橫梁雙機器人焊接工作站技術(shù)方案

1、 BY-RC30050F-W 機器人機器人焊接焊接工作站工作站 技術(shù)方案技術(shù)方案 天津彼洋科技天津彼洋科技有限公司有限公司 電話：電話：86傳真：傳真：86地址：天津市海河科技園津南區(qū)雙橋河鎮(zhèn)欣欣中路地址：天津市海河科技園津南區(qū)雙橋河鎮(zhèn)欣欣中路 2 號號 1 設(shè)備技術(shù)規(guī)格設(shè)備技術(shù)規(guī)格 1.1 設(shè)備主要用途設(shè)備主要用途 用于橫梁及支架等焊接。 1.2 設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)設(shè)備主要技術(shù)參數(shù) 最大焊接工件：3000 500 500mm 變位機承重能力：500 kg 變位機工件最大回轉(zhuǎn)直徑：1200mm 變位機重復(fù)定位精度： 0.5mm 機器人重復(fù)定

2、位精度： 0.08mm 1.3 設(shè)備安裝環(huán)境參數(shù)設(shè)備安裝環(huán)境參數(shù) 電：三相交流電 380V（ 15%）， 50Hz（ 2%） 單相交流電 220V（ 10%）， 50Hz（ 2%） 獨立接地保護線：接地電阻不大于 4歐姆 溫度：5+45 相對濕度：90% 周邊環(huán)境：通風(fēng)、遠離振動源 氣體供應(yīng)： 二氧化碳氣二氧化碳氣 根據(jù)現(xiàn)場條件，可以采用氣瓶并聯(lián)供氣，也可采用液態(tài)氣罐和管道供氣，二氧化碳氣純度要求 99.5以上，供氣壓力為 1.21.6MPa。 地基要求： 混凝土強度：210 kg / cm 2 (3000 lb/in2) 地基最小地面不平整度： 3mm厚度：150 mm 2 設(shè)備性能設(shè)備性能

3、 機器人焊接工作站由機器人安裝底座，全數(shù)字化焊接電源、送絲系統(tǒng)、水冷焊槍、清槍剪絲機構(gòu)、變位機等組成。 機器人安裝底座等采用型鋼組焊裝配結(jié)構(gòu)，具有良好的剛度/重量比，同時具備使用、維護、調(diào)試方便，機床整體布局合理、美觀。氣路、控制和機器人手臂等核心部分均采用進口名牌產(chǎn)品，性能可靠。整機具有高可靠性和低能耗的特點。設(shè)備加工精度高，控制系統(tǒng)先進、可靠、耐用，可連續(xù)切割24小時/天，具備重載工作能力。機床各部件密封和防護可靠，不會出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象；線路、管道配置合理、美觀，標(biāo)記清楚，便于安裝使用和維護，具有良好的電磁兼容性和抗震性。機構(gòu)設(shè)計符合人機工程學(xué)原理，操作方便。整機外形如如下圖所示。 圖 1 設(shè)

4、備外形 2.1 機器人安裝底座機器人安裝底座 機器人安裝采用坐式，其底座高度與變位機臺面高度相匹配，以求機器人實現(xiàn)最大的加工范圍。配置線槽，用于穿過機器人控制線纜及氣管等。 2.2 R-0iA 機器人機器人(FANUC) 軸數(shù)軸數(shù) 6 axes 最大運動半徑最大運動半徑 1437mm 有效運動范圍有效運動范圍 1074mm 最大負載最大負載 3kg 運動范圍運動范圍 Motion range J1 6.28rad (360deg) J2 4.36rad (250deg) J3 7.94rad (455deg) J4 6.63rad (380deg) J5 4.89rad (280deg) J6

5、 12.57rad (720deg) 最大運動速度最大運動速度 Max. speed J1 3.93rad/s (225deg/s) J2 3.75rad/s (215deg/s) J3 3.93rad/s (225deg/s) J4 7.42rad/s (425deg/s) J5 7.42rad/s (425deg/s) J6 10.91rad/s (625deg/s) 重復(fù)精度重復(fù)精度 0.08mm 圖 2 機器人 2.3 機器人控制器機器人控制器(FANUC) R-30iA Mate機器人控制柜的控制是基于 FAUNC公司采用工控機技術(shù)的智能運動控制系統(tǒng)。全數(shù)字伺服模塊給機器人的 6個關(guān)

6、節(jié)的交流伺服電機提供驅(qū)動電源，有能力擴展控制 24個外部伺服電機軸同步協(xié)調(diào)控制，完成直線插補和圓弧插補。 采用友好和簡易的編程界面，圖標(biāo)式按鍵，使操作人員更加易學(xué)和舒適。分布式硬件結(jié)構(gòu)和精簡指令集軟件能保證嚴格的時序和任務(wù)的執(zhí)行。外部 I/O點可隨意擴展。開放式結(jié)構(gòu)，可以與 Ethernet、Device-net等網(wǎng)絡(luò)進行連接。另外，帶有過濾網(wǎng)的自循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng)可以保證在 045范圍內(nèi)正常工作。 機器人系統(tǒng)配有大屏幕彩色 LCD 顯示的編程器，操作與編程簡單明了，具有在線焊接參數(shù)修改和故障自診斷顯示功能?？赊D(zhuǎn)換中/英文顯示方式，方便操作者。并且安裝有 deadman開關(guān)，進一步保證安全。 控制系

7、統(tǒng)內(nèi)嵌焊接軟件。 圖 3控制柜及示教器 2.4 林肯林肯焊接電源焊接電源 Power WaveR350是一款緊湊的多功能機器人焊接電源。 帶有內(nèi)置的送絲機控制，專門為機器人焊接應(yīng)用設(shè)計。它能實現(xiàn)非常快速的電弧響應(yīng)，包括 65 種標(biāo)準(zhǔn)焊接優(yōu)化工藝參數(shù)設(shè)置，能有效地轉(zhuǎn)換輸入功率以降低運營成本 所有這些都是在一個緊湊而結(jié)實的殼體里完成的。 主要特征主要特征： 內(nèi)置的送絲機控制 - 對于兼容的送絲機有標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)部控制，使用戶能在機器人示教器上修改設(shè)置。 PowerConnect 能量連接技術(shù)(正在申請專利) - 自動地調(diào)節(jié)輸入電源，在整個輸入電壓范圍中使焊接輸出保持不變。 Tribrid 能量模塊 -

8、高功率因數(shù)和效率，優(yōu)異的焊接性能。 Production Monitoring 2.1 生產(chǎn)監(jiān)控 - 跟蹤設(shè)備使用、焊接數(shù)據(jù)存儲和配置故障限制，以幫助生產(chǎn)分析和工藝改進。 輔助的 Power Surge Blocker 技術(shù) (正在申請專利) - 在標(biāo)配的 115 伏(10安)輔助電源插座上同時使用打磨機和其它要求高啟動電流(60 安或者更高沖擊電流)的設(shè)備時焊接性能不受任何影響。 結(jié)構(gòu)緊湊、外殼結(jié)實 - IP23 可以承受惡劣環(huán)境。 標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng) - 通過 輕松進行軟件升級。 產(chǎn)品規(guī)格說明產(chǎn)品規(guī)格說明 輸入輸入 電壓電壓 額定輸出時額定輸出時 輸入電流輸入電流 額定輸出時額定輸出時 電流電流

9、/電壓電壓/暫載暫載率率 輸出輸出范圍范圍 體積體積 高高 x 寬寬 x深深 毫米毫米(尺寸尺寸) 凈重凈重 公斤公斤(磅磅) 208/230/380- 415/460/575/1/3/50/60 3 相 / 40% 暫載率: 39/35/19/17/14A 3 相 / 100% 暫載率: 31/28/15/14/11A 1 相 / 40% 暫載率: 60/67/NA/NA/NA 1 相 / 100% 暫載率: GMAW 焊: 350安/31.5 伏/40% GMAW 焊: 300安/29 伏/100% 手工焊: 325 安/33 伏/40% 手工焊: 250 安/30 伏/100% 5-35

10、0安 518 x 356 x 630 38.6 (85) 60/53/NA/NA/NA 直流 TIG 焊: 350 安/24 伏/40% 直流 TIG 焊: 300 安/22 伏/100% 圖 4 焊接電源 2.5 送絲機送絲機 AutoDrive 4R90的解決方案表現(xiàn)了林肯電氣的最佳技術(shù)和焊接工藝，將一個為高端機器人焊接而設(shè)計的高效逆變電源和外形緊湊，耐用的送絲機集于一體。 優(yōu)點優(yōu)點： 集成的設(shè)計-設(shè)計“嵌套”在發(fā)那科機器人的上臂。 持久耐用 - 獲得專利的 MAXTRAC 送絲驅(qū)動是精鑄鋁設(shè)計提供可靠的進給力。 使用方便 - 與其它競爭的機型不同，驅(qū)動輪、送絲導(dǎo)向或壓力臂調(diào)節(jié)不需要工具。

11、 高性能 - 銅制焊槍連接提供更可靠的電氣連通性和更有效的能量轉(zhuǎn)移。 最佳的扭矩 - 較快的加速度可靠地從導(dǎo)絲管中拉出焊絲。 控制精確 - 雙彈簧壓力臂提供明確的調(diào)節(jié)，優(yōu)化不同焊絲類型的壓力。 焊接效果 - 高分辨率的轉(zhuǎn)速表精確地控制送絲速度。 優(yōu)化的機器人解決方案 - 緊湊、質(zhì)輕的包裝使機器人加速度性能和處理能力最大化。 設(shè)計特征設(shè)計特征: 4個驅(qū)動輪設(shè)計使送絲性能優(yōu)良 雙彈性壓力臂設(shè)計帶來精確的控制 快速自鎖導(dǎo)絲輪（無工具） 導(dǎo)絲板支持整個送絲路徑 送絲機設(shè)計“嵌套”在發(fā)那科機器人 ARC Mate 100iC的上臂 尺寸和重量最優(yōu)化 - 13.5lbs (6.1kg) - 長 x 寬 x

12、 高 英寸（毫米）9.1 x 7.5 x 8.4 (231 x 191 x 213) 可靠耐用的設(shè)計 - 高分辨率正交轉(zhuǎn)速表進一步控制送絲速度 - 高效發(fā)動機使用壽命長 焊接技術(shù)參數(shù)焊接技術(shù)參數(shù) 實芯焊絲尺寸范圍實芯焊絲尺寸范圍(毫米毫米) 藥芯焊絲尺寸范圍藥芯焊絲尺寸范圍(毫米毫米) 送絲速度范圍送絲速度范圍 ipm(米米/分分) .023 - .045 (0.6 - 1.2 毫米) .035 - .045 (0.9 - 1.2 毫米) 30 to 800 英寸/分 (0.8 to 20.3 米/分) 圖 5送絲機 2.6 水水冷冷焊槍焊槍 配置新一代機器人水冷焊槍系統(tǒng)，能夠滿足機器人焊接的

13、所有要求。焊槍結(jié)構(gòu)緊湊，額定電流大，無論是使用方便性還是焊接效果方面，都是最佳的選擇。 由于采用了模塊化設(shè)計，可以在保持 TCP（工具中心點）的同時快速更換鵝頸和電纜組件中的零件。堅固的焊槍設(shè)計，優(yōu)化了 TCP重復(fù)性，能夠連續(xù)進行精密焊接。 圖 6焊槍 2.7 水冷卻機水冷卻機 配置水冷卻機，提供焊槍冷卻水的冷卻和循環(huán)。 圖 7水冷卻機 2.8 清槍機構(gòu)清槍機構(gòu) 清槍站的噴硅油裝置采用了雙噴嘴交叉噴射，使硅油能更好地到達焊槍噴嘴的內(nèi)表面，確保焊渣與噴嘴不會發(fā)生死粘連。清槍噴硅油裝置設(shè)計在同一位置，機器人只要一個動作就可以完成噴硅油和清槍的過程。在控制上清槍噴硅油裝置僅需要一個啟動信號就可以按照

14、規(guī)定好的動作順序啟動。剪絲裝置采用焊槍自觸發(fā)結(jié)構(gòu)設(shè)計，不需要再使用電磁閥對它進行控制，簡化了電氣控制。 圖 8 清槍站 2.9 安全系統(tǒng)安全系統(tǒng) 標(biāo)準(zhǔn)配置：焊接預(yù)約盒 可在完成上下工件后按下盒上的按鈕，通知機器人可以進行焊接。亦可在出現(xiàn)故障或緊急情況下，按下急停開關(guān)，停止焊接動作。 2.10 單回轉(zhuǎn)單回轉(zhuǎn)焊接變位機焊接變位機 配置單回轉(zhuǎn)焊接變位機，變位機的回轉(zhuǎn)采用了與機器人聯(lián)動的交流伺服電機驅(qū)動。其結(jié)構(gòu)特點： 末級回轉(zhuǎn)支承，提供更高的抗傾覆力和扭矩。 加厚前板箱體結(jié)構(gòu)，強度更高、穩(wěn)定性更好。 導(dǎo)電優(yōu)良的焊接地線裝置，尤其在自動焊時，保證焊接電流、電壓穩(wěn)定。 圖 9變位機 2.11 工裝夾具工裝

15、夾具 按照工件的定位方式設(shè)計，手動定位及氣動壓緊工件，安裝在變位機回轉(zhuǎn)支架上。 3 機器人機器人焊接焊接工作站工作站基本基本配置構(gòu)成配置構(gòu)成 序 號 品名、規(guī)格、型號、說明 單位 數(shù)量 產(chǎn)地 1 機器人安裝底座 套 2 彼洋 2 FANUC機器人 R-0iA 套 2 FANUC 3 R-30iA Mate型控制器 *示教器 *電纜、接頭等相關(guān)附件 套 2 FANUC 4 全數(shù)字化焊接電源 套 2 林肯 5 送絲機 套 2 林肯 6 水冷焊槍 套 2 進口 7 水冷卻機 套 2 國產(chǎn) 8 清槍剪絲機構(gòu) 套 2 進口 9 焊接預(yù)約盒 套 2 彼洋 10 變位機 套 2 彼洋 11 工裝夾具 套 2

16、 彼洋 4 供貨范圍供貨范圍 序號 項目 供貨方 備注 供方 用戶 1 設(shè)計 2 制造 3 安裝 4 輔助設(shè)施 一次輸入電、壓縮空氣、焊接保護氣、焊絲 5 起重設(shè)備 行車/叉車 6 地基制作 7 培訓(xùn) 8 工裝及焊接工藝 注：上表中標(biāo)記含義：“”用戶范圍；“”供方范圍；“”供方協(xié)助 5 其他其他 5.1 技術(shù)資料技術(shù)資料 在合同生效后，45 天內(nèi)提供設(shè)備安裝平面布置圖，60 天內(nèi)制造商將安裝前的詳細要求及安裝基礎(chǔ)圖提供給用戶。隨機提供中、英文技術(shù)文件（如果有）各一套，包括： 機器人操作維修手冊 1 焊接電源操作維修手冊 1 安裝地基圖（含平面布置圖，客戶環(huán)境條件要求） 1 合格證 1 5.2

17、預(yù)驗收與培訓(xùn)預(yù)驗收與培訓(xùn) 5.2.1 培訓(xùn)內(nèi)容培訓(xùn)內(nèi)容 在設(shè)備預(yù)驗收時在生產(chǎn)廠為甲方免費培訓(xùn)三名人員，分別為：操作、維護、編程。 培訓(xùn)內(nèi)容包括： （1）機器人及焊接基礎(chǔ)知識 （2） 機器人焊接系統(tǒng)的構(gòu)成、操作及注意事項 （3）機器人系統(tǒng)及焊接系統(tǒng)調(diào)試與一般維護 （5）整機使用、日常維護和保養(yǎng) 5.2.2 預(yù)預(yù)驗收驗收內(nèi)容：內(nèi)容： 對設(shè)備的規(guī)格、配置和有關(guān)的參數(shù)進行預(yù)驗收。 對設(shè)備的功能進行預(yù)驗收。 預(yù)驗收后雙方簽署預(yù)驗收報告。 5.3 安裝、調(diào)試和最終驗收安裝、調(diào)試和最終驗收 設(shè)備到達現(xiàn)場后，用戶應(yīng)及時通知制造商并如實填寫“現(xiàn)場條件確認單”后回傳。在此期間用戶負責(zé)妥善保管好設(shè)備包裝箱，等待制造

18、商人員到達后一起開箱清點。 制造商在接到用戶“現(xiàn)場條件確認單”后一周內(nèi)，派工程師到用戶工廠現(xiàn)場： 首先，雙方對“現(xiàn)場條件確認單”中的有關(guān)內(nèi)容再次確認。 其次，進行設(shè)備開箱清點并在“裝箱單”上簽字。 再次，進行設(shè)備安裝、調(diào)試，其范圍包括各項參數(shù)和功能的調(diào)試完成。 第四，設(shè)備最終驗收。 最后，進行現(xiàn)場培訓(xùn)，講解并介紹有關(guān)設(shè)備的保養(yǎng)和維護知識。 安裝工作由負制造商責(zé)指導(dǎo)，用戶配合并負責(zé)提供安裝必需的起吊設(shè)備、工具和輔助人員，以及基礎(chǔ)、電源和氣源的準(zhǔn)備工作。 設(shè)備調(diào)試后，供方根據(jù)用戶提供的圖紙和材料，按用戶提供的焊接工藝，配合用戶對 5個樣件進行一系列的焊接測試工作。 對于這些樣件的焊接達到用戶圖紙要求，將被認為設(shè)備已達到正常操作，并需由雙方代表簽署設(shè)備最終驗收協(xié)議。 5.4 質(zhì)量保證與售后服務(wù)質(zhì)量保證與售后服務(wù) 自調(diào)試合格之日或運抵現(xiàn)場一個月，以先到者計算，整機