度在+10 道以内，实际在+5 道以内，回转速度为 25 米/min） ，适用于焊接超长工件或者多工位工作站的工件，或焊接夹具，这种工作站需要设置安全光栅，属于控制模式，可以实现连续不间断的工作。4 其他形式1） 双机器人工作站2） 一个两轴变位机5 工作站的外围设备，气缸一般选择的是 SMC 或 FESTO，外部 PLC 一般亦是使用的进口元器件。五 校枪程序六 培训制度七在本章中将对上述问题进行回答。
