焊接机器人示教器解读

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1、机器人末端执行器2.机器人末端执行器机器人末端执行器装在操作机手腕的前端(称机械接口)，用以直接执行工作任务。根据作业任务的不同，它可以是夹持器或专用工具等。夹持器是具有夹持功能的装置，如吸盘、机械手爪、托持器等；专用工具是用以完成某项作业所需要的装置，如用于完成焊接作业的气焊枪、点焊钳等。并由此，将焊接机器人又可细分为：C02焊机器人、TIG焊机器人、MAG/MIG焊机器人、气焊机器人、钎焊机器人、点焊机器人、激光焊机器人等。3．传感器系统机器人所用传感器又分为内部传感器和外部传感器二类。前者用来检测自身状态的信息，主要是位置、速度、

2、加速度等传感器，并且作为反馈信号构成伺服控制；后者是用来检测机器人作业对象和作业环境信息的传感器，如测量夹持器夹紧力的压力传感器，对外界进行识别的视觉、触觉、听觉等传感器。机器人常用传感器及其功能见表7—5。4．控制器控制器是个专用计算机，相当于机器人的大脑，它以计算机程序方式来完成给定任务。目前，大部分工业机器人都采用二级计算机控制：第一级为主CPU，完成系统的监控、作业管理、自诊断等；第二级为子CPU，完成各关节伺服系统的控制等。图7.5中主CPU为总控制器，主要进行系统控制和坐标计算与变换，包括坐标变换、插补计算、自动加减速计算、

3、加速度验算、横摆计算、自诊断等。子CPU主要作动作控制，包括脉冲分配、机器人零点复位、零点减速和开关位置检测等。主CPU对子CPU的控制是以命令的形式通过FIFO栈来传递的；而子CPU的状态与请求是通过并行I／0接口来进行的。机器人控制器的控制功能大致有三类：第一类是点位控制，简称为PTP控制，它只要求机器人手臂末端能快速准确地从一点到相邻点运动，而对其运动路径不作具体规定。这种控制功能用于搬运、点焊、装配等作业中。第二类是连续路径控制，又称连续轨迹控制，简称CP控制。它不但要求机器人手臂末端从一点到相邻点运动，而且要求所走过的路径是连

4、续平滑的，这就需要插补运算，所以这种控制功能多用于喷涂、弧焊、去飞边等作业中。第三类是移动控制，它包括对移动的路径、速度、目标跟踪、机器人操作机的稳定平衡、越过障碍物及回避障碍物等的控制，这种控制功能多用于作业距离较长或野外作业等需要机器人移动甚至行走的场合。此外，机器人还有一类附加装置，如手动操作器、编程器、示教器等。用这些附加装置可以进行手动调整机器人状态、编制机器人作业程序、示教作业参数或输入修改系统参数等工作。三、机器人的示教、编程及语言1．示教再现为使机器人完成规定的任务，在工作前由操作者把作业要求的内容(如机器人的运行轨迹、

5、作业顺序、工艺条件等)预先教给机器人，进行这种操作称为示教。把示教的内容保存下来称为记忆。使机器人按示教的内容动作称为再现。例如，由操作者对焊接机器人按实际焊接操作一步步的进行示教，机器人即将其每一步示教的空间位置、焊枪姿态以及焊接参数等，顺序的、精确地存人控制器计算机系统的相应存储区。示教结束的同时，就会自动生成一个执行上述示教参数的程序。当实际待焊件到位时，只要给机器人一个起焊命令，机器人就会精确的、无需人介入的一步步重现示教的全部动作，自动完成该项焊接任务。如果需要机器人去完成一项新的焊接任务(如汽车车型改变)，无需对机器人作任何

6、改装，只需要按新任务操作重新对机器人示教就可以实现。如果在机器人控制器计算机内存中同时存储多种焊件的示教程序，在同一条生产线上就可以很容易地实现多种焊件同时生产；而仅需在一种焊件到来时，给机器人一个这种焊件的识别编码即可，这就是所谓柔性。示教是目前工业机器人所采用的主要编程方法，它是真实作业环境中的在线编程，可用手把手和示教盒两种方法。图7.6给出一个用于点焊、弧焊的6自由度工业机器人的示教盒例子。示教时可利用按键9、10、11和12的6套键，使机器人按关节坐标、机座坐标或工具坐标运动。键12中的10个键，还可作数字键输入功能数据。用关

7、节坐标键18和笛卡尔坐标键19设定各点位置的坐标形式。利用键16和17选择定位精度，其中键16为精确定位，键17为不精确定位，即所谓路径点。为了再现和验证程序，还有向前一步键8、向后一步键7以，及连续键6。此外，还可利用键24、26、27、28和3输入速度、子程序、I／0输入和输出以及工具开闭功能和功能数据。最后利用记录键21记录各步的位置和功能数据信息。如果必要，可利用修改键20修改某步的信息。2．离线编程示教编程的缺点在于它是在线，示教过程中必须停工。离线编程则可克服这一缺点。所谓离线编程，即是在与机器人分离的装置上编制任务程序(为

8、定义机器人系统特定的任务所编制的运动和辅助功能的指令集，称任务程序)后，再输入到机器人中的一种编程方法。离线编程的优点：可减少机器人停机时间；让程序员脱离潜在的危险环境；一套编程系统可以给多台机器人编程。若