M209焊装线机器人工位操作手册.doc

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1、M209焊装机器人自动化部分使用手册M209焊装线机器人工位操作手册安徽巨一自动化装备有限公司BIW事业部目 录前言：31.关于本手册31. 1 一般性提示31. 2 标记和符号的意义41. 2. 1 安全标记41. 2. 2 其它符号41.3安全相关42技术参数73设备描述83.1 自动化系统描述83.2 控制系统结构93.3 工作站与线控制器的信号交互93.4 机器人133.4.1 机器人型号和规格133.4.2KRC冷启动133.4.3机器人零点校正143.4.4机器人输入输出信号及变量的监控143.4.4机器人程序备份163.4.4机器人系统维护183.5 焊接系统193.5.1 焊钳

2、193.5.2 焊接控制系统213.5.3 辅助系统（动力、冷却循环水）223.5.4 焊钳电极修磨器273.6 安全保护系统283.6.1 急停按钮283.6.2 安全光幕283.6.3 安全门294使用操作说明314.1 手动操作314.1.1 机器人的手动操作314.1.2 机器人焊钳的手动操作324.1.3 机器人焊枪的手动操作334.1.4 手动机器人程序的执行344.2 自动工作模式344.3 机器人软按键354.3.1 启停操作（主机器人有效）354.3.2 工作站机器人选择与隔离364.3.3 自动条件下修磨及换电极帽364.3.4 工作站特殊功能键（主机器人有效）375机器人

3、编程395.1 编程规范395.2 机器人示教编程405.2.1CELL程序编程405.2.2主程序编程415.2.3焊接程序编程425.2.4修磨程序编程435.2.5 换电极帽程序编程445.3 互锁信号设置445.3.1AREA455.3.2TOOLING455.3.3ANTICOLLISION466. 系统故障及处理48前言：1. 关于本手册1. 1 一般性提示尽管对本系统的设计与设备的选型上都适当的考虑到安全问题，但是还是必须始终遵循本用户手册及相关设备手册中的安全注意事项，以确保安全操作本系统。如果在操作时不遵循上述说明，就有可能会引起人身伤害或者设备伤害事故。在本操作手册中我们将

4、不同程度的安全伤害分为两级，并附注有符号（它们引起你的注意）和信号词作为警告标识。在使用本系统前应通读本使用手册，以便正确操作本系统。用户手册中警告说明都用于安全操作以免操作人员和其他人员发生危险和伤害。为了安全起见，必须由称职的技术人员或那些非常熟悉系统以及相关外围设备的人员来进行本系统的保养与维护工作。1. 2 标记和符号的意义在本手册中，为了便于操作者理解及注意相关信息，使用以下标记及符号：1. 2. 1 安全标记如果不严格遵守或不遵守操作说明、工作指示、规定的操作顺序和诸如此类的规定，可能导致人员伤亡事故。如果不严格遵守或不遵守操作说明、工作指示、规定的操作顺序和诸如此类的规定，可能导

5、致设备的损坏。用于突出某个题目的一般性或者辅助性说明，或者对特殊性提请注意。1. 2. 2 其它符号表示包含各种有助于简化工作的建议。有特殊意义或者便于理解的信息。指出详细信息和解释所在的手册及章节。引用实例描述和解释。1.3安全相关危险 为了保持操作安全性，不允许下列人员从事操作：1残疾人士；2心脏有问题的人； 3没有穿戴规定防护器具的人；4不熟悉机器人系统，在设备操作方面没有经过充分培训的人员；5留披肩长发的人员。当心 机器人系统操作人员应非常熟悉以下内容：1 熟悉本操作手册内容；2 了解警告牌的含义；3 了解紧急请情况下的安全区与联系人；4 了解紧急停止开关的位置及复位方法；5 了解系统

6、的检查方法；6 熟悉系统的布线图和电压情况；7 熟悉系统的安全回路8 了解维护系统的安全步骤危险 应遵循的安全措施：1 尽管系统在设计及外围设备的选型上已适当的考虑了安全问题，但在操作及维护中仍应严格遵循本手册中的注意事项。2 应保证对系统电源的操作，现场焊接废料的处理都符合相关法规及公司要求。3 应保证没有人员误入机器人自动化区域。4 为了确保安全，一定要有适当资格的人员或者精通机器人系统的人员来对系统进行维护和修理工作。5 请勿触摸带高压电的电气元件。6 保证机器人和焊接控制器在关电后至少5分钟再进行操作，因为在关断电源后电容器仍有可能带电，所以一定要确保没有电压后再进行操作。7 应进行定

7、期检查和维护，尤其是焊接设备，只能在损坏的部件得到修复后才能操作本系统。8 千万不要打开焊接设备的任何门，但在必要时（检查维修时）可以打开，应由指定的人员进行安全管理。9 切勿将手或手指放在电极、电极修磨器及滑台导轨之间，有可能会使其受到电极、修磨刀片以及滑台的运动而引骨折或其他伤害。10切勿从滑台，滚床和安全围栏的间隙处经过，有可能导致划伤或其他伤害。11切勿站在机器人正下方操作机器人，应了解机器人周围的安全区域所在。12在接通电源或者压缩空气时应检查设备周围是否安全。13在打开安全门进入自动化区域进行维护前，切记将机器人模式调至手动模式并在门外挂好维护警示牌。当心 机器人操作人员应注意以下

8、几点操作注意事项1 在修改机器人程序点时，应注意机器人的运行轨迹，同时注意机器人干涉区，不能与其他设备或者其他机器人运行轨迹干涉。2 切勿强制任何机器人相关信号或者修改机器人逻辑。3 操作维护人员应十分熟悉机器人系统的相关信号以及机器人示教器上的相关按钮的作用。2技术参数2.1 各车型的白车身参数：- Q22：商用车，车型尺寸为：398015801898，五门（两前门、两中滑门，后车门）；- Q22B：商用货车，车型尺寸为：410516001900，二门（两前门）。2.2 本项目的生产节拍、纲领：- 生产纲领：三班15万/年（300天，开动率90，8小时/班）； - 生产节拍：130 秒2.3

9、 厂房资料- 车间最低温度：0；最高温度：45。- 车间湿度：75%RH或以下2.4 公用动力- 自动化设备电力供应 电压220/380v，三相，波动范围：-10%+10%； 电源频率为500.5HZ； 三相电压不平衡度3%；- 焊接电源 电压： 380V三相； 电源频率：50Hz2%。- 压缩空气 主管网压力0.7MPa，设备入口最小压力0.5MPa； 最大含水量0.6 mg/m3，最大含油量30 mg/m3，进气温度：2535；- 冷却循环水：车间生产用水为循环水，采用闭式系统，进水压力0.50 MPa，进出水压差不小于0.25 MPa。3设备描述3.1 自动化系统描述Q22焊装线是由7台

10、机器人，7台焊枪，7台电极修磨器，7套OBARA焊接控制器，2套机器人滑台以及相关水气控制设备构成的。表1 机器人工位描述序号工位机器人数功 能1MB0503总拼补焊2MB0904顶盖焊接总拼补焊MB50工位：1台顶置机器人，2台地面安装的机器人，2把C型焊钳，1把X型焊钳，3台电极修磨器。其中，顶置机器人焊接下车身和侧围搭接处的焊点；2台地面安装机器人焊接左右两侧侧围和门槛搭接处的焊点。当工位滑橇下降到位，夹具夹紧，所有信号传递给机器人之后，机器人开始焊接工作，结束后，机器人会Home点，夹具和滚床开始动作。当过来的是Q22B车型的时候，机器人R3将会被自动隔离，不工作。顶盖焊接MB90工位

11、：4台地面安装的机器人，2把C型焊钳，2把X型焊钳，4台电极修磨器,2个气动滑台。车身后部的2台机器人安装在气动滑台上，当滑撬到位时，滑台2前行到位，机器人R4和机器人R1和R2开始焊接工作，过程中机器人R4有一次部分夹具打开请求，当R4焊接完成之后，滑台2后退；车身前部的2台机器人焊接顶盖和侧围搭接处的焊点。当滑台2后退到位之后，滑台1开始前进，到位后，机器人R3开始焊接工作，并且R3和前面两台机器人R1和R2会进行第二次夹具打开请求，只有当着三台机器人都发出了请求，夹具才开始相应的动作，补齐剩下的焊点，焊接完成后，所有机器人返回Home位，滑台1后退。整个焊接工作完成。当滑橇载入的是Q22

12、B车型的时候，两滑台机器人被隔离，不会参与工作。机器人R1和R2在焊接过程中，也会进行一次夹具打开请求，所有夹具打开，上升到位，机器人补齐剩下的焊点，返回Home点，作业完成。3.2 控制系统结构控制系统构成是将两个工位分为PLC1和PLC2分别控制，其中MBR051和MBR092分别作为主机器人与线体进行信号交互，而每个主机器人同时也完成对该工作站的报警信息的显示，多有安全信号的采集处理都是通过OMRON安全PLC来完成的，所有的信号与机器人之间的交互都是通过profibus总线实现的，控制系统信号流程图如下图：MBR051MBR053MBR054TCTCTCTCMBR052UBR041PL

13、CUBR043UBR044TCTCTCTCUBR042PLC图1 总线网络结构表2 总线地址表序号工位机器人总线地址CP柜总线地址1MB050MBR051MasterJB142MBR05252JB243MBR05353JB344MB090MBR09191JB345MBR092MasterJB446MBR09393JB147MBR09494JB243.3 工作站与线控制器的信号交互根据总线网络结构，焊装线机器人工作站与输送线的信号交互通过两台主站机器人MBR051和MBR092实现。各工作站与线体夹具之间交互的信号由主站机器人统一发送给输送线；同样，输送线输出给各工作站的信号也是发送至主站机器人

14、。具体信号分配情况见下表。操作说明： 在机器人工作站自动运行之前，必须确保满足一下条件：1. 线体（夹具）急停2. 线体（夹具）自动3. 线体（夹具）工作位4. 线体（夹具）焊接使能5. 车型信号和奇偶校验位：（分别规定如下）表3 车型信号和奇偶校验位Q22Q22B车型3(预留)车型号0位111车型号1位011车型号2位001奇偶校验位010表4 MB050工位与线体的交互信号MB050工位与线体的交互信号模块地址变量名机器人地址备注1备注2线体到机器人输入模块40车型号0位IN【801】1车型号1位IN【802】2车型号2位IN【803】3奇偶校验位IN【804】4线体（夹具）急停IN【80

15、5】5线体（夹具）故障IN【806】6线体（夹具）自动IN【807】7线体（夹具）工作位IN【808】0线体（夹具）原点IN【809】1线体（夹具）复位IN【810】2请求1夹具动作完成IN【811】3线体（夹具）焊接使能IN【812】4IN【813】5IN【814】6IN【815】7IN【816】机器人到线体输出模块20机器人急停OUT【801】1机器人自动OUT【802】2机器人原点OUT【803】3机器人焊接完成OUT【804】4工具请求1OUT【805】5请求1释放OUT【806】6工具请求2OUT【807】7请求2释放OUT【808】0机器人故障OUT【809】1OUT【810】2O

16、UT【811】3OUT【812】4OUT【813】5OUT【814】6OUT【815】7OUT【816】表5 MB090工位与线体的交互信号MB090工位与线体的交互信号模块地址变量名机器人地址备注1备注2线体到机器人输入模块40请求1夹具动作完成IN【801】1请求2夹具动作完成IN【802】2线体（夹具）焊接使能IN【803】3线体（夹具）报错IN【804】4车型号0位IN【805】5车型号1位IN【806】6车型号2位IN【807】7奇偶校验位IN【808】0线体（夹具）急停IN【809】1IN【810】2线体（夹具）原点IN【811】3线体（夹具）工作位IN【812】4线体（夹具）复位

17、IN【813】5线体（夹具）自动IN【814】6IN【815】7IN【816】机器人到线体输出模块20机器人急停OUT【801】1机器人自动OUT【802】2机器人原点OUT【803】3焊接完成OUT【804】4工具请求1OUT【805】5请求1释放OUT【806】6工具请求2OUT【807】7请求2释放OUT【808】0机器人故障OUT【809】1OUT【810】2OUT【811】3OUT【812】4OUT【813】5OUT【814】6OUT【815】7OUT【816】3.4 机器人3.4.1 机器人型号和规格Q22焊装线全部采用KUKA机器人，所有机器人本体型号及控制器如下列表格所示：表6

18、 Q22焊装线机器人本体型号及控制器序号型 号数量备注1KR200 comp系列6地面安装2KR210-2K系列1顶置安装合计7不同型号机器人本体的具体技术参数请查阅相关手册。设备使用前，操作及维护人员必须理解、熟练掌握设备各项安全注意事项，并掌握相关安全保护和急救的措施。设备使用、维护过程中，操作及维护人员必须严格遵守相关条款要求、并按照规定穿戴好防护用品。机器人的使用及维护请查阅 KR C2/KR C3 Operator Control 、KR C2/KR C3 User Programming 、KR C2/KR C3 Expert Programming 。3.4.2 KRC冷启动当K

19、RC系统发生故障或者出现死机的情况，可以通过冷启动的方式重新启动。强制冷启动被选择以后，下一次系统启动时将进行冷启动。当需要再次进行冷启动时，必须重新选择。3.4.3 机器人零点校正机器人零点是机器人所有程序内路径点的参考原点，一旦零点丢失或者改变将导致机器人路径点、运动轨迹发生变化。在以下情况下需要进行机器人零点校正： 机器人安装完成后首次编程之前 机器人在完成负载测试后 机器人本体发生碰撞之后 机器人零点丢失 机器人本体进行维修后（例如：更换驱动电机或者RDW）带电插拔KRC与机器人本体间电源电缆及信号电缆会导致机器人零点丢失，设备维护过程中必须在机器人系统彻底关闭后才能进行电缆的拔插。机

20、器人零点重新校正后一定要将机器人所有程序点在手动的方式下验证，确认程序点正确无误后才能自动运行。为确保零点校正的精确性与可靠性，并提高校正工作的效率，建议采用EMT进行校正。使用EMT进行零点校正的详细操作步骤及注意事项请查阅 KR C2/KR C3 Start-up 。在完成轴的零点校正好后必须将监测槽保护帽重新盖上，避免异物混入损坏机器人轴零点监测装置而导致昂贵的修理工作。3.4.4 机器人输入输出信号及变量的监控3.4.5.1 信号监控机器人输入输出监控可以显示机器人系统及用户定义信号的状态，通过监控机器人的信号，可以查看系统运行情况，便于设备操作及维护。系统中输入输出在安装调试过程中已

21、定义、设置，任何修改都有可能导致系统错误或者设备错误动作！在监控功能中，可以对输出信号进行强制操作，将信号置位或者复位。强制功能仅在调试及维护过程作为测试临时使用，不正确的使用该功能有可能会导致系统错误或者设备错误动作。信号被强制后，在设备自动运行前必须及时取消强制。3.4.5.2 变量监控机器人变量监控可以显示机器人系统及用户定义变量的状态，通过监控机器人的信号变量，可以查看系统运行情况，便于设备操作及维护。在 “Name”栏输入要监控的变量名，然后按下回车键，即在“Current value”栏显示该变量的当前值，继续按回车会刷新当前变量值。图2 变量监控界面例如：变量SPOT_COUNT

22、1，1、SPOT_COUNT1，2分别为机器人焊枪打点计数值与电极修磨次数计数值，在“Name”栏输入SPOT_COUNT1，1按下回车键，显示的数值即为当前焊枪在上一次修磨后已打的焊点数。输入SPOT_COUNT1，2 按下回车键，显示的数值即为当前焊枪在上一次换电极帽后已修磨的次数。系统中变量在安装调试过程中已定义、设置，任何修改都有可能导致系统错误或者设备错误动作！3.4.4 机器人程序备份为了防止机器人程序丢失或被意外的修改，需要将机器人程序及时进行备份，以便于程序的快速恢复。在修改机器人程序点或者机器人相关程序逻辑后一定要对机器人程序文件进行备份。3.4.5.1 文件备份路径设置机器

23、人程序文件备份路径缺省设置为A盘（3.5寸软驱），为了将文件备份至所需的路径下，需要更改文件备份路径，具体操作如下： 在Administrator模式下，按住Ctrl+Esc键，进入WINDOWS界面 进入路径为C:KRCUTILKRCCONFIGURATOR的文件夹中，选择文件名为KrcConfigurator.exe的可执行文件，双击该图标，将出现如下界面： 图3 文件备份路径设置界面 更改文件备份路径3.4.5.2 文件备份设置好文件备份路径后进入KRC，选择 “File”软键，在下拉菜单中选择“Archive”，在下属菜单选择 “All”：系统出现提示信息，按 下“Yes”软键，系统将

24、会把机器人程序文件自动备份到所设置的路径下，并自动生成文件名为所设置文件名的ZIP文件，同时自动备份另一个ZIP文件到D:Archive History下，文件名格式为：“Archive history 年-月-日 时-分-秒”。3.4.5.3 文件还原当出现程序文件损坏需还原先前备份的文件时，按示教器上的软按键 “File”，在下拉菜单中选择 “Restore”，系统会提示需不需要删除现在的R1文件夹，选择“否”即可还原先前所备份的程序文件。3.4.4 机器人系统维护机器人系统在使用过程中出现问题，请首先借助本手册及相关手册进自行解决；如果仍然无法解决，请与我公司的售后部门及KUKA公司相关

25、技术人员取得联系。此外，为了便于更快的解决问题，请准备好下列相关信息： 机器人本体序列号 KRC控制柜序列号 KRC控制柜内主机序列号一旦机器人出现故障，请记录以上序列号并将其提供给KUKA公司。设备日常的维护也是必须的，请参照相关手册。设备部分维护工作必须由经过培训的专业人员完成，非专业人员及不恰当的维护工作会导致设备的损坏。3.5 焊接系统机器人点焊焊接系统由机器人焊钳、焊接控制器、辅助设备（冷却回路、气路）构成，可以实现焊接过程中焊接参数的设定与自动调用，从而可以实现机器人自动焊接。3.5.1 焊钳M209焊装线采用的是小原机器人焊钳，自动线上所采用的焊钳可以按照以下几种方式分类： 按外

26、形结构分：分为X型枪和C型枪； 按焊钳动作行程分：分为双行程焊钳（大开、小开）、单行程焊钳（仅小开）；机器人焊钳正常工作时所需的水、电、气、信号通过焊钳上的快插接口与机器人Energy Supply中管路及电缆相连。图4 焊钳结构示意图机器人控制系统具备自动焊接计数及电极修磨计数功能，可以实现自动修磨及将焊钳移动到换电极帽位置。焊接计数及电极修磨计数值设定在程序C:KRCR1Programspot_count_preset.src中设定。DEF SPOT_COUNT_PRESET( );For gun 1;Spot countCOUNT_PRESET1,1=500 ;焊点计数;electrod

27、e lifeCOUNT_PRESET1,2=6 ;修磨计数END为提高电极帽的使用寿命，可以根据每把焊钳的工作情况设定焊接点数和修磨次数。焊钳工作或维护过程中禁止将手等身体部位放到电极之间以及焊钳的活动部分，防止焊钳意外动作导致人身伤害事故，若确实需要进行相关操作，请务必关闭气源阀门并对管路中残存压力进行释放工作。机器人焊钳的维护必须由专业人员进行。3.5.2 焊接控制系统M209焊装线焊接控制器选用小原ST21型焊接控制器。焊接控制器用于实现机器人焊钳焊接的控制，包括焊钳焊接规范（焊接电流、焊接时间等）的设定及调用。图5 ST21焊接控制器图6 ST21焊接控制器内部结构示意焊接控制器以及T

28、P编程器相关操作请参阅ST21系列控制箱使用说明书。焊接参数已在设备调试过程中设定，任何参数的修改有可能会影响到焊接质量，焊接参数的调整必须由专业人员进行并进行相关工艺验证。焊接控制器的维护必须由专业人员进行。3.5.3 辅助系统（动力、冷却循环水）机器人焊钳在进行焊钳的工作中，需要由压缩空气作为焊钳动作的动力，同时需要冷却水对焊接控制器及焊钳电极部分进行冷却。为实现压缩空气及冷却水回路的控制，采用了一系列流体控制元器件，并集中安装在安装板上，水气回路原理图如下图所示：67Tel:0551-2249990 Fax:0551-2249996图7 焊接系统水气回路原理图8 水气元件安装板示意图表7

29、 水气元件功能及参数设定序号元 件功 能设定值1虑水器压缩空气进气虑水2调压器压缩空气进气调压0.50.6Mpa3电接点压力表指示进气调压后压力，压力过低报警0.4Mpa4精密过滤器机器人焊枪气源精密过滤5比例阀机器人焊枪气源压力调节根据要求设定6检流器指示管路中有无水流7水流量开关检测管路中冷却水流量6 L/min8过滤器冷却水进水过滤9电磁阀冷却水进水通断控制10单向阀防止冷却水倒灌进入气路11分线盒水气元件输入输出信号接口为区别焊接系统水、气管路及管路中水、气流向，用不同颜色的管路表示：机器人本体上管路： 绿色：焊枪进水管 红色：焊枪出水管 蓝色：焊枪、抓具进气管 黑色：换枪结构进气管水

30、气元件安装板上管路： 蓝色：压缩空气进气管 红色：进水管 黑色：出水管气缸及电磁阀上管路： 蓝色：进气管 黄色：出气管正常工作地时候，所有纵向的阀门都是不允许打开的，只有在特殊的情形下，需要进行吹水工作的时候，才需要将其全部打开。但这个时候需要将进水总阀关闭。表8 比例阀压力参数设定序号参数功 能设定值1P_1压力不足时压力设定0Mpa2P_2焊接规范17压力设定根据工艺设定3P_3焊接规范814压力设定根据工艺设定4P_4修磨，焊接规范15压力设定0.150.25Mpa3.5.3.1 压缩空气管路维护焊接系统中，压缩空气主要供机器人焊枪、抓具、换枪支架气缸、修磨器等元器件使用，进气管中压力为

31、0.60.8Mpa，经减压阀后管路中压力为0.40.6Mpa。压缩空气管路中压力在正常情况下将达到0.40.6Mpa，严禁在进行泄压操作之前进行管路维护工作！压缩空气管路维护时，须遵循下列步骤： 关闭进气管球阀； 按下滤水器下端的排水按钮，将管路中残存压力排空； 管路维护； 维护工作结束后，确认各管路接头连接可靠、牢固后方能打开进气管球阀。日常须定期检查管路各连接接头处是否有松动、漏气等。关闭进气管球阀后，管路残存气体中仍保持较高的压力，在未进行管路泄压之前，进行管路维护是危险的！3.5.3.2 冷却水管路维护机器人焊钳在焊接过程中电极部分以及焊接控制器可控硅部分会产生大量热量，必须通过冷却水

32、进行冷却，冷却水回路受阻或者水流量过低均会导致设备过热，影响设备的正常使用及寿命。因而，必须确保冷却水回路通畅并确保水流量达到水流量传感器的设定值。当管路中水流量过低或者管路中出现漏水现象，会导致水流量传感器动作，控制系统将通过电磁阀关闭水路。为确保机器人焊枪良好的冷却效果，根据冷却水水质情况，定期清洗进水过滤器中的过滤网。在以下情况，需要进行冷却水回路的吹水操作： 冬季，当气温低于摄氏零度，焊接系统中的冷却水会发生冻结而导致冷却水回路中管路或元器件损坏。 设备长期不使用时，管路中的冷却水易于发生变质而堵塞管路或损坏元器件。 管路维护时，为防止管路中冷却水流出。冷却水回路的吹水操作具体步骤：

33、关闭进水管球阀并确保电磁阀未动作（阀指示灯亮，阀关闭），打开出水管球阀； 将吹水气管接头插入进气管路上的快速插口； 打开吹水气管上连接的球阀，压缩空气进入冷却水管路，吹气时间持续4060秒； 关闭出水管球阀，关闭吹水气管上连接的球阀，将吹水气管接头拔出冷却水回路的吹水操作结束后，管路残存气体中仍保持较高的压力，在未进行管路泄压之前，进行管路维护是危险的！3.5.4 焊钳电极修磨器电机修磨器用于机器人焊枪电极的自动修磨，图9 修磨器结构示意图进行电极修磨过程中，严禁近距离观察，防止吹气时将切屑吹入眼睛中！表9 修磨器技术参数电 压3380V频 率50Hz转 速250 rpm马 达 功 率750W

34、适合加压力9802450N电极修磨器相关操作及维护请参阅电极打磨器使用说明书。3.6 安全保护系统3.6.1 急停按钮工作站中每台设备上均设置急停按钮，急停按钮用于紧急情况下设备的停止。每个工位所有的急停按钮通过硬件回路连接在一起，任何一个急停按钮被按下，将会触发整个工位所有设备急停。并将急停的状态传送给线体夹具。3.6.2 安全光幕生产线自动化工位与人工工位接合处或上件工位，为了防止操作人员进入机器人工作区域，通过安全光幕来防止操作人员接近运动中的设备。安全光幕在自动工作模式下启动，安全光幕被触发后，运动中的设备安全回路被断开，系统报安全回路故障。当有滑橇过来时通过传感器进行判断，当满足条件

35、时就说明过来的是滑橇，于是安全系统对光栅进行屏蔽，保障滑橇的安全通行。3.6.3 安全门为便于设备的维护，在安全围栏上设置了安全门，安全门上装有安全门锁，安全门锁接入本工位设备安全回路，当设备工作过程中安全被打开，安全回路动作，设备进入安全保护状态，停止工作。另外，在每个安全门的旁边都安装有安全门按钮盒，具体如下介绍。- 安全门按钮功能要求： 生产线自动运行情况下，启动灯常亮。 按下循环停止按钮，请求进入，停止按钮灯1秒频率闪烁，启动灯灭，该安全区域完成一个工作循环停止运行后，灯常亮。工作人员进入，工作完成后，关闭安全门，按下启动按钮，启动按钮灯亮，停止按钮灯灭。 急停按钮拍下，急停灯常亮，故

36、障排除后，松开急停按钮，在没有按复位按钮的情况下，急停灯1秒频率闪烁，复位后，急停灯灭。 安全门按钮盒和安全围栏结构形式如下图所示。图-11 安全门按钮盒图-12 安全围栏进入安全围栏进行设备维护时，请确保至少一台机器人处在T1或T2模式，安全门处于打开的状态，同时在门上悬挂安全标识。完成设备维护，关闭安全门并复位安全回路报警时，请务必确认设备工作范围内没有其它人员。4使用操作说明机器人工作站操作分为自动和手动两种模式。 自动操作模式：用于生产线的自动生产，机器人工作站自动从输送线获取车型，调用相应程序，完成工作 手动操作模式：用于调整及维护操作，手动操作机器人进行运动或完成相关工作4.1 手

37、动操作4.1.1 机器人的手动操作机器人在以下情况下需进行手动操作： 焊接，修磨和换电极帽等程序的示教，路径的微调及修改，以及程序路径的验证 机器人在工作过程中发生故障，需手动移动机器人 手动运行机器人程序进行工作机器人的操作、使用请查阅 KR C2/KR C3 Operator Control 、KR C2/KR C3 User Programming 、KR C2/KR C3 Expert Programming 。机器人手动操作时除了需注意操作手册中提到的各项安全注意事项，以下几项注意是在手动操作中必须要特别注意的。机器人在T1模式下运行时，机器人程序执行速度限制在25，但在T2模式下运

38、行时，机器人程序执行速度不受限制，为显示的运行速度，所以在T2模式下手动操作机器人时，必须能意识到机器人当前可能的运动速度，防止在T1切换至T2时速度突然提高。在T2模式下运行时，机器人执行第一条运动指令时，速度很慢，但在该运动指令后，机器人速度将达到显示的运行速度，所以在T2模式下手动操作机器人时，必须能意识到机器人可能的运动速度的变化，防止速度突然提高时发生危险。手动操作机器人时，应尽量避免第四轴和第六轴在同一条直线上的情况，否则容易导致管束包在手轴上缠绕的危险。4.1.2 机器人焊钳的手动操作生产线中所有点焊机器人均安装了KUKA Gripper & SpotTech功能包，因而在机器人

39、KCP中集成了焊钳及抓具的控制功能，手动方式下可以直接通过已设定的功能按键实现对焊钳的控制。选择GripperTech，KCP屏幕左侧功能键区将出现相关功能按键。n 大小开选择按键（1）按下该键，键内显示数字在1和2之间切换对于点焊功能，选择键内数字1和2分别代表焊钳的大小开及打点单行程焊钳该按键无效n 操作按键每次按下该键，焊钳电极执行大开、小开的切换该按键仅在KCP使能键被按下后才会被点亮，否则显未灰色n 焊接选择按键（2）切换该按键，键内显示数字2n 操作按键每次按下该键，焊钳电极执行加压焊接的动作（不带电流）焊钳在大开状态下按下该键，焊钳先执行小开，后执行焊接动作该按键仅在KCP使能键

40、被按下后才会被点亮，否则显未灰色在执行焊钳手动操作时，严禁将身体部位放在焊钳电极之间以及活动部件上，防止由于焊钳动作造成伤害。4.1.3 机器人焊枪的手动操作生产线中所有点焊机器人均安装了KUKA Gripper & SpotTech功能包，因而在机器人KCP中集成了焊枪的控制功能，手动方式下可以直接通过已设定的功能按键实现焊枪的动作。选择GripperTech，KCP屏幕左侧功能键区将出现相关功能按键。n 阀组选择按键每次按下该键，按键内数字循环切换，键内显示数字代表不同的阀组，阀组控制相应的气缸或真空组件n 操作按键每次按下该键，所选阀组控制的气缸或真空组件进行打开、关闭的切换动作该按键仅

41、在KCP使能键被按下后才会被点亮，否则显未灰色4.1.4 手动机器人程序的执行手动运行机器人程序机器人工作站在完成调试后，严禁非专业人员更改机器人程序中的路径点及逻辑指令。只有非常了解机器人程序中相关逻辑语句涵义的专业人员才能在手动操作模式下运行机器人程序，若有需要跳过相关逻辑语句时一定要确定周围相关设备及机器人满足该逻辑语句的条件，以防出现机器人与其他设备或机器人发生碰撞的事故。此外手工操作运行了机器人逻辑语句后根据需要需复位相关信号，以免发生信号紊乱的情况导致危险。4.2 自动工作模式自动工作模式为生产线正常生产时的工作模式，机器人工作站自动工作需要满足以下条件： 工作站内无故障、安全报警

42、； 站内所有机器人在原点，进入CELL主程序，完成程序初始化； 站内所有机器人EXT工作模式，伺服上电，等待程序号； 输送线自动工作模式；当机器人工作站满足以上条件，收到本工位车型程序号，机器人开始自动工作。机器人工作站自动工作模式下，为了便于控制及操作，在KCP设置一系列的功能按钮。选择Function Button，KCP屏幕左侧功能键区将出现功能按键，功能切换通过左下角的按钮实现，功能可以循环切换。4.3 机器人软按键4.3.1 启停操作（主机器人有效）工作站自动工作模式下，站内机器人启动、停止、故障复位操作通过启停功能按键实现。n 功能指示键（FUNC1）通过KCP左下角功能选择键，切

43、换至FUNC1（启停控制功能）n 启动按键站内机器人因故障、STOP按键按下而停止工作或未启动时，复位故障信息，按下主机器人上START按键，站内机器人启动n 停止按键工作站内任何一台机器人KCP上STOP按键按下后，站内所有机器人停止工作n 复位按键故障解除后，按下任何一台机器人KCP上RESET按键，复位故障信息；出现急停故障时，需按下RESET按键3秒钟，才能复位急停故障信息功能按键STOP与KCP上STOP软按键功能不同。n STOP软按键机器人KCP上STOP软按键被按下后，仅该机器人停止工作，通过本机器人START功能按键启动。4.3.2 工作站机器人选择与隔离工作站内所有机器人在

44、自动工作模式下，通过机器人KCP上Deselect按键，可以实现本机器人的运动停止，而不影响其他机器人的自动运行。而只有当工作站处在飞外部自动模式下的时候，才能使用select键恢复本机器人。在程序初始化中，通常都是将每个select功能置1，也就是说，每台机器人默认是select的，无需再按按钮进行选择。n 功能指示键（FUNC2）通过KCP左下角功能选择键，切换至FUNC2（选择控制功能）n 机器人选择是配合Desel按键使用的，初始化默认为1。n 机器人隔离（仅限特殊情况下使用）按下之后，就将本机器人隔离开来，不参与工作。而不会影响其余机器人的自动工作。恢复时，要求机器人在飞外部自动模式

45、下，按下select按键。4.3.3 自动条件下修磨及换电极帽自动工作模式中，机器人焊钳会在打点计数、修磨计数达到设定值后才会进行修磨或换电极帽，但对于以下情况也必须进行电极修磨及换电极帽： 更换新电极帽后需进行一到两次修磨 电极帽在未达到打点计数设定值前需进行修磨 电极帽在未达到修磨计数设定值前需进行电极帽更换以上情况的电极帽修磨或更换可以在自动工作模式中，通过FUNC3（电极帽修磨及更换功能）实现。n 功能指示键（FUNC3）通过KCP左下角功能选择键，切换至FUNC3（电极帽修磨及更换功能）n 电极帽修磨每次按下该按键，机器人将在工作（可以是焊接、修磨或换电极帽）结束后，自动执行一次修磨

46、程序n 电极帽更换每次按下该按键，机器人将在工作（可以是焊接、修磨或换电极帽）结束后，自动执行SEVERICE程序，到达SERVICE POSITON时，系统自动关闭冷却水n 电极帽更换完成电极帽更换完成后，按下该按钮，机器人将自动会原点，离开SERVICE POSITON后，系统自动将冷却水打开4.3.4 工作站特殊功能键（主机器人有效）在试运行或干运行时候，不需要上电流进行空焊接，这时候可以按下主机器人上的DRY CYCLE按键。恢复时，之需要将DRY CYCLE按键长按2秒以上就可以将干运行取消。另外，在自动运行过程中，由于某种原因（通常是进行过手动操作，使一些工作状态没有复位），使得机

47、器人自动运行启动不了。这时候，将机器人调到手动状态，可以通过按键RESET SEQU来将整个工作状态复位（所有机器人要处在Home位），再恢复自动模式，重新启动即可。成功复位时，屏幕下方提示框中会提示复位成功，而失败时，也会提示相应的原因，按照提示操作即可实现。n 特殊功能键（FUNC4）通过KCP左下角功能选择键，切换至FUNC4（特殊功能）n 自动工作复位键在非外部自动，机器人要在Home位的情况下，按下RESET SEQU键，整个工作站自动工作模式将进行整体复位，再恢复外部自动模式重新气动。n 干运行键每按下一次DRY CYCLE键，工作站处于无电流的干运行模式；而长按2s以上可以进行恢

48、复。5机器人编程机器人工作过程中执行在KRC中已设定的程序，机器人程序通过在CELL程序中根据外部的车型等信号，调用相关的子程序，完成相应的工作。机器人程序框架如下图所示：图13 机器人程序框架结构示意5.1 编程规范新建程序或编程过程中，为了确保程序的规范化及标准化，程序名的命名及程序中关键点的命名须遵循以下规范：图14 机器人程序名定义规范图15 机器人程序路径点定义规范表10 机器人程序点名称定义举例序号信号名称信号定义备注1HOME机器人原点全局变量2WAITPOS机器人等待点全局变量3P01WAIT1P01中的等待点1全局变量4DRESS_POS电极修磨点全局变量5SERV_POS电

49、极更换点全局变量不同的机器人程序中所定义的关键点也不同，机器人程序中全局变量在KRCR1System$config.dat文件中定义，具体定义在折合USER GLOBALS GLOBAL POSITIONS中。机器人程序中，关键路径点被定义为全局变量，在所有程序中可以使用，在修改关键路径点时，必须充分意识到对其它使用该点的程序的影响，避免由此引起的其它程序中机器人轨迹变化而导致的干涉等危险情况。5.2 机器人示教编程机器人程序主要由运动指令及逻辑指令组成，运动指令用于控制机器人按照示教的轨迹点和设定的运动参数（运动方式、运动速度、加速度等）运动，机器人轨迹点通过示教编程的方式实现。机器人逻辑指

50、令则用于进行逻辑控制（逻辑运算、信号处理等），通过KRC系统逻辑命令实现。5.2.1 CELL程序编程CELL程序为机器人自动运行时执行的程序，机器人在切换到EXT模式前，必须进入CELL程序，机器人在自动工作时，始终在CELL程序中执行循环，当接受到外部的车型信号，调用相应的主程序完成相关的工作。DEF CELL ( ) INIT ;初始化程序BASISTECH INI ;初始化机器人内部信号CHECK HOME ;检查CHECK_HOME信号为TRUEPTP HOME Vel= 100 % DEFAULT ;运动到HOME点AUTOEXT INI ;初始化外部自动相关信号 LOOP ;循环

51、开始 USERSPOT(#INIT) ;初始化USERSPOT( )程序 P00 (#EXT_PGNO,#PGNO_GET,DMY,0 ) ;等待程序号 SWITCH PGNO CASE 1 P00 (#EXT_PGNO,#PGNO_ACKN,DMY ,0 ) P01 ( ) ; Q22车型 CASE 2 P00 (#EXT_PGNO,#PGNO_ACKN,DMY ,0 ) P02 ( ) ; Q22B车型 CASE 56 P00 (#EXT_PGNO,#PGNO_ACKN,DMY ,0 ) SERVICE1 ( ) ; 焊钳1更换电极帽 CASE 57 P00 (#EXT_PGNO,#PGN

52、O_ACKN,DMY ,0 ) ;SERVICE2 ( ) ; 焊钳2更换电极帽 CASE 63 P00 (#EXT_PGNO,#PGNO_ACKN,DMY ,0 ) TIPDRES1 ( ) ; 焊钳1修磨 CASE 64 P00 (#EXT_PGNO,#PGNO_ACKN,DMY ,0 ) ;TIPDRES2 ( ) ; 焊钳2修磨WAIT Time=1sec ;等待1秒 P00 (#EXT_PGNO,#PGNO_FAULT,DMY ,0 ) ENDSWITCH ENDLOOP ;结束循环END5.2.2 主程序编程机器人主程序为机器人执行完整工作流程的程序，在主程序中通过顺序调用相关功能

53、的子程序，完成整个工作流程。主程序与车型相关，即一种车型对应一个主程序（例如：P01对应于Q22、P02对应于Q22B），自动工作模式下，机器人通过输送线发来的车型号，在CELL程序中调用相应的主程序，完成该车型相关的工作。DEF P01 ( )INI ;初始化程序PTP HOME Vel= 100 % DEFAULT$TIMER1=0 ;计时器启动$TIMER_STOP1=FALSEHME2WAIT ( ) ;从HOME到WAITPOSITIONIF NOT I_RETHP THEN ;NORMAL CYCLEIF $MODE_OP=#T1 THENP01INIT1 ( ) ;P01程序初始

54、化ENDIFP01WELD1 ( ) ;焊接程序IF I_TIPDRQ1=TRUE THEN ;修磨请求TIPDRES1 ( ) ;修磨程序ENDIFPTP HOME Vel= 100 % DEFAULT$TIMER_STOP1=TRUE ;计时器停止$TIMER6=$TIMER1ELSE ;回到HomeWAIT2HME ( ) ;从WAITPOSITION到HOMEENDIFINIT_RS ( ) ;复位RESET JOB_READY(1-8)信号INIT_EXT ( ) ;初始化AUTO_EXTERN信号END5.2.3 焊接程序编程该程序为执行焊接功能的子程序，程序中包含运动指令、焊接控制指令和互锁逻辑指令等相关指令。焊接子程序执行的具体流程： 由HOME点或WAIT点运动至干涉区外 检测干涉信号 进入干涉区DEF P01Weld1( )INI ;初始化程序PTP P01WAIT1 H RETR OPN Gun= 1 Pair= FIRST Tool1 Base1;WAIT1点LOGIC.AREA_REQ 1 ;AREA 1 申请LOGIC.A_COL_RQ 2 ;ANTICOLLISION 2 申请PTP P8 CONT Vel= 100 % H Tool1:gun1 Base1:ub030