工业机器人工作站系统组建课件 9.1工业机器人焊装线方案设计

任务1工业机器人焊装线方案设计CONTENTS目录任务描述1234学习目标知识准备任务实施01任务描述任务描述根据汽车后纵梁零件的焊接工艺要求，利用roboguide软件完成焊接线布局图设计。学习目标02学习目标1.了解机器人点焊工艺应用及配套外围设备。

2.能根据焊接线2D布局图完成虚拟线体机器人、焊钳、抓手搭建。知识准备03知识准备学前准备：1.了解汽车零部件焊装线开发流程

2.了解汽车后纵梁焊装线的工艺分析3.掌握后纵梁焊接线的布局设计

知识准备（预备知识）1汽车零部件焊装线开发流程焊装线开发是根据客户技术要求，其中包括线体生产节拍、场地布局、线体电气标准等，通过导入焊接线开发任务书，根据客户给定产品模型、焊点信息、焊接工序等产品信息，由机械工程师和电气工程师初步确定线体机器人型号、焊钳类型、上下料方式、工位焊点数量、抓件方式、夹具结构等基本线体信息，并制定焊接线体2D布局图，由仿真工程师根据布局方案进行工艺及布局优化，确定焊钳型号、机器人底座高度、抓手结构，经过线体零部件制造，现场设备安装与生产线体PLC控制系统、机器人程序调试，最终完成生产线试产，如图xxx焊装线开发流程图。知识准备（预备知识）焊装线开发流程图知识准备（预备知识）2.汽车后纵梁焊装线的工艺分析

通过分析左后纵梁总成焊接工艺要求，以每台机器人最多能焊接20个左右焊点为生产节拍计算，确保机器人焊接效率与人机协助之间的平衡,最终形成如图XX所示焊接工艺流程。工序简图机器人工位说明焊点数量OP10

ROB01机器人焊接24OP20

ROB04/ROB05机器人焊接50OP30

ROB08机器人焊接26OP40

ROB11/ROB12机器人焊接55知识准备（预备知识）3.后纵梁焊接线的布局设计

焊接线整体布局选择左右后纵梁总成对称布局方式，提供生产线的柔性，采用8个人工上料工位，确保线体能够生产大多数汽车后纵梁总成零件，工位间物料搬运通过机器人抓件补焊和搬运。

根据焊点数量和生产节拍要求，生产线设计采用12台FANUC2000ic/210F型号机器人，1套PLC控制系统，14套移动式伺服焊枪，14套小原焊接控制器、12套修磨器，8套固定式伺服焊枪，6套机器人抓手，8套工位夹具，4套HMI触摸屏等设备。现场总线采用PROFINET通讯方式，由PLC做主站机器人为从站，焊机和阀岛分别由机器人主控制。生产工艺流程是通过1套西门子PLC319控制系统控制机器人相应的焊接程序，焊接工位机器人焊接完成之后，由抓手机器人自动将工件抓起，在固定式焊枪上继续进行二次补焊。补焊完成之后抓件机器人将补焊完成的工件放在下一个工位上，通过人工上件-机器人焊接-机器人抓件补焊-人工上件-机器人焊接等循环方式完成后纵梁总成零件4个工序焊接任务，如图xxx后纵梁焊接线的布局。知识准备（预备知识）后纵梁焊接线的布局图任务实施04任务实施1.创建伺服焊枪点焊应用机器人系统

操作步骤操作说明示意图1【File】(文件)—【NewCell】(新建仿真项目)任务实施2步骤1-ProcessSelecttion选择【HandingPRO】基本搬运模块，点击【Next】

3步骤2WorkcellName对话框输入项目名称HJX。点击【Next】任务实施4步骤3选择【CreateanewrobotwiththedefaultHandingPROconfig】从默认搬运模块环境创建机器人，点击【Next】

5步骤4选择【V8.30R-30iB】版本机器人型号，点击【Next】任务实施6步骤5选择【SpotTool+（H590）】点焊工艺包，点击【Next】

7步骤6选择【R-2000IC/210F】型号机器人，点击【Next】任务实施8步骤7选择【H869】伺服焊枪控制轴，添加到下面对话框，作为机器人第七轴，点击【Next】9步骤8选择【ServoGunOption（J643）】伺服焊钳配置，点击【Next】任务实施10步骤8语言对话框选择【ChineseDictionary】中文语言，点击【Next】

11步骤9点击【Finish】完成配置任务实施12定义组1机器人法兰盘类型，输入【1】标准法兰盘，定义组2伺服焊钳光纤通讯设置的界面输入【1】

13选择附加轴的轴号，此项基于硬件的连接，因为系统只有一个附件轴，所以输入【1】，设置附件轴的参数，输入【2】，回车任务实施14输入【1】部分配置，如果选择2完为全设定），在MOTORSELECTION界面输入【2】，（根据现场配置电机参数）

15输入【2】，因为附加轴是与6轴伺服放大器直接相连的放大器号是2，6轴的伺服放大器刹车在一起，没有使用单独，输入【1】任务实施16输入【4】退出配置

17创建完成机器人模型任务实施18定义roboguide软件背景为白色，选择菜单【Tools】中的【Options】，在对话框中选择【Colors】的Background为白色，点击【Apply】

任务实施2.根据设计布局图纸导入ROBOGUIDE

操作步骤操作说明示意图1选择【Fixtures】点击右键选择【AddFixture】选择【SingleCADFile】添加生产线2D布局图纸layout.CSB文件：总布局图\layout.CSB任务实施2调整布局图位置坐标为：X=-9957.Y=-12524.Z=0

3选择【Fixtures】点击右键选择【AddFixture】选择【SingleCADFile】添加机器人R1底座dz.jt文件：data_OP10L\机器人底座\dz.jt任务实施4调整机器人R1底座位置坐标为：X=-6718.Y=-16166.7Z=0颜色修改为灰色

5选择机器人R1点击右键【机器人R1属性】调整机器人R1位置坐标为：X=-324.Y=-8315.Z=497.1任务实施6点击【机器人控制器】右键选择【添加机器人】选择【克隆机器人】

7完成第二台机器人克隆操作任务实施8选择现有机器人底座dz，点击右键选择【复制dz】，然后再粘贴底座。

9调整机器人R2底座位置坐标为：X=-3984.Y=-13091Z=0任务实施10利用同样方法创建其他机器人任务实施3.安装机器人焊钳

操作步骤操作说明示意图1关节坐标方式示教机器人调整6个关节姿态如图所示（J5=-90,其它轴为零）。任务实施2选择机器人R1的UT:1(Eoat)点击右键选择【AddLink】选择【CADfile】添加固定焊钳部分

文件：data_OP10L\焊钳图纸\固定电极部分\GUN1636_fix.3dxml3调整固定焊钳部分位置坐标为：w=0.P=180.R=-90.任务实施4选择Link1点击右键选择【AddLink】选择【CADfile】添加移动焊钳部分：GUN1636_move.3dxml

文件：data_OP10L\焊钳图纸\移动电极部分\GUN1636_move.3dxml5调整移动焊钳部分位置坐标为：w=0.P=180.R=-90.任务实施6选择移动焊钳部分点击右键【属性】，在对话框中选择【Motion】定义运动类型修改为【ServoMotorControlled】，组定义为【GP:2ServoGunAxes】，选择X-GUN焊钳，输入A=0.127

7选择【General】定义运动轴的原点位置，勾选【EeditAxisOrigin】修改坐标；x=0.y=0.y=-477.w=0.P=-90.R=0.任务实施8启动示教器，选择【Group】切换G2关节,选择【Data】定义PR2为关节方式

9示教G2机器人的关节J1可以模拟焊钳打开任务实施4.定义夹具操作步骤操作说明示意图1选择【Machines】点击右键选择【AddMachines】选择【CADFile】添加OP10L工位的夹具JIG-OP10-FIX.3dxml文件：data_OP10L\夹具图纸\JIG-OP10-FIX1.3dxml任务实施2修改夹具的位置坐标为：X=-3984.Y=-13091Z=0JIG-OP10-FIX.3dxml3选择【Parts】点击右键选择【AddParts】选择【SingleCADFile】添加OP10L的产品图纸文件：data_OP10L\op10产品\op10_cp.3dxml任务实施4导入产品模型

5选择【Machines】中的夹具点击右键【属性】，在属性对话框中选择【Parts】勾选OP10_CP选择点击【Apply】，完成产品添加。任务实施6添加完成产品与夹具图形

7选择【Machines】中夹具点击右键添加【AddLink】选择【CADFile】添加夹具的活动部分SP1.3dxml文件：data_OP10L\夹具图纸\SP1.3dxml任务实施8在夹具活动部件属性对话框【General】中定义运动关节的原点坐标x=3402.y=