橫梁雙機(jī)器人焊接工作站技術(shù)方案

1、 BY-RC30050F-W 機(jī)器人機(jī)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(hào)號(hào) 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(jī)承重能力：500 kg 變位機(jī)工件最大回轉(zhuǎn)直徑：1200mm 變位機(jī)重復(fù)定位精度： 0.5mm 機(jī)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(dú)立接地保護(hù)線：接地電阻不大于 4歐姆 溫度：5+45 相對(duì)濕度：90% 周邊環(huán)境：通風(fēng)、遠(yuǎn)離振動(dòng)源 氣體供應(yīng)： 二氧化碳?xì)舛趸細(xì)?根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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?xì)饧兌纫?99.5以上，供氣壓力為 1.21.6MPa。 地基要求： 混凝土強(qiáng)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(jī)器人焊接工作站由機(jī)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(jī)構(gòu)、變位機(jī)等組成。 機(jī)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(shí)具備使用、維護(hù)、調(diào)試方便，機(jī)床整體布局合理、美觀。氣路、控制和機(jī)器人手臂等核心部分均采用進(jìn)口名牌產(chǎn)品，性能可靠。整機(jī)具有高可靠性和低能耗的特點(diǎn)。設(shè)備加工精度高，控制系統(tǒng)先進(jìn)、可靠、耐用，可連續(xù)切割24小時(shí)/天，具備重載工作能力。機(jī)床各部件密封和防護(hù)可靠，不會(huì)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(hù)，具有良好的電磁兼容性和抗震性。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)符合人機(jī)工程學(xué)原理，操作方便。整機(jī)外形如如下圖所示。 圖 1 設(shè)

4、備外形 2.1 機(jī)器人安裝底座機(jī)器人安裝底座 機(jī)器人安裝采用坐式，其底座高度與變位機(jī)臺(tái)面高度相匹配，以求機(jī)器人實(shí)現(xiàn)最大的加工范圍。配置線槽，用于穿過機(jī)器人控制線纜及氣管等。 2.2 R-0iA 機(jī)器人機(jī)器人(FANUC) 軸數(shù)軸數(shù) 6 axes 最大運(yùn)動(dòng)半徑最大運(yùn)動(dòng)半徑 1437mm 有效運(yùn)動(dòng)范圍有效運(yùn)動(dòng)范圍 1074mm 最大負(fù)載最大負(fù)載 3kg 運(yùn)動(dòng)范圍運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)速度最大運(yùn)動(dòng)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(jī)器人 2.3 機(jī)器人控制器機(jī)器人控制器(FANUC) R-30iA Mate機(jī)器人控制柜的控制是基于 FAUNC公司采用工控機(jī)技術(shù)的智能運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。全數(shù)字伺服模塊給機(jī)器人的 6個(gè)關(guān)

6、節(jié)的交流伺服電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電源，有能力擴(kuò)展控制 24個(gè)外部伺服電機(jī)軸同步協(xié)調(diào)控制，完成直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)。 采用友好和簡(jiǎn)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(jiǎn)指令集軟件能保證嚴(yán)格的時(shí)序和任務(wù)的執(zhí)行。外部 I/O點(diǎn)可隨意擴(kuò)展。開放式結(jié)構(gòu)，可以與 Ethernet、Device-net等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)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(jī)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(jiǎn)單明了，具有在線焊接參數(shù)修改和故障自診斷顯示功能。可轉(zhuǎn)換中/英文顯示方式，方便操作者。并且安裝有 deadman開關(guān)，進(jìn)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(jī)器人焊接電源。 帶有內(nèi)置的送絲機(jī)控制，專門為機(jī)器人焊接應(yīng)用設(shè)計(jì)。它能實(shí)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(yùn)營(yíng)成本 所有這些都是在一個(gè)緊湊而結(jié)實(shí)的殼體里完成的。 主要特征主要特征： 內(nèi)置的送絲機(jī)控制 - 對(duì)于兼容的送絲機(jī)有標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)部控制，使用戶能在機(jī)器人示教器上修改設(shè)置。 PowerConnect 能量連接技術(shù)(正在申請(qǐng)專利) - 自動(dòng)地調(diào)節(jié)輸入電源，在整個(gè)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(chǔ)和配置故障限制，以幫助生產(chǎn)分析和工藝改進(jìn)。 輔助的 Power Surge Blocker 技術(shù) (正在申請(qǐng)專利) - 在標(biāo)配的 115 伏(10安)輔助電源插座上同時(shí)使用打磨機(jī)和其它要求高啟動(dòng)電流(60 安或者更高沖擊電流)的設(shè)備時(shí)焊接性能不受任何影響。 結(jié)構(gòu)緊湊、外殼結(jié)實(shí) - IP23 可以承受惡劣環(huán)境。 標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng) - 通過 輕松進(jìn)行軟件升級(jí)。 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(shí)額定輸出時(shí) 輸入電流輸入電流 額定輸出時(shí)額定輸出時(shí) 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(jī)送絲機(jī) 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(gè)為高端機(jī)器人焊接而設(shè)計(jì)的高效逆變電源和外形緊湊，耐用的送絲機(jī)集于一體。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 集成的設(shè)計(jì)-設(shè)計(jì)“嵌套”在發(fā)那科機(jī)器人的上臂。 持久耐用 - 獲得專利的 MAXTRAC 送絲驅(qū)動(dòng)是精鑄鋁設(shè)計(jì)提供可靠的進(jìn)給力。 使用方便 - 與其它競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)型不同，驅(qū)動(dòng)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(jī)器人解決方案 - 緊湊、質(zhì)輕的包裝使機(jī)器人加速度性能和處理能力最大化。 設(shè)計(jì)特征設(shè)計(jì)特征: 4個(gè)驅(qū)動(dòng)輪設(shè)計(jì)使送絲性能優(yōu)良 雙彈性壓力臂設(shè)計(jì)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(gè)送絲路徑 送絲機(jī)設(shè)計(jì)“嵌套”在發(fā)那科機(jī)器人 ARC Mate 100iC的上臂 尺寸和重量最優(yōu)化 - 13.5lbs (6.1kg) - 長(zhǎng) 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(jì) - 高分辨率正交轉(zhuǎn)速表進(jìn)一步控制送絲速度 - 高效發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命長(zhǎng) 焊接技術(shù)參數(shù)焊接技術(shù)參數(shù) 實(shí)芯焊絲尺寸范圍實(shí)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(jī) 2.6 水水冷冷焊槍焊槍 配置新一代機(jī)器人水冷焊槍系統(tǒng)，能夠滿足機(jī)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(jì)，可以在保持 TCP（工具中心點(diǎn)）的同時(shí)快速更換鵝頸和電纜組件中的零件。堅(jiān)固的焊槍設(shè)計(jì)，優(yōu)化了 TCP重復(fù)性，能夠連續(xù)進(jìn)行精密焊接。 圖 6焊槍 2.7 水冷卻機(jī)水冷卻機(jī) 配置水冷卻機(jī)，提供焊槍冷卻水的冷卻和循環(huán)。 圖 7水冷卻機(jī) 2.8 清槍機(jī)構(gòu)清槍機(jī)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(dá)焊槍噴嘴的內(nèi)表面，確保焊渣與噴嘴不會(huì)發(fā)生死粘連。清槍噴硅油裝置設(shè)計(jì)在同一位置，機(jī)器人只要一個(gè)動(dòng)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(gè)啟動(dòng)信號(hào)就可以按照

14、規(guī)定好的動(dòng)作順序啟動(dòng)。剪絲裝置采用焊槍自觸發(fā)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不需要再使用電磁閥對(duì)它進(jìn)行控制，簡(jiǎn)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(jī)器人可以進(jìn)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(dòng)作。 2.10 單回轉(zhuǎn)單回轉(zhuǎn)焊接變位機(jī)焊接變位機(jī) 配置單回轉(zhuǎn)焊接變位機(jī)，變位機(jī)的回轉(zhuǎn)采用了與機(jī)器人聯(lián)動(dòng)的交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 末級(jí)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(qiáng)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(dòng)焊時(shí)，保證焊接電流、電壓穩(wěn)定。 圖 9變位機(jī) 2.11 工裝夾具工裝

15、夾具 按照工件的定位方式設(shè)計(jì)，手動(dòng)定位及氣動(dòng)壓緊工件，安裝在變位機(jī)回轉(zhuǎn)支架上。 3 機(jī)器人機(jī)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(hào) 品名、規(guī)格、型號(hào)、說明 單位 數(shù)量 產(chǎn)地 1 機(jī)器人安裝底座 套 2 彼洋 2 FANUC機(jī)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(jī) 套 2 林肯 6 水冷焊槍 套 2 進(jìn)口 7 水冷卻機(jī) 套 2 國(guó)產(chǎn) 8 清槍剪絲機(jī)構(gòu) 套 2 進(jìn)口 9 焊接預(yù)約盒 套 2 彼洋 10 變位機(jī) 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(hào) 項(xiàng)目 供貨方 備注 供方 用戶 1 設(shè)計(jì) 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(hù)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(xì)要求及安裝基礎(chǔ)圖提供給用戶。隨機(jī)提供中、英文技術(shù)文件（如果有）各一套，包括： 機(jī)器人操作維修手冊(cè) 1 焊接電源操作維修手冊(cè) 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(yàn)收與培訓(xùn)預(yù)驗(yàn)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(yàn)收時(shí)在生產(chǎn)廠為甲方免費(fèi)培訓(xùn)三名人員，分別為：操作、維護(hù)、編程。 培訓(xùn)內(nèi)容包括： （1）機(jī)器人及焊接基礎(chǔ)知識(shí) （2） 機(jī)器人焊接系統(tǒng)的構(gòu)成、操作及注意事項(xiàng) （3）機(jī)器人系統(tǒng)及焊接系統(tǒng)調(diào)試與一般維護(hù) （5）整機(jī)使用、日常維護(hù)和保養(yǎng) 5.2.2 預(yù)預(yù)驗(yàn)收驗(yàn)收內(nèi)容：內(nèi)容： 對(duì)設(shè)備的規(guī)格、配置和有關(guān)的參數(shù)進(jìn)行預(yù)驗(yàn)收。 對(duì)設(shè)備的功能進(jìn)行預(yù)驗(yàn)收。 預(yù)驗(yàn)收后雙方簽署預(yù)驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。 5.3 安裝、調(diào)試和最終驗(yàn)收安裝、調(diào)試和最終驗(yàn)收 設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，用戶應(yīng)及時(shí)通知制造商并如實(shí)填寫“現(xiàn)場(chǎng)條件確認(rèn)單”后回傳。在此期間用戶負(fù)責(zé)妥善保管好設(shè)備包裝箱，等待制造

18、商人員到達(dá)后一起開箱清點(diǎn)。 制造商在接到用戶“現(xiàn)場(chǎng)條件確認(rèn)單”后一周內(nèi)，派工程師到用戶工廠現(xiàn)場(chǎng)： 首先，雙方對(duì)“現(xiàn)場(chǎng)條件確認(rèn)單”中的有關(guān)內(nèi)容再次確認(rèn)。 其次，進(jìn)行設(shè)備開箱清點(diǎn)并在“裝箱單”上簽字。 再次，進(jìn)行設(shè)備安裝、調(diào)試，其范圍包括各項(xiàng)參數(shù)和功能的調(diào)試完成。 第四，設(shè)備最終驗(yàn)收。 最后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)，講解并介紹有關(guān)設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)知識(shí)。 安裝工作由負(fù)制造商責(zé)指導(dǎo)，用戶配合并負(fù)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(duì) 5個(gè)樣件進(jìn)行一系列的焊接測(cè)試工作。 對(duì)于這些樣件的焊接達(dá)到用戶圖紙要求，將被認(rèn)為設(shè)備已達(dá)到正常操作，并需由雙方代表簽署設(shè)備最終驗(yàn)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(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)一個(gè)月，以先到者計(jì)算，整機(jī)