KUKA-C4点焊机器人的控制原理
前言: 点焊机器人是大众标准中最常使用的基准工艺控制,它涉及到焊接控制,轨迹补偿控制,铣削夹紧控制,电极测量控制.还有虚拟轴软件控制,下面我会一一道来.
基础知识: 机器人使用气伺服焊钳要完成的工作:焊接,更换电极帽,铣削,开关水站rip
点焊任务应在车辆坐标系（base）中编程。 对于wps机器人，电极与带有新e形帽的金属板之间的距离必须为3 mm，入射角必须为90度。sz在关闭时不得滑动，在焊接时不得引起分流。
焊接点的坐标必须通过示教功能确定。 降压时不能使用示教功能。开口尺寸的计算方法如下：标准开口尺寸sz +板材厚度+凸台高度。 对于带有补偿系统的焊枪，补偿值以二进制形式传输到焊枪，并且必须在每个焊接点进行编程。夹紧补偿的值应这样确定，使固定电极平缓地放在组件上。夹具补偿的值取决于夹具的类型和焊枪在焊接点的位置。 bin2 ~ 焊钳 ez1/sp1 平衡缸控制: 硬件设备的组态: vass06的festo伺服焊钳的网络配置: 输入信号
e705 gun ready 准备就绪
e706 energy saving is on 节能开
e707 release regulator is off 释放调整关闭
e708 with force 带压力
e709 handshake bit tcp ok 握手tcp位 ok
e710
e711 teach position valid 有效位置值
e712 control manual 手动控制
e713 control automatic 自动控制
e714 gun is referenced 焊钳在参考点
e715 positioning active 位置激活
e716 actual positon valid 实际的位置值
e717 gun opened 焊钳打开
e718 force reached 夹紧压力到达
e719 equalizer is back 平衡气缸返回
e720
e721 actual value e-force v1*100n 实际焊接压力
e722 actual value e-force v2*100n
e723 actual value e-force v4*100n
e724 actual value e-force v8*100n
e725 actual value e-force v16*100n
e726 actual value e-force v32*100n
e727 actual value e-force v64*100n
e728 actual value e-force v128*100n
e729 offset fixed e-arm 1*0.1mm 焊枪磨损偏移量
e730 offset fixed e-arm 2*0.1mm
e731 offset fixed e-arm 4*0.1mm
e732 offset fixed e-arm 8*0.1mm
e733 offset fixed e-arm 16*0.1mm
e734 offset fixed e-arm 32*0.1mm
e735 offset fixed e-arm 64*0.1mm
e736 offset fixed e-arm 128*0.1mm
e737 actual position v 1*0.1mm 实际位置值
e738 actual position v 2*0.1mm
e739 actual position v 4*0.1mm
e740 actual position v 8*0.1mm
e741 actual position v 16*0.1mm
e742 actual position v 32*0.1mm
e743 actual position v 64*0.1mm
e744 actual position v 128*0.1mm
e745 actual position v 256*0.1mm
e746 actual position v 512*0.1mm
e747 actual position v 1024*0.1mm
e748 actual position v 2048*0.1mm
e749 actual position v 4096*0.1mm
e750 actual position v 8192*0.1mm
e751 actual position v 16384*0.1mm
e752 actual position sign（0=pos/1=neg）
e753 life bit gun controller
e754
e755 cap change ok 更换电极帽完成
e756
e757 end of measuring 测量结束
e758
e759 milling ok 修磨ok
e760
e761 invalid gun code 无效的焊钳代码
e762
e763
e764
e765
e766 device code v1 设备码v1
e767 device code v2 设备码v2
e768 device code v4 设备码v4
e769 pre warning gun 焊枪预警
e770 warming lubrication required 加油要求警告
e771 reaching force take too long 压力到达超时
e772 wrong program/force from robi 机器错误的程序/力值
e773 target position invalid 目标位置无效
e774 component/plate thickness fail 板材厚度故障
e775 gun moving tightly 焊钳移动固定
e776 milling no ok 修磨未完成
e777 failure cap abrasion 修磨电极帽故障
e778 error caps/geometry 电极帽故障
e779 positioning deviation 位置偏差
e780 error equalizer 平衡缸故障
e781 error control/regulator 控制/调整故障
e782 error temperature transformer 变压器温度故障
e783 error pressure low 压力过低
e784 common error 普通故障
输出信号
a705 error reset 故障复位
a706 energy saving on 节能模式打开
a707 release regulator off 释放调整关闭
a708 without force 不带压力
a709 with tcp correction 带tcp修正
a710 start learning teach position 开始示教位置
a711 take over teach position 接受示教位置
a712 robot manual 机器人手动
a713 robot automatic 机器人自动
a714 reference 寻参
a715 release positioning 定位使能
a716 set position valid 定位设定有效
a717 open gun 开枪
a718 close gun 关枪
a719 gun jog open 点动开枪
a720 gun jog close 点动关枪
a721 set value e-force v1*100n 设置焊接压力值
a722 set value e-force v2*100n
a723 set value e-force v4*100n
a724 set value e-force v8*100n
a725 set value e-force v16*100n
a726 set value e-force v32*100n
a727 set value e-force v64*100n
a728 set value e-force v128*100n
a729 equalizer pressure v1 平衡缸压力设定
a730 equalizer pressure v2
a731 equalizer pressure v4
a732 equalizer pressure v8
a733 equalizer pressure v16
a734 equalizer pressure v32
a735 equalizer pressure v64
a736 equalizer pressure v128
a737 set position v 1*0.1mm 位置设定
a738 set position v 2*0.1mm
a739 set position v 4*0.1mm
a740 set position v 8*0.1mm
a741 set position v 16*0.1mm
a742 set position v 32*0.1mm
a743 set position v 64*0.1mm
a744 set position v 128*0.1mm
a745 set position v 256*0.1mm
a746 set position v 512*0.1mm
a747 set position v 1024*0.1mm
a748 set position v 2048*0.1mm
a749 set position v 4096*0.1mm
a750 set position v 8192*0.1mm
a751 set position v 16384*0.1mm
a752 set position sign（0=pos/1=neg） 位置设定符号（0=正/1负）
a753 life bit robot 机器人通讯有效
a754 compensation robot 机器人补偿
a755 cap changed 更换电极帽
a756 meas.before milling 打磨前测量
a757 meas .after milling 打磨后测量
a758 start milling done 首次修磨后完成
a759 normal milling done 过程修磨后完成
a760 test without componet 无工件测试
a761 gun code 1 焊枪代码1
a762 gun code 2 焊枪代码2
a763 gun code 4 焊枪代码4
a764 gun code spare 备用焊枪号码
a765 诊断 功能
a766
a767
a768
a769 program w1 程序号
a770 program w2 程序号
a771 program w4 程序号
a772 program w8 程序号
a773 program w16 程序号
a774 program w32 程序号
a775 program w64 程序号
a776 program w128 程序号
a777 vehicle type v1 类型号
a778 vehicle type v2 类型号
a779 vehicle type v4 类型号
a780 vehicle type v8 类型号
a781 vehicle type v16 类型号
a782 vehicle type v32 类型号
a783 vehicle type v64 类型号
a784 vehicle type v128 类型号
在分配焊钳的io地址是 e/a737à752 vass06的版本: gsdml-v2.31-festo-cpx -20161019.xml
停用us2诊断并在设备上显示红色错误led
使用smc的水气站rip - smc rip1的io区域: 513-520 e513 k1水流量合格 a513 kyp01ae 开水 e514 bv01wmin 水流量低位检测（no高于低压值才有信号） e515 bv01wmax 水流量高位检测 （nc 超过高压没有信号） a515 kyp01aa 关水 e516 bd01nd 低压气合格 gsdml -v2.3 -smc -ex245 -v1.0 -20130730.xml
festo的rip设置:
使用bosch焊接控制器:
e785 weld complete 焊接完成
e786 tip dress request 当前修磨请求
e787 tip dress counter reset 修磨次数清零、复位
e788 start tip dress request 首次修磨
e789 tip dressing necessary 有两把枪，一把需要修磨的时候
e790 with tip dressing seleted 已选择修磨
e791 tip changing prewarning 电极寿命报警
e792 weld on(with welding cuttent) 开始焊接
e793 target electrode force valency 1 电极压力目标值
e794 target electrode force valency 2
e795 target electrode force valency 4
e796 target electrode force valency 8
e797 target electrode force valency 16
e798 target electrode force valency 32
e799 target electrode force valency 64
e800 target electrode force valency 128
e801 end of stepper 结束热量递增
e802 timer ready 控制器准备好
e803 with monitoring 带电流监控
e804 weld ok 焊接完成
e805 weld no ok 焊接未完成
e806 warning limit consecutively violated 连续九点偏离中间公差带
e807 proportional valve pressure reached 阀的压力达到要求
e808 differential current monitoring tripped 电流监控
e809 phase monitoring 相位监控
e810 overcurrent on primary side 初级线圈过流
e811 current sensor error 电流传感器错误
e812 voltage sensor error 电压传感器错误
e813 overcurrent 24v dc 24v过载
e814 inverter overtemperature 变压器温度过高
e815 spot selection error 焊点选择错误
e816 protocol write error 记录错误
e817 reserviert 预留
a785 start 焊接开始
a786 tips have been dressed 电极已修磨
a787 electrodes have been changed 电极已更换
a788 reset fault 普通故障复位（三相380）
a789 reset fault with wc 控制器故障复位
a790 start recording protocol 开始记录电流
a791 function test without component 无件测试
a792 weld on(with welding current) 焊接打开，带电流焊接
a793 feedback electrode force valency 1 电极压力反馈
a794 feedback electrode force valency 2
a795 feedback electrode force valency 4
a796 feedback electrode force valency 8
a797 feedback electrode force valency 16
a798 feedback electrode force valency 32
a799 feedback electrode force valency 64
a800 feedback electrode force valency 128
a801 spot selection valency 1 焊点选择值
a802 spot selection valency 2
a803 spot selection valency 4
a804 spot selection valency 8
a805 spot selection valency 16
a806 spot selection valency 32
a807 spot selection valency 64
a808 spot selection valency 128
a809 spot selection valency 256
a810 spot selection valency 512
a811 spot selection valency 1024
a812 spot selection valency 2048
a813 spot selection valency 4096
a814 spot selection valency 8192
a815 spot selection valency 16384
a816 spot selection valency 32768
a817 ident valency 1 车型选择
a818 ident valency 2
a819 ident valency 4
a820 ident valency 8
a821 ident valency 16
a822 ident valency 32
a823 ident valency 64
a824 ident valency 128
a825 reserviert 预留
gsdml-v2.2 -rexroth-pss6000 -20180924.xml
机器人控制逻辑图:
使用的krl语言的高级程序：
feh_usr_s.src 提示机器人设备故障:以水流量为主 可以在每个焊接点调用该技术包。通过该调用，一方面根据盖的磨损将tcp临时更改为–x，另一方面根据参数p3“偏移”的值将tcp更改为–x。通过参数p4“距离”，可以选择指定在点plc处理之后在循环中执行的提升值。这样可以去除以前使用过的组件上的磨痕 中间点或距离大于固定e臂的3mm 焊接点在单步mstep模式下编程，无tcp移位且无参数4，因此可以检查或更改固定e臂的编程距离。在单步go操作中，使用tcp移位和参数4。 常用makro的用法 makro80 焊接 makro81 维修位置/更换电极确认
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点焊任务应在车辆坐标系（base）中编程。 对于wps机器人，电极与带有新e形帽的金属板之间的距离必须为3 mm，入射角必须为90度。sz在关闭时不得滑动，在焊接时不得引起分流。
焊接点的坐标必须通过示教功能确定。 降压时不能使用示教功能。开口尺寸的计算方法如下：标准开口尺寸sz +板材厚度+凸台高度。 对于带有补偿系统的焊枪，补偿值以二进制形式传输到焊枪，并且必须在每个焊接点进行编程。夹紧补偿的值应这样确定，使固定电极平缓地放在组件上。夹具补偿的值取决于夹具的类型和焊枪在焊接点的位置。 bin2 ~ 焊钳 ez1/sp1 平衡缸控制: 硬件设备的组态: vass06的festo伺服焊钳的网络配置: 输入信号
e705 gun ready 准备就绪
e706 energy saving is on 节能开
e707 release regulator is off 释放调整关闭
e708 with force 带压力
e709 handshake bit tcp ok 握手tcp位 ok
e710
e711 teach position valid 有效位置值
e712 control manual 手动控制
e713 control automatic 自动控制
e714 gun is referenced 焊钳在参考点
e715 positioning active 位置激活
e716 actual positon valid 实际的位置值
e717 gun opened 焊钳打开
e718 force reached 夹紧压力到达
e719 equalizer is back 平衡气缸返回
e720
e721 actual value e-force v1*100n 实际焊接压力
e722 actual value e-force v2*100n
e723 actual value e-force v4*100n
e724 actual value e-force v8*100n
e725 actual value e-force v16*100n
e726 actual value e-force v32*100n
e727 actual value e-force v64*100n
e728 actual value e-force v128*100n
e729 offset fixed e-arm 1*0.1mm 焊枪磨损偏移量
e730 offset fixed e-arm 2*0.1mm
e731 offset fixed e-arm 4*0.1mm
e732 offset fixed e-arm 8*0.1mm
e733 offset fixed e-arm 16*0.1mm
e734 offset fixed e-arm 32*0.1mm
e735 offset fixed e-arm 64*0.1mm
e736 offset fixed e-arm 128*0.1mm
e737 actual position v 1*0.1mm 实际位置值
e738 actual position v 2*0.1mm
e739 actual position v 4*0.1mm
e740 actual position v 8*0.1mm
e741 actual position v 16*0.1mm
e742 actual position v 32*0.1mm
e743 actual position v 64*0.1mm
e744 actual position v 128*0.1mm
e745 actual position v 256*0.1mm
e746 actual position v 512*0.1mm
e747 actual position v 1024*0.1mm
e748 actual position v 2048*0.1mm
e749 actual position v 4096*0.1mm
e750 actual position v 8192*0.1mm
e751 actual position v 16384*0.1mm
e752 actual position sign（0=pos/1=neg）
e753 life bit gun controller
e754
e755 cap change ok 更换电极帽完成
e756
e757 end of measuring 测量结束
e758
e759 milling ok 修磨ok
e760
e761 invalid gun code 无效的焊钳代码
e762
e763
e764
e765
e766 device code v1 设备码v1
e767 device code v2 设备码v2
e768 device code v4 设备码v4
e769 pre warning gun 焊枪预警
e770 warming lubrication required 加油要求警告
e771 reaching force take too long 压力到达超时
e772 wrong program/force from robi 机器错误的程序/力值
e773 target position invalid 目标位置无效
e774 component/plate thickness fail 板材厚度故障
e775 gun moving tightly 焊钳移动固定
e776 milling no ok 修磨未完成
e777 failure cap abrasion 修磨电极帽故障
e778 error caps/geometry 电极帽故障
e779 positioning deviation 位置偏差
e780 error equalizer 平衡缸故障
e781 error control/regulator 控制/调整故障
e782 error temperature transformer 变压器温度故障
e783 error pressure low 压力过低
e784 common error 普通故障
输出信号
a705 error reset 故障复位
a706 energy saving on 节能模式打开
a707 release regulator off 释放调整关闭
a708 without force 不带压力
a709 with tcp correction 带tcp修正
a710 start learning teach position 开始示教位置
a711 take over teach position 接受示教位置
a712 robot manual 机器人手动
a713 robot automatic 机器人自动
a714 reference 寻参
a715 release positioning 定位使能
a716 set position valid 定位设定有效
a717 open gun 开枪
a718 close gun 关枪
a719 gun jog open 点动开枪
a720 gun jog close 点动关枪
a721 set value e-force v1*100n 设置焊接压力值
a722 set value e-force v2*100n
a723 set value e-force v4*100n
a724 set value e-force v8*100n
a725 set value e-force v16*100n
a726 set value e-force v32*100n
a727 set value e-force v64*100n
a728 set value e-force v128*100n
a729 equalizer pressure v1 平衡缸压力设定
a730 equalizer pressure v2
a731 equalizer pressure v4
a732 equalizer pressure v8
a733 equalizer pressure v16
a734 equalizer pressure v32
a735 equalizer pressure v64
a736 equalizer pressure v128
a737 set position v 1*0.1mm 位置设定
a738 set position v 2*0.1mm
a739 set position v 4*0.1mm
a740 set position v 8*0.1mm
a741 set position v 16*0.1mm
a742 set position v 32*0.1mm
a743 set position v 64*0.1mm
a744 set position v 128*0.1mm
a745 set position v 256*0.1mm
a746 set position v 512*0.1mm
a747 set position v 1024*0.1mm
a748 set position v 2048*0.1mm
a749 set position v 4096*0.1mm
a750 set position v 8192*0.1mm
a751 set position v 16384*0.1mm
a752 set position sign（0=pos/1=neg） 位置设定符号（0=正/1负）
a753 life bit robot 机器人通讯有效
a754 compensation robot 机器人补偿
a755 cap changed 更换电极帽
a756 meas.before milling 打磨前测量
a757 meas .after milling 打磨后测量
a758 start milling done 首次修磨后完成
a759 normal milling done 过程修磨后完成
a760 test without componet 无工件测试
a761 gun code 1 焊枪代码1
a762 gun code 2 焊枪代码2
a763 gun code 4 焊枪代码4
a764 gun code spare 备用焊枪号码
a765 诊断 功能
a766
a767
a768
a769 program w1 程序号
a770 program w2 程序号
a771 program w4 程序号
a772 program w8 程序号
a773 program w16 程序号
a774 program w32 程序号
a775 program w64 程序号
a776 program w128 程序号
a777 vehicle type v1 类型号
a778 vehicle type v2 类型号
a779 vehicle type v4 类型号
a780 vehicle type v8 类型号
a781 vehicle type v16 类型号
a782 vehicle type v32 类型号
a783 vehicle type v64 类型号
a784 vehicle type v128 类型号
在分配焊钳的io地址是 e/a737à752 vass06的版本: gsdml-v2.31-festo-cpx -20161019.xml
停用us2诊断并在设备上显示红色错误led
使用smc的水气站rip - smc rip1的io区域: 513-520 e513 k1水流量合格 a513 kyp01ae 开水 e514 bv01wmin 水流量低位检测（no高于低压值才有信号） e515 bv01wmax 水流量高位检测 （nc 超过高压没有信号） a515 kyp01aa 关水 e516 bd01nd 低压气合格 gsdml -v2.3 -smc -ex245 -v1.0 -20130730.xml
festo的rip设置:
使用bosch焊接控制器:
e785 weld complete 焊接完成
e786 tip dress request 当前修磨请求
e787 tip dress counter reset 修磨次数清零、复位
e788 start tip dress request 首次修磨
e789 tip dressing necessary 有两把枪，一把需要修磨的时候
e790 with tip dressing seleted 已选择修磨
e791 tip changing prewarning 电极寿命报警
e792 weld on(with welding cuttent) 开始焊接
e793 target electrode force valency 1 电极压力目标值
e794 target electrode force valency 2
e795 target electrode force valency 4
e796 target electrode force valency 8
e797 target electrode force valency 16
e798 target electrode force valency 32
e799 target electrode force valency 64
e800 target electrode force valency 128
e801 end of stepper 结束热量递增
e802 timer ready 控制器准备好
e803 with monitoring 带电流监控
e804 weld ok 焊接完成
e805 weld no ok 焊接未完成
e806 warning limit consecutively violated 连续九点偏离中间公差带
e807 proportional valve pressure reached 阀的压力达到要求
e808 differential current monitoring tripped 电流监控
e809 phase monitoring 相位监控
e810 overcurrent on primary side 初级线圈过流
e811 current sensor error 电流传感器错误
e812 voltage sensor error 电压传感器错误
e813 overcurrent 24v dc 24v过载
e814 inverter overtemperature 变压器温度过高
e815 spot selection error 焊点选择错误
e816 protocol write error 记录错误
e817 reserviert 预留
a785 start 焊接开始
a786 tips have been dressed 电极已修磨
a787 electrodes have been changed 电极已更换
a788 reset fault 普通故障复位（三相380）
a789 reset fault with wc 控制器故障复位
a790 start recording protocol 开始记录电流
a791 function test without component 无件测试
a792 weld on(with welding current) 焊接打开，带电流焊接
a793 feedback electrode force valency 1 电极压力反馈
a794 feedback electrode force valency 2
a795 feedback electrode force valency 4
a796 feedback electrode force valency 8
a797 feedback electrode force valency 16
a798 feedback electrode force valency 32
a799 feedback electrode force valency 64
a800 feedback electrode force valency 128
a801 spot selection valency 1 焊点选择值
a802 spot selection valency 2
a803 spot selection valency 4
a804 spot selection valency 8
a805 spot selection valency 16
a806 spot selection valency 32
a807 spot selection valency 64
a808 spot selection valency 128
a809 spot selection valency 256
a810 spot selection valency 512
a811 spot selection valency 1024
a812 spot selection valency 2048
a813 spot selection valency 4096
a814 spot selection valency 8192
a815 spot selection valency 16384
a816 spot selection valency 32768
a817 ident valency 1 车型选择
a818 ident valency 2
a819 ident valency 4
a820 ident valency 8
a821 ident valency 16
a822 ident valency 32
a823 ident valency 64
a824 ident valency 128
a825 reserviert 预留
gsdml-v2.2 -rexroth-pss6000 -20180924.xml
机器人控制逻辑图:
使用的krl语言的高级程序：
feh_usr_s.src 提示机器人设备故障:以水流量为主 可以在每个焊接点调用该技术包。通过该调用，一方面根据盖的磨损将tcp临时更改为–x，另一方面根据参数p3“偏移”的值将tcp更改为–x。通过参数p4“距离”，可以选择指定在点plc处理之后在循环中执行的提升值。这样可以去除以前使用过的组件上的磨痕 中间点或距离大于固定e臂的3mm 焊接点在单步mstep模式下编程，无tcp移位且无参数4，因此可以检查或更改固定e臂的编程距离。在单步go操作中，使用tcp移位和参数4。 常用makro的用法 makro80 焊接 makro81 维修位置/更换电极确认
怎样根据不同的工况条件选择合适的流量计
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