6.1.1 焊枪的定义(例6-1例6-2)

6.1.1焊枪的定义LOGO6.1.1焊枪的定义

焊枪是一种比较特殊的末端执行器，安装在焊接机器人末端六轴法兰上，完成各种焊接任务。按照功能不同，焊枪可以分为点焊焊枪和弧焊焊枪两大类。弧焊焊枪不需创建运动关系和姿态。6.1.1焊枪的定义下面结合具体实例来说明弧焊焊枪和点焊焊枪的定义方法和流程。【例6-1】采用PS软件的“工具定义”等操作对弧焊焊枪进行设备定义。操作步骤如下。（1）打开PS软件，依次单击“文件”→“断开研究”→“新建研究”，弹出“新建研究”对话框，单击“创建”按钮，完成新研究创建。（2）依次单击“文件”→“导入/导出”→“转换并插入CAD文件”，弹出“转换并插入CAD文件”对话框。单击“添加”，弹出“打开”对话框，选择“ArcWeld_Gun.jt”文件，单击“打开”，弹出“文件导入设置”对话框。“基本类”选择“资源”，“复合类”选择“PmCompoundResource”,“原型类”选择“Gun”，勾选“插入组件”复选框，单击“确定”，返回“转换并插入CAD文件”对话框，单击“导入”，导入结果如图6-1所示。图6-1导入弧焊焊枪模型6.1.1焊枪的定义（3）在对象树中单击“ArcWeld_Gun.jt”，单击“建模”菜单下的“设置建模范围”，将模型中的对象激活，建模范围更改为“ArcWeld_Gun”。（4）为了便于工具定义，先创建2个坐标系。单击“建模”→“创建坐标系”→“在圆心创建坐标系”，弹出“在圆心创建坐标系”对话框，如图6-2所示，点选圆弧边缘上3个点，单击“确定”，按F2将坐标系重命名为“guntcp”。在对象树中单击选中坐标系“guntcp”，按“Alt+P”，弹出“放置操控器”对话框，单击平移“Z”轴，输入“-20”（焊丝终端），按回车，单击“关闭”。图6-2创建TCP坐标系guntcp6.1.1焊枪的定义（5）单击“建模”→“创建坐标系”→“在圆心创建坐标系”，弹出“在圆心创建坐标系”对话框，如图6-3所示，点选圆弧边缘上3个点，单击“确定”，按F2将坐标系重命名为“gunbase”。在对象树中单击选中坐标系“gunbase”，按“Alt+P”，弹出“放置操控器”对话框，单击旋转“Rx”轴，输入“180”，按回车，单击“关闭”。图6-3创建基准坐标系gunbase6.1.1焊枪的定义（6）在对象树中单击“ArcWeld_Gun”，单击“建模”→“运动学设备”→“工具定义”，弹出“工具定义”对话框，单击“确定”，弹出“工具定义-ArcWeld_Gun”对话框，如图6-4所示。“工具类”选择“焊枪”。“TCP坐标系”设为“guntcp”，“基准坐标系”设为“gunbase”，单击“确定”，退出工具定义对话框，完成弧焊焊枪工具的定义。图6-4“工具定义-ArcWeld_Gun”对话框6.1.1焊枪的定义【例6-2】采用PS软件的“运动学编辑器”等工具对点焊焊枪进行设备定义。操作步骤如下。（1）打开PS软件，依次单击“文件”→“断开研究”→“新建研究”，弹出“新建研究”对话框，单击“创建”按钮，完成新研究创建。（2）依次单击“文件”→“导入/导出”→“转换并插入CAD文件”，弹出“转换并插入CAD文件”对话框。单击“添加”，弹出“打开”对话框，选择“SpotWeld_Gun.jt”文件，单击“打开”，弹出“文件导入设置”对话框。“基本类”选择“资源”，“复合类”选择“PmCompoundResource”,“原型类”选择“Gun”，勾选“插入组件”复选框，单击“确定”，返回“转换并插入CAD文件”对话框，单击“导入”，导入结果如图6-5所示。图6-5导入点焊焊枪模型6.1.1焊枪的定义（3）在对象树中单击“SpotWeld_Gun”，单击“建模”菜单下的“设置建模范围”，将模型中的对象激活展开，将建模范围更改为“SpotWeld_Gun”。单击“建模”→“运动学设备”→“运动学编辑器”，弹出“运动学编辑器-SpotWeld_Gun”界面。单击“创建连杆”，弹出“连杆属性”对话框，“名称”改为“Base”，选择如图6-6所示的连杆单元元素（框架和左焊钳），单击“确定”，创建连杆Base。图6-6创建连杆Base6.1.1焊枪的定义（4）重复“创建连杆”操作，分别创建连杆lnk1（右焊钳），连杆lnk2（推杆）、lnk3（导向套），如图6-7所示。图6-7创建连杆lnk1、lnk2、lnk36.1.1焊枪的定义（5）连杆定义完成后，还需定义连杆之间的运动关系。为了便于定义关节坐标，先创建3个坐标系。单击“建模”→“创建坐标系”→“在2点之间创建坐标系”，弹出“通过2点创建坐标系”对话框，如图6-8所示，选择不同对象边缘孔的中心，创建3个坐标系。（a）fr1

（b）fr2（c）fr3图6-8创建连杆fr1、fr2、fr36.1.1焊枪的定义（6）在“运动学编辑器-SpotWeld_Gun”对话框中单击“创建曲柄”，弹出“创建曲柄”对话框，单击“RPRR”,单击“下一步”，弹出“RPRR曲柄滑块关节”对话框，如图6-9所示。在对象树中单击“fr1”，其坐标将输入“固定-输入关节”；接着单击“fr2”,其坐标将输入“连接杆-输出关节”；继续单击“fr3”,其坐标输入“输出关节”。单击“下一步”，在弹出的对话框中点选“不带偏置”，单击“下一步”，弹出“RPRR曲柄滑块连杆”对话框，如图6-10所示。图6-9“RPRR曲柄滑块关节”对话框图6-10“RPRR曲柄滑块连杆”对话框6.1.1焊枪的定义（7）在“RPRR曲柄滑块连杆”对话框中，单击图中的“固定连杆”，在右侧点选“现有连杆”，在其下拉列表中选择“Base”。重复上述操作，单击图中的“输入连杆”，在右侧点选“现有连杆”，在其下拉列表中选择“lnk3”。单击图中的“连接杆链接”，在右侧点选“现有连杆”，在其下拉列表中选择“lnk2”。单击左侧图中“输出连杆”，在右侧点选“现有连杆”，在其下拉列表中选择“lnk1”，单击“完成”，结果如图6-11所示。图6-11“运动学编辑器-SpotWeld_Gun”对话框6.1.1焊枪的定义（8）在“运动学编辑器-SpotWeld_Gun”对话框中，单击“打开关节调整”，弹出“关节调整-SpotWeld_Gun”对话框，如图6-12所示。鼠标左键拖动滑条移动，观察点焊焊枪的运动是否正确，单击“重置(R)”，单击“关闭”退出。图6-12“关节调整-SpotWeld_Gun”对话框6.1.1焊枪的定义（9）在“运动学编辑器-SpotWeld_Gun”对话框中，单击“打开姿态编辑器”工具按钮，弹出“姿态编辑器-SpotWeld_Gun”对话框，如图6-13所示。单击“新建”，弹出“新建姿态-SpotWeld_Gun”对话框。“姿态名称”输入“OPEN”,在“值”文本框中输入“-120”，单击“确定”（或按回车键），完成姿态“OPEN”的编辑。重复上述操作，创建姿态“CLOSE”（值为0）和姿态“SEMIOPEN”（值为-60）。图6-13新建3个姿态6.1.1焊枪的定义（10）焊枪姿态创建完成后，为方便工具定义，创建2个坐标系。单击“建模”→“创建坐标系”→“在2点之间创建坐标系”，弹出“通过2点创建坐标系”对话框，如图6-14（a）所示，分别选择两个电极帽末端圆心，单击“确定”，创建TCP坐标系fr4。单击“建模”→“创建坐标系”→“在圆心创建坐标系”，弹出“在圆心创建坐标系”对话框，如图6-14（b）所示，点选圆弧边缘上3个点，单击“确定”，完成基准坐标系fr5的创建。(a）创建TCP坐标系fr4

（b）创建基准坐标系fr5图6-14创建2个坐标系6.1.1焊枪的定义（11）在对象树中单击“SpotWeld_Gun”，单击“建模”→“运