一、焊接工件對機器人焊接的影響

    目前大多數(shù)焊接機器人都采用示教編程，要求工件的裝配質量和精度必須有較好的一致性。

    應用焊接機器人應嚴格控制零件的制備質量，提高焊件裝配精度。零件表面質量、坡口尺寸和裝配精度將影響焊縫跟蹤效果?？梢詮囊韵聨追矫鎭硖岣吡慵苽滟|量和焊件裝配精度。

    1.編制焊接機器人專用的焊接工藝，對零件尺寸、焊縫坡口、裝配尺寸進行嚴格的工藝規(guī)定。一般零件和坡口尺寸公差控制在±0．8mm，裝配尺寸誤差控制在±1．5mm以內，焊縫出現(xiàn)氣孔和咬邊等焊接缺陷機率可大幅度降低。

    2.采用精度較高的裝配工裝以提高焊件的裝配精度。

    3.焊縫應清洗干凈，無油污、鐵銹、焊渣、割渣等雜物，允許有可焊性底漆。否則，將影響引弧成功率。定位焊由焊條焊改為氣體保護焊，同時對點焊部位進行打磨，避免因定位焊殘留的渣殼或氣孔，從而避免電弧的不穩(wěn)甚至飛濺的產生。

二、機器人焊接變位機及工裝夾具對焊接的影響

    1.對零件的定位精度要求更高，焊縫相對位置精度較高，應≤1mm。

    2.由于焊件一般由多個簡單零件組焊而成，而這些零件的裝配和定位焊，在焊接工裝夾具上是按順序進行的，因此，它們的定位和夾緊是一個個單獨進行的。

    3.機器人焊接工裝夾具前后工序的定位須一致。

    4.由于變位機翻轉的變位角度較大，機器人焊接工裝夾具盡量避免使用活動手動插銷。

    5.機器人焊接工裝夾具應盡量采用快速壓緊件，且需配置帶孔平臺。以便將壓緊快速裝夾壓緊。

    6.與普通焊接夾具不同，機器人焊接工裝夾具除正面可以施焊外，其側面也能夠對工件進行焊接，可以無限延伸。

    以上六點是機器人焊接工裝夾具與普通焊接夾具的主要不同之處，對于機器人焊接質量的好壞有直接影響。

三、焊絲對焊接機器人焊接過程中的影響

    機器人根據(jù)需要可選用桶裝或盤裝焊絲。為了減少更換焊絲的頻率，機器人應選用桶裝焊絲，但由于采用桶裝焊絲，送絲軟管很長，阻力大，對焊絲的挺度等質量要求較高。當采用鍍銅質量稍差的焊絲時，焊絲表面的鍍銅因摩擦脫落會造成導管內容積減小，高速送絲時阻力加大，焊絲不能平滑送出，產生抖動，使電弧不穩(wěn)，影響焊縫質量。嚴重時，出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，使機器人停機，故要及時清理焊絲導管。

    隨著電子技術、計算機技術、數(shù)控及機器人技術的發(fā)展，自動焊接機器人, 從60年代開始用于生產以來，其技術已日益成熟，焊接技術進步的突出的表現(xiàn)就是焊接過程由機械化向自動化、信息化和智能化發(fā)展，焊接機器人突破了焊自動化的傳統(tǒng)方式，使小批量自動化生產成為可能。

焊接機器人的編程技巧

1.選擇合理的焊接順序，以減小焊接變形、焊槍行走路徑長度來制定焊接順序。

2.焊槍空間過渡要求移動軌跡較短、平滑、安全。

3.優(yōu)化焊接參數(shù)，為了獲得Z佳的焊接參數(shù)，制作工作試件進行焊接試驗和工藝評定。

4.采用合理的變位機位置、焊槍姿態(tài)、焊槍相對接頭的位置。工件在變位機上固定之后，若焊縫不是理想的位置與角度，就要求編程時不斷調整變位機，使得焊接的焊縫按照焊接順序逐次達到水平位置。同時，要不斷調整機器人各軸位置，合理地確定焊槍相對接頭的位置、角度與焊絲伸出長度。工件的位置確定之后，焊槍相對接頭的位置必須通過編程者的雙眼觀察，難度較大。這就要求編程者善于總結積累經(jīng)驗。

5.及時插入清槍程序，編寫一定長度的焊接程序后，應及時插入清槍程序，可以防止焊接飛濺堵塞焊接噴嘴和導電嘴，保證焊槍的清潔，提高噴嘴的壽命，確保可靠引弧、減少焊接飛濺。

6.編制程序一般不能一步到位，要在機器人焊接過程中不斷檢驗和修改程序，調整焊接參數(shù)及焊槍姿態(tài)等，才會形成一個好程序。

機器人系統(tǒng)故障

1.發(fā)生撞槍

可能是由于工件組裝發(fā)生偏差或焊槍的TCP不準確，可檢查裝配情況或修正焊槍TCP。

2.出現(xiàn)電弧故障，不能引弧

可能是由于焊絲沒有接觸到工件或工藝參數(shù)太小，可手動送絲，調整焊槍與焊縫的距離，或者適當調節(jié)工藝參數(shù)。

3.保護氣監(jiān)控報警

冷卻水或保護氣供給存有故障，檢查冷卻水或保護氣管路。

焊接機器人常見缺陷

1.出現(xiàn)焊偏問題

可能為焊接的位置不正確或焊槍尋找時出現(xiàn)問題。這時，要考慮TCP(焊槍ZX點位置)是否準確，并加以調整。如果頻繁出現(xiàn)這種情況就要檢查一下機器人各軸的零位置，重新校零予以修正。

2.出現(xiàn)咬邊問題

可能為焊接參數(shù)選擇不當、焊槍角度或焊槍位置不對，可適當調整。

3.出現(xiàn)氣孔問題

可能為氣體保護差、工件的底漆太厚或者保護氣不夠干燥，進行相應的調整就可以處理。

4.飛濺過多問題

可能為焊接參數(shù)選擇不當、氣體組分原因或焊絲外伸長度太長，可適當調整機器功率的大小來改變焊接參數(shù)，調節(jié)氣體配比儀來調整混合氣體比例，調整焊槍與工件的相對位置。

5.焊縫結尾處冷卻后形成一弧坑問題

可編程時在工作步中添加埋弧坑功能，可以將其填滿。

項目需求：1、只對鋁合金材質表面進行焊接。
                 2、長度為2米，寬為8厘米左右，厚度在0.2-0.5厘米之間，一個材料需要焊接相對應的22個點。
                 3、操作方式：由人工把材料放置在一個固定的地方，由機器人進行焊接，然后再由人工把焊接好的材料搬離，需要機器人在固定范圍進行焊接。
 

項目分析：

              1. 人工放置材料

              建議人工放置材料夾具臺設置為2臺，且每臺設置3-4個夾具； 
              人工放置材料或取下材料為單邊操作（一個焊接臺操作完后再操作另一焊接臺），如此循環(huán)。 
             2.尺寸差異
             機器人需要按照材料的Z大尺寸進行選型。
             3. 自動化上下料
             自動化上下料需結合實際情況進行調研。

項目實施：

    焊接機器人主要包括機器人和焊接設備兩部分，機器人由機器人本體和控制柜（硬件及軟件）組成。而焊接裝備，以弧焊及點焊為例，則由焊接電源，（包括其控制系統(tǒng)）、送絲機（弧焊）、焊槍（鉗）等部分組成。對于智能機器人還應有傳感系統(tǒng)，如激光或攝像傳感器及其控制裝置等。

    采用機器人進行焊接，光有一臺機器人是不夠的，還必須配備外圍設備。常規(guī)的弧焊機器人系統(tǒng)由以5部分組成。

1.機器人本體，一般是伺服電機驅動的6軸關節(jié)式操作機，它由驅動器、傳動機構、機械手臂、關節(jié)以及內部傳感器等組成。它的任務是精確地保證機械手末端（悍槍）所要求的位置、姿態(tài)和運動軌跡。

2.機器人控制柜，它是機器人系統(tǒng)的神經(jīng)，包括計算機硬件、軟件和一些專用電路，負責處理機器人工作過程中的全部信息和控制其全部動作。

3.焊接電源系統(tǒng)，包括焊接電源、專用焊槍等。

4.焊接傳感器及系統(tǒng)安全保護設施。

5.焊接工裝夾具。

    隨著電子技術、計算機技術、數(shù)控及機器人技術的發(fā)展，自動焊接機器人, 從60年代開始用于生產以來，其技術已日益成熟，在各行各業(yè)已得到了廣泛的應用，主要有以下優(yōu)點：

1.穩(wěn)定和提高焊接質量，能將焊接質量以數(shù)值的形式反映出來；

2.提高勞動生產率；

3.改善工人勞動強度，可在有害環(huán)境下工作；

4.降低了對工人操作技術的要求；

5.縮短了產品改型換代的準備周期，減少相應的設備投資。

焊接機器人的基本工作原理是示教再現(xiàn)，即由用戶導引機器人，一步步按實際任務操作一遍，機器人在導引過程中自動記憶示教的每個動作的位置、姿態(tài)、運動參數(shù)、焊接參數(shù)等，并自動生成一個連續(xù)執(zhí)行全部操作的程序。完成示教后，只需給機器人一個起動命令，機器人將精確地按示教動作，一步步完成全部操作，實際示教與再現(xiàn)。焊接機器人分弧焊機器人和點焊機器人兩大類?；『笝C器人可以應用在所有電弧焊、切割技術及類似的工業(yè)方法中。Z常用的范圍是結構鋼和鉻鎳鋼的熔化極活性氣體保護焊(CO2焊、MAG焊)、鋁及特殊合金熔化極惰性氣體保護焊(MIC焊)、鉻鎳鋼和鋁的惰性氣體保護焊以及埋弧焊。

    一套完整的弧焊機器人系統(tǒng)，應包括機器人機械手、控制系統(tǒng)、焊接裝置、焊件夾持裝置。夾持裝置上有二組可以輪番進入機器人工作范圍的旋轉工作臺。弧焊機器人通常有五個自由度以上，具有六個自由度的弧焊機器人可以保證焊槍的任意空間軌跡和姿態(tài)。點至點方式移動速度可達60m/min以上，其軌跡重復精度可達到±0.2mm。這種弧焊機器人應具有直線的及環(huán)形內插法擺動的功能，共六種擺動方式，以滿足焊接工藝要求，機器人的負荷為5kg。

    點焊機器人使用Z多的領域應當屬汽車車身的自動裝配車間。點焊機器人由機器人本體、計算機控制系統(tǒng)、示教盒和點焊焊接系統(tǒng)幾部分組成，由于為了適應靈活動作的工作要求，通常電焊機器人選用關節(jié)式工業(yè)機器人的基本設計，一般具有六個自由度：腰轉、大臂轉、小臂轉、腕轉、腕擺及腕捻。其驅動方式有液壓驅動和電氣驅動兩種。其中電氣驅動具有保養(yǎng)維修簡便、能耗低、速度高、精度高、安全性好等優(yōu)點，因此應用較為廣泛。點焊機器人按照示教程序規(guī)定的動作、順序和參數(shù)進行點焊作業(yè)，其過程是完全自動化的，并且具有與外部設備通信的接口，可以通過這一接口接受上一級主控與管理計算機的控制命令進行工作。

    Z近幾年機器人被廣泛用于各個行業(yè)，其中移動焊接機器人應用的比較廣泛，那么一起來了解移動焊接機器人。

    移動焊接機器人是從事焊接工作的機器人，主要包括機器人和焊接設備兩部分，焊接機器人一般分為點焊和弧焊兩種。

1.點焊機器人的特點

    由于采用了一體化焊鉗，焊接變壓器裝在焊鉗后面，所以點焊機器人的變壓器必須盡量小型化。目前，新型定時器已經(jīng)微機化，因此機器人控制柜可以直接控制定時器，無需另配接口。

     點焊機器人的焊鉗，用電伺服點焊鉗，焊鉗的張開和閉合由伺服電機驅動，碼盤反饋，使焊鉗的張開度可以根據(jù)實際需要任意選定并預置，而且電極間的壓緊力也可以無級調節(jié)。

2.弧焊機器人的特點

    弧焊機器人多采用氣體保護焊方法，通常的晶閘管式、逆變式、波形控制式、脈沖或非脈沖式等的焊接電源都可以裝到機器人上作電弧焊。由于機器人控制柜采用數(shù)字控制，而焊接電源多為模擬控制，所以需要在焊接電源與控制柜之間加一個接口。

    有關移動焊接機器人的分類及特點的內容就介紹完了。移動焊接機器人在各行各業(yè)中得到了廣泛的應用，它的出現(xiàn)改善了人工的勞動強度，可以在復雜的環(huán)境中進行工作，可以連續(xù)工作，提高了勞動生產率，減少了企業(yè)的投資。

焊接機器人與焊接工作站的區(qū)別

    焊接機器人主要由機械手總成、控制系統(tǒng)、示教育系統(tǒng)、焊機、送絲機構、焊槍等組成。

而焊接機器人工作站除了焊接機器人外，還包含了很多輔助設備如地軌、變位機、翻轉臺、焊縫跟蹤系統(tǒng)、安全圍欄、清槍器、安全系統(tǒng)、外圍設備等配合焊接機器人工作的，前者只是單純的一套焊接機器人，價格也相對便宜，而焊接機器人工作站價格則相對較高。

焊接機器人工作站的組成設備

1.機器人

接受控制柜的信號，使焊搶到達焊接位置等。

2.機器人控制柜

接收外部信號，如：焊接、示教器、外部控制柜等，并將數(shù)據(jù)傳輸給機器人，使機器人完成焊接任務。

3.焊槍

焊槍利用焊機的高電流，高電壓產生的熱量聚集在焊槍終端，融化焊絲，融化的焊絲滲透到需焊接的部位，冷卻后，被焊接的物體牢固的連接成一體。

4.焊接電源

利用正負兩極在瞬間短路時產生的高溫電弧來熔化電焊絲上的焊料和被焊材料，使被接觸物相結合的目的。

5.送絲機

在微電腦控制下，可以根據(jù)設定的參數(shù)連續(xù)穩(wěn)定的送出焊絲的自動化送絲裝置。

6.送絲盤

盛放盤裝焊絲，固定于機器人上，使機器人在運動焊接時，出絲更暢快。

7.變壓器

用來轉換電壓

8.變位機

通過電機的帶動焊件旋轉停頓，使焊件達到合適的焊接位置，輔助焊接完成，由外部控制柜控制。

9.清槍站

完成焊槍的清理焊渣，噴防飛濺液，修剪焊絲。是焊接效果達到Z佳。

10.焊接煙塵凈化器:

焊接煙塵凈化器用于焊接、切割、打磨等工序中產生煙塵和粉塵的凈化以及對稀有金屬、貴重物料的回收等，可凈化大量懸浮在空氣中對人體有害的細小金屬顆粒。

11.外部控制柜

控制變位機，將電機參數(shù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紽anuc控制柜中。

12.煙塵罩及吸風管

煙塵和粉塵通過煙塵罩及吸風管吸入焊接煙塵凈化器中對空氣進行過濾。

13. 設備桌

用來陳放設備的桌子

項目需求：1、焊接10多種常規(guī)產品。8個角滿焊，框體部分點焊，間距5厘米，焊接完人工打磨，傾向于機器人焊接

2、箱體尺寸寬300-800mm，高400-1000mm，深度150，200，250mm，板材厚度1.2mm，大的配電箱是1.5mm。

項目分析建議：
1. 建議選用六軸機器人進行產品的焊接；
A.六軸機器人可以實現(xiàn)多位置的焊接
B.后期更換產品也不用更換機器人。
2.做一套可調整的夾具，實現(xiàn)多個產品共用。

機器人焊接系統(tǒng)---GX、簡捷、敏捷、zhuo越

1.能應用于電弧焊、電阻點焊、切割、激光混合焊、熱噴涂、涂膠、搬運。
2.完全獨立的多關節(jié)機器人，采用更高級伺服控制系統(tǒng)，使機器人在Z佳速度的方式下運行，節(jié)省工作時間。在機械式防碰撞傳感器以外，作為選購件可以配置伺候碰撞傳感器。
3.機器人示教盒可進行中、英文切換、安全起見，在示教盒上安裝Dead-Man開關。
4.更大的記憶容量及更多的I/O點數(shù)——記憶容量標準達到160，000條命令，外部輸入輸出I/O點數(shù)Z大可擴展到120點。
5.能與Ethernet,Device—net等各種網(wǎng)絡連接。
6.豐富的焊接功能——自動設置Z佳焊接條件功能，從新起弧功能，受干擾監(jiān)視功能等。
7.外部軸3軸為止的控制裝置可以內藏于主控制箱中。
8.采用WINDOWS操作系統(tǒng)。

9.示教盒采用彩屏顯示——操作及其方便。

項目：鐵板自動化焊接機器人
項目描述：
1、焊接產品有直板、法蘭、兩塊板搭成一個角焊外角；
2、焊接厚度是3mm—5mm,直板長度是1m—4m，精度要求不高；
3、材質基本為鐵板；

項目分析:
1、 放置材料采用人工還是自動化
2、 機器人需要按照材料的Z大尺寸進行選型，無法確認產品詳細參數(shù)
3、 需要焊接的產品是否是獨立進行焊接，且每個焊接的產品材質是否都是一樣的。

項目需求：

1.用機器人實現(xiàn)全自動上下料，把鋼管放在設備上切割，切割后機器人把側出口放在切割的位置并進行焊接（現(xiàn)目前是切割后由人工把側出口放在鋼管切割的地方，用機器人代替人工放置）

2.側出口的長度和厚度有不一樣，相差不多，鋼管上面要焊接2-6個側出口不等

3.鋼管的管徑：DN15-DN150、長度0-9米壁厚2-5mm不等，側出口的管徑15-125、 重量：0.0687-2.02kg、外徑：27.5-126、長度：27-28mm

4.放置側出口時候的要求保持ZX線一致

5.焊接標準 ：按照紋路來，要求焊接完整

項目分析：

1. 綜合客戶需求情況，建議采用自動化上下料，一是為了節(jié)約時間，二是為了保證效率；

2. 產品原材料尺寸差距較大，需要滿足常見原材料尺寸；

3. 整體控制系統(tǒng)較復雜

項目方案：

流程：自動上料-----自動送管-----自動切割-----自動定位組裝-----自動焊接-----自動下料

原材料自動上料設備

自動送管、切割設備

自動組裝、焊接設備

    采用機器人焊接不僅可以把人從繁復的勞動以及惡劣、危險的工作環(huán)境中解放出來，而且還能擴展其他強大的功能。

    工業(yè)機器人Z早應用于汽車制造領域，但技術發(fā)展至今，工業(yè)機器人的應用早已不局限于某個領域，現(xiàn)代工業(yè)的方方面面都有工業(yè)機器人的身影。工業(yè)機器人由主體、驅動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。工業(yè)機器人的分類方式很多，可以按機械結構、操作機坐標形式和程序輸入方式等進行分類，下面就盤點一下工業(yè)機器人的種類：

1.關節(jié)機器人

    關節(jié)機器人也稱關節(jié)手臂機器人或關節(jié)機械手臂，是當今工業(yè)領域中Z常見的工業(yè)機器人的形態(tài)之一。適合用于諸多工業(yè)領域的機械自動化作業(yè)，比如，自動裝配、噴漆、搬運、焊接等工作。機器人前3個關節(jié)決定機器人在空間的位置，后3個關節(jié)決定其姿態(tài)，多以旋轉關節(jié)形式構成。

2.直角坐標機器人

    也稱桁架機器人或龍門式機器人。是能夠實現(xiàn)自動控制的、可重復編程的、多自由度的、運動自由度建成空間直角關系的、多用途的操作機。其工作的行為方式主要是通過完成沿著X、Y、Z軸上的線性運動。特點：簡單，控制方便，占地空間大。

3.串聯(lián)和并聯(lián)機器人

    串聯(lián)機器人其串聯(lián)式結構是一個開放的運動鏈，其所有運動桿并沒有形成一個封閉的結構鏈。串聯(lián)機器人的工作空間大，運動分析比較容易可以避免驅動軸之間的耦合效應。但其機構各軸必須要獨立控制，并且需要搭配編碼器和傳感器來提高機構運動時的jing準度。

    而并聯(lián)機器人和傳統(tǒng)工業(yè)用串聯(lián)機器人在應用上構成互補關系，它是一個封閉的運動鏈。并聯(lián)機器人不易產生動態(tài)誤差，無誤差積累精度較高。另外其結構緊湊穩(wěn)定，輸出軸大部分承受軸向力，機器剛性高，承載能力大。但是，并聯(lián)機器人在位置求解上正解比較困難，而反解容易。

4.平面SCARA機器人

    平面內運動，結構簡單，性能優(yōu)良，運算簡單，適于精度較高的裝配操作;SCARA機器人有3個旋轉關節(jié)，其軸線相互平行，在平面內進行定位和定向。另一個關節(jié)是移動關節(jié)，用于完成末端件在垂直于平面的運動。這類機器人的結構輕便、響應快，Z適用于平面定位，垂直方向進行裝配的作業(yè)。

項目需求:

1.需要焊接的位置：上面各零件互相接觸到的地方都要焊接

2.精度：焊接精度±0.8mm

3.產品材料：SAPH440 采用二保焊   汽車前懸臂

項目分析：

1.綜合需求情況，可采用人工上下料或自動化上下料；

2.建議選用自動化上下料，主要原因有：速度可控、質量可控、效率快（預計可以達到人工的兩倍及以上）。

項目解決方案：

流程說明：

1.人工把前懸臂零部件放入變位機夾具上進行夾緊；

2.焊接機器人自動焊接，同時人工放入第二個前懸臂零部件至另一變位機夾具上夾緊；

3.焊接完diyi個產品后，機器人自動焊接第二個產品，同時人工取下diyi個產品并上料；

4.重復以上步驟即可。

生產節(jié)拍：

根據(jù)焊縫長度計算是38.3秒每件；焊接夾具可以做成一出四；

按照每天：8小時計算8*60*60÷39*4=2952件每天；

兩班生產：2952*2=5904件每天。

       對于實驗員或者平時有很多機會接觸實驗室的工作者來說，每天大部分的時間都是在實驗室中度過的，而實驗室內一般都比較復雜，包括很多儀器設備和化學試劑。如果不小心謹慎，很容易造成~人身傷害和財產損失。那么從哪幾個方面可以有效預防和避免事故的發(fā)生呢？

 1.儀器的質量問題

      現(xiàn)代人越來越追求高品質的生活，對于飲食健康問題也更加關注和注重，而凱氏定氮儀廣泛用于食品、乳制品、飲料、藥品、土壤等等中蛋白質氮的總體含量的測定，是產品質量檢測的重要理化分析儀器，凱氏定氮儀使用簡單靈活、操作方便，非常適合實驗室及檢驗機構常規(guī)檢測使用。

其中，蒸餾裝置就是凱氏定氮儀里非常重要的一個部件，蒸餾過程中由于水分的蒸發(fā)必須要補水，如果缺水或者不及時補水而繼續(xù)加熱會造成機器干燒，嚴重時會使機器損壞，甚至引起火災。為此，沛歐經(jīng)過自己的專研，擁有了一種自有的《用于定氮儀的蒸餾杯防干燒裝置》技術，讓儀器杜絕干燒，為實驗員撐起一把“保護傘”。也有人比較擔心，常常會問“儀器可不可以連續(xù)做樣品”“儀器能連續(xù)工作多少時間”“儀器工作時間長了，對人或者對樣品會不會有影響”，在這里，沛歐想告訴您，湖北省地質局第1大隊每天使用沛歐凱氏定氮儀做100多個樣品…用戶對于沛歐定氮儀都是非常認可的。

（湖北省地質局第1大隊）

2.實驗室內應該穿工作服

在實驗室內，有著各種各樣的化學試劑，穿上工作服可以避免試劑污染自己的衣物，同時也可以保持實驗室的清潔衛(wèi)生。

3.實驗室內禁止吸煙、飲食 

在實驗室內吸煙，會對他人造成影響，而且容易引起火災事故，嚴重的甚至會導致爆炸，對他人和自身安全造成嚴重的傷害。同樣，實驗室內飲食、或者把食物帶入實驗室，有可能食物會被試劑污染，食用也影響自身的健康問題。

4.認真洗手

在實驗室內工作，會接觸到化學試劑，手上也可能會沾染上一些，所以在實驗結束后，離開實驗室時應該認真洗手。

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（來源：上海沛歐分析儀器有限公司）

    碼垛機與碼垛機器人就兩字之差，那么它們有什么區(qū)別呢？簡單來說，碼垛機器人應該隸屬于碼垛機的一種。

    在碼垛機中，可以分為機械碼垛機和碼垛機器人兩種，而機械碼垛機又可以分成轉盤式碼垛機和抓手式碼垛機。它之所以可以有效的完成碼垛任務，主要是依靠其碼垛效率和其智能化，如果將產品的一些要求輸入到碼垛機系統(tǒng)中，就可以根據(jù)輸入的系統(tǒng)來進行碼垛產品了。

    普通的碼垛機主要采取托盤側推等一些方工進行碼垛輸送等一系列的動作。而機器人碼機主要靠就是設備上面的機械手進行碼垛，就是設備上面的這個機器手使碼垛機器人大大優(yōu)于碼垛機。??

    相對于普通的碼垛機來說，碼垛機器人有一些獨特的優(yōu)勢。碼垛機器人的靈活性更好一些，特別是對產品的適應性比較高，可以碼垛的范圍更廣、效率更高。特別是一些自動化生產線都需要用到碼垛機器人

    此外，包裝中對大小，形狀，和材料中的要求，也使得碼垛變得更加復雜了。但是只要適應靈活模式的要求，就可以解決不同碼垛要求。

    這也是碼垛機器人受到普及的重要原因，碼垛機器人能高供企業(yè)的生產效率，隨著碼垛機器人的不斷發(fā)展，將來會有越來越多的企業(yè)會選擇用碼垛機器人。?

項目需求：

1.需求一個3軸焊接機器人，產品規(guī)格4種，圓周滿焊，一處平面焊接；

2.彎管直徑300-600mm，鐵皮類厚度0.8-1.2mm,鐵板類1.5-5mm；

3.角度規(guī)格都是一樣，焊接點如圖所示：

項目分析：

1.綜合該項目情況，建議選用六軸機器人進行產品的焊接，原因如下：

A.六軸機器人可以實現(xiàn)多位置的焊接

B.后期更換產品也不用更換機器人

2. 做固定夾具，更換產品更換夾具即可

工藝流程圖：

解決方案說明圖：

流程說明：

       1.人工放置工件至工裝夾具進行定位并夾緊；

       2.設置好機器人焊接程序，程序設置好后下次可直接調用；

       3.機器人調用程序自動焊接，直至該工件全部位置焊接完成；

       4.重復以上流程即可。

機器人焊接系統(tǒng)---簡捷、敏捷、zhuo越

1.能應用于電弧焊、電阻點焊、切割、激光混合焊、熱噴涂、涂膠、搬運。

2.完全獨立的多關節(jié)機器人，采用更高ji伺服控制系統(tǒng)，使機器人在Z佳速度的方式下運行，節(jié)省工作時間。在機械式防碰撞傳感器以外，作為選購件可以配置伺候碰撞傳感器。

3.機器人示教盒可進行中、英文切換、安全起見，在示教盒上安裝Dead-Man開關。

4.Z大的記憶容量及更多的I/O點數(shù)——記憶容量標準達到160，000條命令，外部輸入輸出I/O點數(shù)大可擴展到120點。

5.能與Ethernet,Device—net等各種網(wǎng)絡連接。

6.豐富的焊接功能——自動設置Z佳焊接條件功能，從新起弧功能，受干擾監(jiān)視功能等。

7.外部軸3軸為止的控制裝置可以內藏于主控制箱中。

8.采用WINDOWS操作系統(tǒng)。

9.示教盒采用彩屏顯示——操作及其方便。

    機器視覺檢測系統(tǒng)采用CCD照相機將被檢測的目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數(shù)字化信號，機器視覺系統(tǒng)中，鏡頭相當于人的眼睛，其主要作用是將目標的光學圖像聚焦在圖像傳感器（相機）的光敏面陣上，那么機器視覺工業(yè)鏡頭的相關專業(yè)術語我們不得不了解：

一、失真

可分為枕形失真和桶形失真，如下圖示：

二、電視失真

實際邊長的歪曲形狀與理想的形狀的百分比算出的值。

三、光學倍率

四、監(jiān)視放大

計算方法：

例：VS-MS1＋10x鏡頭 1/2” CCD 照相機, 14”監(jiān)視器上的成像

0.1mm的物體在監(jiān)視器得到的是44.45mm的成像

※有時根據(jù)TV監(jiān)視器的掃描狀態(tài)，以上的簡易計算將有一些變化。

五、解析度

表示了所能見到了2點的間隔0.61x 使用波長(λ)/ NA=解析度(μ)

以上的計算方法理論上可以計算出解析度，但不包括失真。

※使用波長為550nm

六、解像力

１mm中間可以看到黑白線的條數(shù)。單位（lp）/mm.

七、MTF（Modulation Transfer Function）

成像時再現(xiàn)物體表面的濃淡變化而使用的空間周波數(shù)和對比度。

八、工作距離（Working Distance）

鏡頭的鏡筒到物體的距離

九、O/I（Object to Imager）

物像間距離即物體到像間的長度。

十、成像圈

成像尺寸φ，要輸入相機感應器尺寸。

十一、照相機 Mount

C-mount: 1" diameter x 32 TPI: FB: 17.526mm

CS-mount: 1" diameter x 32 TPI: FB: 12.526mm

F-mount: FB:46.5mm

M72-Mount: FB 廠家各有不同

十二、視野 (FOV)

視野指使用照相機以后看到的物體側的范圍

照相機有效區(qū)域的縱向長度（V）/光學倍率（M）＝視野（V）

照相機有效區(qū)域的橫向長度（H）/光學倍率（M）＝視野（H）

＊技術資料上的視野范圍是指由光源及有效區(qū)域的一般數(shù)值計算出來的值。

照相機有效區(qū)域的縱向長度（V）or（H）=照相機一個畫素的尺寸×有効畫素數(shù)（V）or（H）來計算。

十三、景深

景深是指成像后物體的距離。同樣，照相機側的范圍稱為焦點深度。具體的景深的值多少略有不同。

十四、焦距 (ｆ)

ｆ（Focal Length）光學系的后主點（H2）到焦點面的距離。

十五、FNO

鏡頭從無限遠時，亮度表示的數(shù)值，值越小越亮。FNO=焦距/入射孔徑或有効口徑=f/D

十六、實效F

有限距離時鏡頭的明亮度。

實效F = (1 +光學倍率) x F#

實效F = 光學倍率 / 2NA

十七、NA（Numerical Aperture）

物體側的 NA = sin u x n

成像側的NA' = sin u'x n'

如下圖所示 入社角度 u, 物體側折射率n, 成像側的折射率' n'

NA = NA' x 放大率

十八、邊緣亮度

相對照度是指ZY的照度與周邊的照度的百分比。

十九、遠心鏡頭

主光線與鏡頭光源平行的鏡頭。有物體側的遠心，成像側的遠心，兩側的遠心行頭等方式。

二十、遠心

Telecentricity是指物體的倍率誤差。倍率誤差越小，Telecentricity越高。

Telecentricity有各種不同的用途，在鏡頭使用前，把握Telecentricity很重要。遠心鏡頭的主光線與鏡頭的光軸平行，

Telecentricity不好，遠心鏡頭的使用效果就不好；Telecentricity可以用下圖進行簡單的確認。

二十一、景深 (DOF)

景深（Depth of Field）可以用以下的計算式計算出來：

景深 = 2 x Permissible COC x 實效F / 光學倍率2 = 允許誤差值 / (NA x 光學倍率)

(使用的是0.04mm的Permissible COC)

二十二、通風盤及解析度

    Airy Disk是指通過沒有失真的鏡頭在將光集中一點時，實際上形成的是一個同心圓。這個同心圓就叫做Airy Disk。Airy Disk的半徑r可以通過以下的計算公式計算出來。這個值稱為解析度。ｒ= 0.61λ/NA Airy Disk的半徑隨波長改變而改變，波長越長，光越難集中于一點。 例：NA0.07的鏡頭 波長550nm r=0.61*0.55/0.07=4.8μ

二十三、 MTF 及解析度

     MTF（Modulation Transfer Function) 是指物體表面的濃淡變化，成像側也被再現(xiàn)出來。表示鏡頭的成像性能，成像再現(xiàn)物體的對比度的程度。測試對比性能，用的是具有特定空間周波數(shù)的黑白間隔測試。空間周波數(shù)是指１mm的距離濃淡變化的程度。

　圖1所示，黑白矩陣波，黑白的對比度為.這個對象被鏡頭攝影后，成像的對比度的變化被定量化?；旧希还苁裁寸R頭，都會出現(xiàn)對比度降低的情況。Z終對比度降低至0%。，不能進行顏色的區(qū)別。

　圖2、3顯示了物體側與成像側的空間周波數(shù)的變化。橫軸表示空間周波數(shù)，縱軸表示亮度。物體側與成像側的對比度由A、B計算出來。MTF由A,B的比率計算出來。

　解析度與MTF的關系：解析度是指2點之間怎樣被分離認識的間隔。一般從解析度的值可以判斷出鏡頭的好壞，但是實際是MTF與解析度有很大的關系。圖4顯示了兩個不同鏡頭的MTF曲線。鏡頭a 解析度低但是具有高對比度。鏡頭b對比度低但是解析度高。

項目需求：

1、流程：上料——切割——定型（可人工點焊組裝，可自動）——機器人滿焊——下料

2、材質：Q345鋼，成品多種規(guī)格，按批次生產

3、成品尺寸：長度4米左右（Z長），寬度1.5米左右，高度在0.3-0.6米左右，鋼板Z厚的50mm，焊接強度要求高

4、產量：焊接好的設備底板和上支架大概有5噸左右，成品每月至少生產500t

項目分析：

1. 綜合客戶需求情況，建議采用自動化焊接定型

2. 初步預計整條流水線長度在70米左右

3. 等離子切割可能不是很合適，因為等離子切割的Z大厚度是35mm

解決方案說明（流程）：

流程說明：

1.鋼板原材料需要運送至全自動上料機構處；

2.上料機（采用龍門架式）進行自動上料至輸送機構平臺；

3.輸送機構送料至全自動切割機構起始點，切割機構按照要求進行自動切割（按焊接工藝及先后順序進行合理切割）；

4.切割后的材料自動進入全自動定型焊接平臺，由一號機械手抓取材料至指定位置，二號機械手進行焊接，直至所有定型焊接完成后即可；

5.定型后自動進入全自動滿焊工位，由焊接機器人自動進行滿焊工作；

6.滿焊完成后自動進入全自動下料機構，進行自動下料碼放工作。

解決方案核心圖：

方案核心說明：

1.圖片效果是展示的該方案的核心部位（即滿焊工位），其他工位圖需要詳細了解生產加工工藝后再次進行優(yōu)化設計；

2.采用該龍門架式焊接方案的優(yōu)點：機器人只需要一臺、節(jié)約成本、空間利用合理、焊接尺寸大、產品尺寸更換也無需更換該機器人等優(yōu)點。

    工業(yè)4.0是利用信息化技術促進產業(yè)變革的時代，是智能化時代，機器人也將與時俱全，
傳統(tǒng)的機器人僅能在嚴格定義的結構化環(huán)境中執(zhí)行預定指令動作，缺乏對環(huán)境的感知與應變能力，這極大地限制了機器人的應用。智能化時代，利用機器人的視覺控制，不需要預先對工業(yè)機器人的運動軌跡進行示教或離線編程，提高生產效率和加工質量，基于機器視覺的工業(yè)機器人定位技術在國內Z早被應用于焊接機器人對焊縫的跟蹤。

    機器人視覺定位系統(tǒng)在關節(jié)型機器人末端安裝單個攝像機，使工件能完全出現(xiàn)在攝像機的圖像中。
    系統(tǒng)包括攝像機系統(tǒng)和控制系統(tǒng)：
    1.攝像機系統(tǒng)：由單個攝像機和計算機(包括圖像采集卡)組成，負責視覺圖像的采集和機器視覺算法。就目前行業(yè)技術發(fā)展水平來說，數(shù)字相機是比較理想的選擇，其中維視圖像的MV-EM/E系列工業(yè)相機提供了接口豐富的開發(fā)包函數(shù)，分辨率、幀率等覆蓋面廣，通用性及穩(wěn)定性好，所以是我們推薦的首要選擇。

    2.控制系統(tǒng)：由計算機和控制箱組成，用來控制機器人末端的實際位置。經(jīng)CCD攝像機對工作區(qū)進行拍攝，計算機通過圖像識別方法，提取跟蹤特征，進行數(shù)據(jù)識別和計算，通過逆運動學求解得到機器人各關節(jié)位置誤差值，Z后控制高精度的末端執(zhí)行機構，調整機器人的位姿。

    機器視覺就是利用機器代替人眼來作各種測量和判斷。在生產線上，人來做此類測量和判斷會因疲勞、個人之間的差異等產生誤差和錯誤，但是機器卻會不知疲倦地、穩(wěn)定地進行下去。一般來說，機器視覺系統(tǒng)包括了照明系統(tǒng)、鏡頭、攝像系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)。對于每一個應用，我們都需要考慮系統(tǒng)的運行速度和圖像的處理速度、使用彩色還是黑白攝像機、檢測目標的尺寸還是檢測目標有無缺陷、視場需要多大、分辨率需要多高、對比度需要多大等。從功能上來看，典型的機器視覺系統(tǒng)可以分為：圖像采集部分、圖像處理部分和運動控制部分。

    一套完整的機器視覺系統(tǒng)的主要工作過程：

    1、工件定位檢測器探測到物體已經(jīng)運動至接近攝像系統(tǒng)的視野ZX，向圖像采集部分發(fā)送觸發(fā)脈沖。

    2、圖像采集部分按照事先設定的程序和延時，分別向攝像機和照明系統(tǒng)發(fā)出啟動脈沖。

    3、攝像機停止目前的掃描，重新開始新的一幀掃描，或者攝像機在啟動脈沖來到之前處于等待狀態(tài)，啟動脈沖到來后啟動一幀掃描。

    4、攝像機開始新的一幀掃描之前打開曝光機構，曝光時間可以事先設定。

    5、另一個啟動脈沖打開燈光照明，燈光的開啟時間應該與攝像機的曝光時間匹配。

    6、攝像機曝光后，正式開始一幀圖像的掃描和輸出。

    7、圖像采集部分接收模擬視頻信號通過A/D將其數(shù)字化，或者是直接接收攝像機數(shù)字化后的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。

    8、圖像采集部分將數(shù)字圖像存放在處理器或計算機的內存中。

    9、處理器對圖像進行處理、分析、識別，獲得測量結果或邏輯控制值。

    10、處理結果控制流水線的動作、進行定位、糾正運動的誤差等。

    從上述的工作流程可以看出，機器視覺是一種比較復雜的系統(tǒng)。因為大多數(shù)系統(tǒng)監(jiān)控對象都是運動物體，系統(tǒng)與運動物體的匹配和協(xié)調動作尤為重要，所以給系統(tǒng)各部分的動作時間和處理速度帶來了嚴格的要求。在某些應用領域，例如機器人、飛行物體導制等，對整個系統(tǒng)或者系統(tǒng)的一部分的重量、體積和功耗都會有嚴格的要求。