安川电机机器人技术的介绍.ppt

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1、安川电机机器人技术的介绍,（株）安川电机机器人事业部产业用机器人技术部,弧焊机器人技术,详细说明：本体,1977MOTOMAN-L10/YASNAC RB,1983MOTOMAN-L106/YASNAC RX,1998MOTOMAN-UP*/YASNAC XRC,2003MOTOMAN-EA*/NX100,最初的弧焊机器人为5轴,6轴化,无连杆化,电缆内置化,最新模型世界首创7轴弧焊机器人,决定焊接品质的位置、角度的参数只有5个,安川电机弧焊机器人本体的演变过程,为了确保 5个参数避免了手腕单元的干涉（6轴化）避免了下臂的干涉下腕干渉回避（无连杆化）避免了焊枪电缆的干涉（电缆内置化）避免了上臂

2、的干涉回避上腕干渉回避（7轴化）,对弧焊机器人本体来说，最重要的是以正确的位置和姿势移动焊枪,弧焊机器人本体的进化历史就是避免干涉的历史,本体【MOTOMAN-VA1400】的主要特点,*：与我司6轴旧机型相比,注）焊枪电缆内置于手臂的内置方式是我司专利。,MOTOMAN-VA1400,弧焊最适化的结构、功能的延续 焊接用的电缆和软管可内置于手臂内（无干涉、长寿命化、提高近距离性）送丝机构的最佳安装位置、小型化结构（解决送丝故障、干涉）除空冷焊枪外，还可使用水冷焊枪、伺服焊枪（CMT）,使用性的提高、多种设置方式 焊接供电电缆内置于底座内 焊接地线、保护气管、空气管可内置于底座内 有落地式、壁

3、挂式、吊挂式,焊接功率电缆,通过7轴结构扩大机器人姿势 的自由度、解决干涉 通过解决干涉，可始终确保最佳焊接姿态，从而实现高品质焊接 与夹具、专机的一体化，可实现近距离布置、节省空间 通过解决干涉，可实现高密度布置,动作特性的提高及高速化，提高了生产性 实现了世界做高速度（各轴动作速度最大提高5）*最大可达距离扩大至1434mm（提高44mm）*,世界首款7轴弧焊机器人,世界首创！,缩小设置空间，缩短生产线长度,6轴机器人由于无法避免与夹具的干涉及奇异点，因此采用了2个工序。,6轴规格,7轴规格可避开机器人动作奇异点，同时能够确保避开夹具干涉，实现最佳焊接姿态。,7轴规格,可缩小设置面积,VA

4、1400,采用6轴机器人时需要2个工序、2台机器人的设备，当采用7轴机器人时，1台即可胜任。,MOTOMAN-VA1400实现的短流程事例,弧焊用途,弧焊用新型本体的主要阵容,新型7轴、电缆内置6轴、通用6轴并列运行,详细说明：控制柜,新型机器人控制柜“DX100”的特点、标准规格,(1)DX100的特点,5.7英寸LCD彩显触摸屏,侧面：CF卡槽背面：USB接口,多视窗窗口操作,采用8轴操作键,新型示教盒（：P.P）,新机型“DX100”,旧机型“NX100”,高性能、高功能化小型化、瘦身化操作性提高,弧焊功能进一步加强 数字化焊接I/F的实现、技能的技术化对应有助于节约生产线的空间、缩短节

5、拍 1台控制柜可控制最多72轴（机器人8台）机器人的干涉确认功能和防碰撞检测功能等的高灵敏度小型化的实现（缩短了控制柜的宽度和进深尺寸）占地面积小型机：减少约23%，中大型机：减少约42P.P重量为世界最轻、可对应7轴动作控制，从而缩短了示教时间、提高了使用性,焊接开始时的处理,通过焊接文件设定焊接开始结束的条件,在焊接文件的设定项目中增加专家常用的焊接开始和结束时的处理条件，让任何人都可实现高品质焊接。,新型机器人控制柜“DX100”的弧焊功能-焊接文件-,DX100,DX100,从焊接开始条件过渡到主焊接条件时的过渡条件（渐变）可通过距离或时间进行设定，从而进一步提高了焊接品质。,从主焊接

6、条件过渡到焊接结束时的过渡条件（渐变）可通过距离或时间进行设定，从而进一步提高了焊接品质。,焊接结束时的处理,平移量事例：Y=-1.5mm、Z=3.0mm,新型机器人控制柜“DX100”的弧焊功能-焊缝平移功能-,目标位置的微妙的技术诀巧实现数字化管理,可用数字调整影响焊接品质的目标位置，将示教统一至接头中心，任何人都可以进行修改。,平移功能,X:示教的焊缝焊接前进方向为X（+）Y:平行于地面、垂直于X轴的线焊枪倒下的方向为Y（+）Z:与X轴、Y轴形成90的线有焊枪的方向为Z（+）Tx:X轴中心的旋转（目标角度）焊枪靠近Y（+）旋转为Tx（+）Ty:Y轴中心的旋转（前进角）焊枪靠近X（-）方向

7、旋转为Ty（+）Tz:以焊枪方向为中心的旋转依照工具坐标系的Tz动作,新型机器人控制柜“DX100”的弧焊功能-焊接坐标系操作-,通过焊接坐标系，提高示教操作性,示教时可根据焊缝操作机器人，从而提高对弧焊示教的操作性。,使用焊接坐标系的操作,目标角:从焊缝正面看，从焊缝坐标Z轴倾斜的焊枪倾斜角度（越偏离Z轴越大）行进角:从焊缝横向看，从焊缝坐标系Z轴倾斜的焊枪倾斜角度（焊枪尖端指向焊接前进方向的一侧为正方向）倾斜角:从焊缝水平面（底座坐标）倾斜的倾斜角 圆弧轨迹时，指当前位置切线的倾斜角（焊接前进方向朝下的方向为正方向）,A向,B向,新型机器人控制柜“DX100”的弧焊功能-焊接焊枪角度显示-

8、,焊枪角度的可视化，提高了示教操作性,可在机器人示教盒上显示对焊接品质重要的焊枪角度，从而提高了弧焊机器人示教的操作性。,焊枪角度显示,脉冲焊接,短路焊接,一边看图一边设定波型（焊接特性）,可从示教盒设定焊接电源参数（图表式设定）焊接电流、电压的图示化,从示教盒上设定的焊接电源参数（图标式设定）,对弧焊机器人设置时，提高焊接条件设定的操作性,焊接条件和焊接状态的可视化及示教盒操作的统一，可缩短设置时间、实现高品质焊接。,对应数字化弧焊电源,新型机器人控制柜“DX100”的弧焊功能-数字化I/F对应-,数字化焊接电源I/F焊接指令（数字化的数值）电流指令电压指令监视器实际电流实际电压设定信息焊接

9、参数,焊接电流、电压的图示化,通过示教盒监视焊接状态,可以通过机器人控制柜示教盒监视焊接结果。,电弧监视器功能,新型机器人控制柜“DX100”的弧焊功能-电弧监视功能-,可进行多台机器人的仿真（高密度布置验证时不可或缺）对独立、协调功能的支持（双机协调功能、双腕机器人）可计算出高精度节拍机器人语言全命令的支持（控制界面）可视化示教盒的操作简单（与实际示教盒操作相同）继承了MotoSim EG的操作性各种条件文件、参数的编辑,MotoSimEG,MotoSim-VRC,在PC上执行机器人控制柜软件的仿真软件，是实现高密度布置不可或缺的，最优布置、协调动作、节拍等都可以实现仿真。另外，即使没有设备

10、也可作为操作培训用设备加以利用，降低设备成本。,模拟仿真软件MotoSimEG-VRC（Virtual Robot Controller）,高密度布置的仿真支持,新型机器人控制柜“DX100”的弧焊功能-模拟仿真软件-,故障排查功能,发生原因,对策（故障诊断）,异常内容,发生报警时，示教盒上会显示异常内容、原因、对策等，因此可以在最短时间内复原机器人系统。,故障原因查找时间最短化,新型机器人控制柜的维修保养性-故障诊断功能-,详细说明：焊机,弧焊焊机的阵容,功能,成本,MOTOWELD-SR350/500CO2/MAG焊接专用、高性价比的数字逆变式焊接电源满足200/400V、对应CCC规格,

11、MOTOWELD-EL350 适用于CO2/MAG/MAG脉冲焊接的350A数字逆变式焊接电源借助安装2次侧断路回路，实现低飞溅焊接满足200/400V、对应CCC规格,面向汽车相关厂家的主打型号,MOTOWELD-RP500适用于CO2/MAG/MAG脉冲焊接的500A数字逆变式焊接电源满足200/400V、对应CCC规格,使用MOTOWELD-EL电源的2次侧断路回路进行焊接的高速状态下拍摄的影像,相比以往数字电源，飞溅最大可以减1/5。,MOTOWELD-EL350 2次侧断路回路的作用,MOTOWELD-EL350的低飞溅效果（CO2）,2.55g,0.70g,0.48g,飞溅发生量,

12、MOTOWELD-E350焊接法3.37,MOTOWELD-EL350溶接法3.83,0.71g,0.26g,0.19g,飞溅发生量,0.35g,0.23g,0.06g,飞溅发生量,MOTOWELD-EL350溶接法3.54,200A,150A,100A,焊接电流,100A、200A时，约减少65%,减少约80%以上,焊接条件保护气体：CO2焊丝直径：1.2mm焊枪姿势：垂直,焊接速度:80cm/min,MOTOWELD-EL350的低飞溅效果（MAG）,飞溅发生量,MOTOWELD-E350焊接法3.27,MOTOWELD-EL350焊接法3.79,0.48g,0.44g,0.14g,飞溅发

13、生量,0.25g,0.03g,0.01g,飞溅发生量,MOTOWELD-EL350焊接法3.53,200A,150A,100A,焊接电流,减少约60%以上,减少约50%以上,焊接条件气体：MAG焊丝直径：1.2mm焊枪姿势：前进角20度,焊接速度:80cm/min,1.50g,0.65g,0.32g,旧：175A21VV=100cm/min,新：175A21VV=100cm/min,MOTOWELD-EL350的新脉冲焊接控制，是指以前在脉冲焊接中没有实现无飞溅效果、在相对于电流较低的电压下焊接时，也可实现低飞溅的脉冲焊接。,MOTOWELD-EL350 的新脉冲焊接控制,MOTOWELD-R

14、P500是数字通信规格（以太网通信），因此可以从机器人控制柜DX100的示教盒上设定焊接法（最多16个）、焊接参数等。（模拟通信规格是在焊接电源上设定焊接法（最多4个）、焊接参数）,根据焊接位置选择最佳焊接法，从而提高焊接品质。,可以简单地通过示教盒上的画面微调短路焊接、脉冲焊接的波形。,MOTOWELD-RP500的数字接口,弧焊影像 SUS焊接,MOTOWELD-EL350III的新脉冲焊接控制也适用于不锈钢的脉冲焊接，可实现以往脉冲焊很难实现的通过低电压=低电弧长的低飞溅焊接。,弧焊影像 SUS+Fe焊接,弧焊影像 AL焊接,激光焊接的机器人技术,详细说明：远程激光,(D),417.1,

15、369,236.5,368.7,209.5,111,激光焊接-外观,动作插补：可选择直线、圆弧、C型、文字、用户,定时器：在焊接开始和终止时，可插入控制激光功率的定时。,渐变控制:通过设定焊接开始和结束时的功率及渐变时间控制渐变。,可焊接范围：每通过动作范围的监视范围即可缩小。（1100%）,在焊接开始点和终止点按示教盒上的 键、机器人和激光可移向所设定的位置,激光焊接-功能,直线,圆弧,C型,可设定半径、角度、旋转方向,可设定半径、C型方向,文字,可设定文字种类(英文字母大写AZ、数字)、文字大小,焊接动画,激光焊接-焊接形状和动画,详细说明：高轨迹精度机器人,MOTOMAN-MC2000可

16、搬重量30kg（最大50kg）,MOTOMAN-MH50 多用途机器人,MH50基础上的高刚性化,S轴减速机：刚性UP电机：扭矩UPS头：S-L偏移330mm,L轴 电机：扭矩UP,U臂、手腕部R轴减速机安装位置变更：刚性UPT轴减速机：减速比变更（降低齿隙）缩短U臂：刚性UP,RBT驱动部RBT轴电机：扭矩UP,U轴减速机：刚性UP电机：扭矩UP,追求轨迹精度的提高最优化！,MOTOMAN-MC2000的特点（与MOTMAN-MH50比较）,高轨迹精度机器人MOTOMAN-MC2000,其它公司,0.088(0.175),0.089(0.178),0.115(0.229),0.158(0.3

17、16),激光加工样件,社内传感器测量,机器人坐标X-Y平面加工时圆5,根据工具和姿势的条件，精度不同本样件仅为参考，不用于保证精度,【参考】,MOTOMAN-MC2000-轨迹精度样件定型圆轨迹,其它公司,0.102(0.204),0.096(0.191),0.112(0.223),0.196(0.391),激光加工样件,社内传感器测量,机器人坐标X-Y平面加工时圆10,根据工具和姿势的条件，精度不同本样件仅为参考，不用于保证精度,【参考】,MOTOMAN-MC2000-轨迹精度样件定型圆轨迹,粘接机器人技术,可使用SCA制接合机的粘接功能,开发了以与SCA接合机的CAN接口开发为基本的机器人

18、粘接功能,利用了所开发粘接功能的粘接事例,点焊机器人技术,大型点焊机器人本体,大型点焊用途,小型点焊用途,小型点焊机器人本体,缩短点焊时间,通过ARM控制功能、电动焊钳的加减速度特性及动作性能的最优化，最大限度的发挥了电动焊钳的能力、缩短了节拍。CPU的高速化和加压控制的最优化，进一步缩短了节拍。,电动焊钳轴的最快速度、流畅的轨迹提高了焊接精度，从而也提高了焊接品质！,节拍：12.51秒,以往设定（NX）,节拍：9.02秒,动作方式,10个打点的节拍约缩短3.5秒！(每打点0.35),注）根据电动焊钳的特性，缩短时间不同,节拍：9.59秒,ARM控制（NX）,ARM控制（DX）,电动焊钳高速化功能,“DX100”的功能-焊钳轴ARM控制-,