散熱器機(jī)器人弧焊站技術(shù)方案V01剖析

1、散熱器機(jī)器人弧焊工作站技術(shù)協(xié)議杭州新松機(jī)器人自動化有限公司2015-06 根據(jù)（以下稱甲方）與杭州新松機(jī)器人自動化股份有限公司（以下稱乙方）的技 術(shù)交流，就散熱器機(jī)器人弧焊工作站設(shè)計、制造、調(diào)試制定如下技術(shù)協(xié)議。1設(shè)計依據(jù)甲方提供的散熱器的相關(guān)三維數(shù)模資料。材料：鋁合金；厚度：2.5mm焊接方法：機(jī)器人MIG雙脈沖焊接方式;工件外形2工藝方案散熱器的焊接采用先手工裝件到位，然后到機(jī)器人工位進(jìn)行焊接。 機(jī)器人焊接的焊縫位置如下圖，焊接節(jié)拍如下表。散熱器焊接（實時跟蹤）焊縫數(shù)量4條焊縫長度以800mn為準(zhǔn)焊接速度1600mm/mi n焊接時間不低于2.7min每件焊接輔助時間20檢測時間0 交換工

2、位變位時間4上下件時間90清槍時間10節(jié)拍ii注：以上節(jié)拍和產(chǎn)量為理論計算所得，僅供參考3總體方案3.1機(jī)器人焊接工作站散熱器機(jī)器人焊接工作站用于散熱器滿焊的焊接，焊接站主體占地尺寸為4500X5800X3.5米。焊接工作站系統(tǒng)包括1臺FANUC M10iA弧焊機(jī)器人，1套 樂馳S5系列雙脈沖逆變焊接系統(tǒng)，1套SERVO-ROBOT激光跟蹤系統(tǒng)（選配），2套單軸旋轉(zhuǎn)變位機(jī)，2套手動夾具（安裝在轉(zhuǎn)臺的2個懸掛變位機(jī)上），1套PLC 控制柜、1套焊接防護(hù)房等組成。1. 采用H型布局。機(jī)器人在中間，兩個變位機(jī)平行放置在機(jī)器人兩邊。2. 控制器，電氣柜和焊接電源放在一體式底座上，并置于機(jī)器人前端。3.

3、 變位機(jī)尾架應(yīng)靠近控制柜一邊，以節(jié)省工裝控制電纜和氣管長度。4. 清槍站置于機(jī)器人前端中間位置。5. 兩個擋弧板平行放置在機(jī)器人和變位機(jī)之間。6. 安全圍欄將機(jī)器人，變位機(jī)，擋弧板和清槍站全部圍住。7. 在機(jī)器人的前、后各設(shè)置一個維修門。8. 在兩個變位機(jī)前面，各設(shè)置一個電動卷簾操作門。加機(jī)器人示教器掛鉤，觀 察窗，在靠近控制柜的一邊。9. 焊絲桶應(yīng)放置在安全圍欄外面，機(jī)器人后端。易于用行車或叉車吊裝更換。10. 占地形狀規(guī)則，占地面積合理，沒有浪費(fèi)。并留有物流通道。3.2機(jī)器人焊接工作站基本工作流程a）機(jī)器人焊接完轉(zhuǎn)臺A面的工件后回到home點(diǎn)；b）操作員1取出焊接完成的工件；c）操作員1將

4、該合格工件放入合格件箱，如發(fā)現(xiàn)有不合格產(chǎn)品，將工件放入廢料搜集檢測箱；d）操作員1從料架上拿出零件，走到裝卸工件位置；e）操作員1手工上料；f）退出操作區(qū)域，按啟動按鈕，夾具夾緊，A面夾具及變位機(jī)開始等待；g）機(jī)器人焊接完B面的工件后回到homeS，轉(zhuǎn)而焊接A面工件；h）操作員2取出B面焊接完成的工件；i）操作員2將該合格工件放入合格件箱，如發(fā)現(xiàn)有不合格產(chǎn)品，將工件放入廢料搜集檢測箱；j）操作員2從料架上拿出零件，走到裝卸工件位置；k）操作員2手工上料；l）裝件完成退出操作區(qū)域，按啟動按鈕，夾具夾緊，B面夾具及變位機(jī)開 女臺等待；m）機(jī)器人焊接完A面的工件后回到homeS，轉(zhuǎn)而焊接B面工件；n

5、）依次循環(huán)3.3機(jī)器人焊接工作站系統(tǒng)配置序 號名稱系統(tǒng)描述數(shù) 量單位備注1機(jī)器人系統(tǒng)機(jī)器人本體 M10iA1套FANUCR30iA控制器及中英文系統(tǒng)軟件1套示教盒1套中/英文10m :供電電纜（本體?控制柜）1套7mDEVICENET通訊卡1套FANUC弧焊軟件包1套FANUC2焊接系統(tǒng)主機(jī)電源S51套LORCH冷水系統(tǒng)1套:遙控器11套送絲機(jī)1套自動焊槍槍體、槍頭、槍纜、拉1套絲組件、送絲管等防撞傳感器組件1套控制線、中繼線、地線、接口、 接口線等1套氣表Ar/CO 21套:其他附件1套防撞傳感器及安裝法蘭1套賓采爾3清槍器BRS-CC1套賓采爾4焊縫激光尋位 檢測(選配)POWERCAM能

6、控制器1套加拿大SERVO-ROBO焊縫處理軟件1套人機(jī)連接界面weldcom1套:傳感器安裝模塊1套連接電纜、接口等1套5電控系統(tǒng)PLC繼電器、I/O模塊、10寸觸摸屏、測距傳感器、塔燈、光幕、 柜體、電纜等1套歐姆龍、東 安、歐姆龍等6單軸變位機(jī)外部軸電機(jī)、減速器(2.4KW 2套)套FANUC&APEX變位機(jī)本體1套SIASUN:遮光屏:1套SIASUN7手動焊接夾具用于散熱器焊接1套SIASUN8焊接房帶安全門、排塵接口、工位照明、 觀察窗等1套SIASUN9設(shè)備底座包括轉(zhuǎn)臺底座、機(jī)器人底座和各 種控制柜支撐座1套SIASUN10監(jiān)控系統(tǒng)1套SIASUN11其他三聯(lián)件、氣壓檢測、流量檢

7、測、 橋架、電纜接頭、配電箱1套SIASUN3.4機(jī)器人焊接工作站說明弧焊機(jī)器人采用FANUC機(jī)器人公司生產(chǎn)的MIOiA型焊接機(jī)器人。焊接系統(tǒng)選用LORCH S5焊接電源及水冷焊槍、送絲系統(tǒng)。清槍器采用德國賓采爾的BRS-CC焊槍清理、剪絲裝置。轉(zhuǎn)臺采用FANUC伺服電機(jī)驅(qū)動；配置高精度的減速機(jī)和齒輪軸承，轉(zhuǎn)動平 穩(wěn)，定位精度高。焊縫起始點(diǎn)檢測傳感器采用加拿大的 Servo-Robot生產(chǎn)的SF/D型，選配項 目。工作站控制系統(tǒng)說明：電控系統(tǒng)由PLC、觸摸屏等組成。PLC負(fù)責(zé)采集機(jī)器人、夾具以及與周邊設(shè)備的信號，以及完成夾具的動作控制，同時將相關(guān)信 號的信息傳輸?shù)接|摸屏上。安全防護(hù)：工作站四周

8、為安全圍欄，安全圍欄安裝安全門，操作工位安裝有橫向安全 光幕，在上下件工位設(shè)置工件檢測開關(guān)，以保證操作人員及設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)、維修時可能接觸高電壓部位加保護(hù)罩、做絕緣處理。超過24V以上的電線裸露部位加裝保護(hù)罩。設(shè)備涂裝和標(biāo)記根據(jù)客戶標(biāo)準(zhǔn)。不銹鋼表面、磨擦部、表面處理的零件的表面不涂裝 設(shè)備里面及控制盤內(nèi)掛銘牌。電氣標(biāo)識 按鈕的標(biāo)記：（a）緊急停止-紅色（b）運(yùn)行、正轉(zhuǎn)-綠色（c）停止-紅色（d）反轉(zhuǎn)-黑色（e）報警停止、復(fù)位-黃色（f）燈確認(rèn)、其他-白色 燈表示的顏色指定如以下標(biāo)準(zhǔn)：（a）輸入1次側(cè)及電源表示-乳白色（b）啟動表示及運(yùn)轉(zhuǎn)表示-綠色（c）停止表示-紅色（d）故障表示及異常、危險表

9、示-橙色（e）注意、警告表示-黃色但是使用亮光式按鈕開關(guān)時，燈指定的表示色優(yōu)先信號燈塔：色別表示從上段開始是紅、橙、綠色，各顏色的定義如下記原則顏色亮燈表示機(jī)械的狀態(tài)表示閃爍表示無亮燈閃 爍加工物狀態(tài)的表示紅-異常停 止由于設(shè)備異常的 停止、非常停止、 過負(fù)荷等由于加工物異常的停 止、加工物短缺的作 業(yè)計劃停止 運(yùn)轉(zhuǎn)準(zhǔn)備 手動操作橙-報警或 停止設(shè)備異常、溫度異 常報警加工物的短缺的預(yù)告 報警綠-正常運(yùn)轉(zhuǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)中根據(jù)需要表示運(yùn)轉(zhuǎn)準(zhǔn) 備中4主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)4.1 FANUC機(jī)器人本弧焊工作站機(jī)器人采用 Fanuc M-10iA/6L機(jī)器人，R-30iA/R-30iA Mate 控制器。 機(jī)器人

10、六軸負(fù)載6公斤，最遠(yuǎn)到達(dá)距離1.6米。M-10/A DimensionsA Cna.-Back-IKMOTIGH RAWE OF JE AXIS 口CThTICW CEMTE口 -U- 1Q1W1kfiOTK% RANGE OF J5 AXIS FCrr*TK3N CENTER |M_1Q典Front4.2焊接系統(tǒng)LORCH S系列數(shù)字化雙脈沖逆變焊接系統(tǒng) 進(jìn)入專業(yè)脈沖世界的新領(lǐng)域LOCT霸列來用數(shù)字比逆莊技術(shù)，具有菁通脯押肚觀 算沖焊接功能，適用于不同既的匍材及有色金風(fēng)一 耳女胎沖功能史融對于低千1山弾前拓理迸行乳壬対 犠再接.可達(dá)到鋁般鼠弧埠的成半效果.且変形小. 速嵐快一 LXH,系孰更

11、以耳可控制席滴大小向工忡喑LDRCH耶列,也因其工業(yè)級的耳赴辛闊悻的如聊 旳wekf 三步燼捲法肛及堅囲的齢覺而聞若* H 壑囚的撾把不但為務(wù)動燙供方便”也為控料茴糅和 權(quán)頭捷供棵護(hù)23也的1湼.込到雖匱的無飛施皆援姒血令人謝唱屎 乩 超快速詞旳技武是5系孔的電知所在它以千分之 幾秒的反應(yīng)連產(chǎn)對于捍權(quán)過程進(jìn)疔僮控制、LORCH 5系列即修不便用脈沖功AL也睦炯班曲過涯.J8滴過 滾瞳射過叢的怛緩有很好的表蛻S系列焊接系統(tǒng)參數(shù)S3 mobile可選配WUK5的冷卻系規(guī) 和Mobile-Car手推小車S 3 mobJe320 AS5400 A320 A5525-400A 無卻節(jié)S3 mobile2

12、5-J20A 無段謂節(jié)探護(hù)藝萍溟合W/COs溟合氣體填充焊絲鋼0 0.6 -1.2 mm0 0.6 - 12 mm0Or6-1.6 mm鋁 Aluminium0 1.0 -1,2 mm0 1.0 -1,2 mm0 tr0 - lP6mm- 12 mm0 0,8 -1,2 mm00,8 - 1,2 mm100%280 A350 A閒臨四匚320 A130 A4O0AMax.Q59a75%7S%75%100%(4TO250 A250 A320 A他280 A2fi0A3S0AMax.(4ra40%40%50%電源參馥濮人電壓3-400Vi -400V1-400V容許茲年4/15%+/-15%+A1

13、5%16 AUA32 A尺寸 ilx Wxai2K340x51fl1116x463x8121 H6x463kS12B 3 (kg)3492,&97,325- 320 A無段調(diào)節(jié)型號 碩R節(jié)斑圍 閘壓調(diào)節(jié)4.3控制系統(tǒng)各機(jī)器人工作站控制系統(tǒng)采用歐姆龍 PLC將各焊接夾具、工位操作臺、觸 摸屏操作面板、安全光柵等聯(lián)成一個整體，實現(xiàn)對工作站的管理和控制。其中夾具、觸摸屏操作面板上安裝遠(yuǎn)程I/O模塊，機(jī)器人安裝有DEVICENE通訊卡， 它們通過DEVICENE總線與PLC相連。設(shè)置SIEMENS寸觸摸屏操作面板，用于 顯示工作站各設(shè)備的運(yùn)行狀況、故障類型。運(yùn)行方式分自動、手動兩種：自動方式時，操作人

14、員僅需裝件、按各工位操 作臺的雙手按鈕，工件裝卡完畢后，工作站自動完成機(jī)器人焊接作業(yè)、 夾具打開等連貫動作；手動方式時，可通過觸摸屏對各夾具實現(xiàn)單步分解動作。夾具汽缸安裝夾緊到位和松開到位檢測開關(guān)，能自動檢測工件的裝夾情況， 工件裝夾不到位或未壓緊，系統(tǒng)能自動報警， 不執(zhí)行下一步動作。工作站裝有氣 壓裝檢測傳感器，一旦檢測到異常，PLC自動實現(xiàn)異常報警并停機(jī)。觸摸屏顯示機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)、安全門狀態(tài)、外圍設(shè)備運(yùn)行、安全故障模 式及故障診斷等信息，人機(jī)界面友好。工作站設(shè)置三色塔燈指示工作狀態(tài)。每 個機(jī)器人工作站均安裝有安全門和安全門開關(guān)。為增加對操作人員的保護(hù)，裝件工位除安裝安全光幕外，操作臺選用

15、雙手按 鈕型式，并裝有就緒指示燈和夾緊釋放按鈕：當(dāng)工件裝件夾緊完畢，就緒燈亮， 允許機(jī)器人焊接該工件。4.4激光跟蹤系統(tǒng)ROBO-TRAC/S激光傳期器擦統(tǒng)是一款非接觸式悍鞠工件定位及實時悍綣跟蹤系統(tǒng)設(shè)計用于高性能自動化悍接過程 I 件怔置喘差和尺寸的多樣性是造成悍接缺臨生產(chǎn)力降低以及工業(yè)自動焊接應(yīng)用停機(jī)的盧要因素，而ServoRobot的系統(tǒng) 悽鱗ifl過對悍槍精確定札牌抉這些問題-此系統(tǒng)包含Digi-1/sat光傳感器提供3D激光三箱阪射的高精確度幾何測外置控制單元簡化系統(tǒng)安裝: Digi-1/S系統(tǒng)采巢的尺寸數(shù)據(jù)實時提供給機(jī)器人用于校正示教的軌跡和對各牛工件的自適應(yīng) 調(diào)整 ROBO-TR

16、AC/S的獨(dú)特儀訃使其能翳在惡劣的焊接環(huán)境中工作.此系統(tǒng)編程簡單，人機(jī)界血度快井設(shè)置簡單，這 些都?xì)w勸于Servo-Robol箏年在悍接領(lǐng)域的經(jīng)驗.flLCLEGENDETHERNET#材1| M1DEO SIGNAL iMOWlTORlNGROBOT C0WJNKAT10NRHEUMATICS (AIRjLASefiAMERA communicatioh WgLDW POWER AMD CONTHQl,MQMTORftOMT CWMWlCATiaNl CBUEWELCH Nft許焊縫捲向與城問位置侑息捕數(shù)字傳輸，逍過曙232C或RS-422適訊進(jìn)接或以丈網(wǎng)迥訊邊接實現(xiàn)機(jī)鼎人W&idCam f

17、人機(jī)交換界面）模塊軟件P5Q1009PN8004451QWeldCom軼牛包件丁控斟單元址開陽用戶界I前可在任何Windows的 PC上運(yùn)f （PC不包含在此項內(nèi)）丼允許操憚貝時乘統(tǒng)所有的辭數(shù)進(jìn)行調(diào) 主要體現(xiàn)以卜-功能： 傳殆器設(shè)強(qiáng)詞粧 撫邀算注選擇實時工件圖像證示趾躥選項調(diào)鞍A 事件日志 實時過杜徂控PN709966此選垃包含提供獨(dú)立以木何論口肌器人迥訊的哽禮電養(yǎng)-屛藪以丸網(wǎng)電塞用于坦戶f機(jī)器入接口陰圖也Ma如與 機(jī)器人蛙制囂電魏用戶定義屏蔽工業(yè)以太網(wǎng)電纜用于人機(jī)界面通訊P8003510此業(yè)澆何括甲八愛義屛敲H矢為史”45連接料 另一頭為POWEBOX 視覺捋制収無將瞎工業(yè)連整u此電繾軟據(jù)接

18、地耍壊標(biāo)準(zhǔn).但標(biāo)卅3T-5兇太閥用依書此業(yè)求（請看 SeiXi-F?cibot的PADS-0123有關(guān)接電耍求人用于以怎網(wǎng)通iN的標(biāo)準(zhǔn)電纜惶盛： 80M3505 5來以公網(wǎng)逋PV也纜 eOCH3510 10來以.念網(wǎng)逍曲電纜 80CH3520 20米以宏網(wǎng)血出電鎖 80043530 30米渤太網(wǎng)逋訊電纜毎條電纜升級時帶冇史呻5團(tuán)壞適配器可在需要時將電纜類型由 Qssed轉(zhuǎn)為勺或廠目闿山廣=4.5單軸變位機(jī)用于實現(xiàn)與機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動，保證焊接時焊縫始終處于最佳焊接姿態(tài)。由 AC伺服電機(jī)+高精度無間隙 RV減速器+伺服包（FANU（進(jìn)口件）等組成。（1）伺服頭尾架變位機(jī)用于實現(xiàn)與機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動，保證

19、焊接時焊縫始終處于最佳焊接姿態(tài)。由 AC伺服電機(jī)+高精度無間隙RV減速器、伺服包及協(xié)調(diào)運(yùn)動軟件等組成。運(yùn)動參數(shù)如下：負(fù)載：500Kg轉(zhuǎn)速：6.5rpm精 度: 0.2mm （半徑 250mn處）5.現(xiàn)場環(huán)境要求及對工件要求5.1現(xiàn)場環(huán)境要求機(jī)器人接地地地面：按常規(guī)廠房做水泥地面，設(shè)備安裝底座可以米用膨 脹螺栓與地面固定；環(huán)境溫度:045 C；相對濕度： 85%;震動:小于0.5G;機(jī)器人系統(tǒng)電源：三相38015V, 10KVA機(jī)器人電源）+ 20KVA （焊接電 源）要求機(jī)器人控制電源與焊接電源分別從獨(dú)立的空氣開關(guān)上引出；頻率： 50/60HZ壓縮空氣壓力圍：0.4-0.6Mpa，需濾出水和油

20、；流量50L/Min ;要求機(jī)器人獨(dú)立的接地端接地電阻小于4歐姆。5.2被焊接工件的基本要求角焊縫間隙小于0.5mm零件表面應(yīng)無油、無銹及其它雜物；零件符合圖紙要求；零件上不應(yīng)該有影響定位的毛刺；6.培訓(xùn)及技術(shù)資料6.1培訓(xùn)乙方負(fù)責(zé)培訓(xùn)甲方的工程技術(shù)人員、操作人員和維護(hù)人員，保證甲方人 員能夠正確使用該設(shè)備。培訓(xùn)人員及具體時間盡量滿足貴方的要求。設(shè) 備在乙公司總裝調(diào)試之初，乙方會及時通知甲方派人員到現(xiàn)場了解設(shè)備 的結(jié)構(gòu)和性能。乙方負(fù)責(zé)培訓(xùn)的方式為：甲公司的技術(shù)人員、設(shè)備維護(hù)人員的培訓(xùn)在杭 州進(jìn)行（不少于4天）；設(shè)備運(yùn)往甲方現(xiàn)場安裝調(diào)試期間，乙方負(fù)責(zé)對甲方操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，并對技術(shù)人員、維護(hù)人員

21、進(jìn)行進(jìn)一步的培訓(xùn)（時 間為一周），直到甲方人員能夠正確使用該機(jī)器人工作站為止。6.2 技術(shù)資料在設(shè)備終驗收前提供如下技術(shù)資料：2 套；2 套；2 套；2 套；（見附件 1 ）2 套；2 套；1 套；設(shè)備布局圖 夾具總成裝配圖 設(shè)備清單 設(shè)備備件和易損件清單 設(shè)備使用維護(hù)說明書 電控原理圖 機(jī)器人說明書 （ 英文）7 工程協(xié)作及責(zé)任關(guān)系合同啟動時甲方向乙方提供設(shè)計所需要的相關(guān)資料 （數(shù)模，圖紙資料等） ; 甲乙雙方對任何一方提供的資料、 技術(shù)文件負(fù)有保密的責(zé)任， 未經(jīng)對方書 面文字許可不得泄漏給第三方； 機(jī)器人的獨(dú)立接地線由乙方向甲方提出要求 , 甲方負(fù)責(zé)施工 ;電源和氣源由甲方按乙方的要求引到

22、指定的地點(diǎn)， 乙方負(fù)責(zé)設(shè)備內(nèi)部的接 線工作;合同簽訂后 60 天內(nèi),乙方向甲方提供設(shè)備地基 ,水電氣等的要求圖紙，用 戶需對場地以及物流配置圖紙進(jìn)行審核和書面確認(rèn)， 乙方負(fù)責(zé)實施的正確 性;在項目實施過程中設(shè)備到達(dá)甲方后， 甲方負(fù)責(zé)免費(fèi)提供設(shè)備卸車以及安裝 到指定地點(diǎn)的吊車或叉車等工具 ;設(shè)備調(diào)試期間包括預(yù)驗收和終驗收所需要的產(chǎn)品樣件和零件由甲方免費(fèi) 提供；合同啟動 100天內(nèi)甲方將樣件免費(fèi)寄送到乙方，每種散件 1 套； 在項目實施過程中 , 由于工程實施所需要的臨時水電氣等由甲方負(fù)責(zé) , 乙 方提出要求 ;項目開始后 , 甲乙雙方應(yīng)嚴(yán)格按照進(jìn)度計劃中的節(jié)點(diǎn)要求工作 , 由于甲方 的原因而造成

23、的項目拖期 , 項目進(jìn)度順延； 甲方應(yīng)在設(shè)備發(fā)往甲方現(xiàn)場前， 按照設(shè)備布局圖的要求完成包括水電氣等 場地的準(zhǔn)備工作； 對于本項目雙方各指派一個項目負(fù)責(zé)人進(jìn)行相互的協(xié)調(diào)工作雙方提出的 要求對方應(yīng)在2日內(nèi)傳真或EMAIL給予答復(fù)；8 驗收標(biāo)準(zhǔn)8.1 預(yù)驗收預(yù)驗收地點(diǎn) : 乙方工廠 設(shè)備齊全、外觀完好。焊接出樣件。 設(shè)備預(yù)驗收完畢后，雙方在驗收單上簽字；8.2 設(shè)備到貨驗收設(shè)備到達(dá)甲方現(xiàn)場后， 甲方按技術(shù)協(xié)議對乙方提供的設(shè)備數(shù)量進(jìn)行到貨確認(rèn) 并雙方簽字。8.3 終驗收終驗收地點(diǎn) : 甲方工廠 設(shè)備齊全、外觀完好； 符合技術(shù)協(xié)議的要求； 焊接出合格的樣件， 8 小時連續(xù)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)； 設(shè)備驗收完畢后，雙方在驗收單上簽字；9 售后服務(wù)及質(zhì)保期 新松公司對客戶所提供設(shè)備的質(zhì)量保證期為自設(shè)備最終驗收報告簽署 之日起 12 個月；售后服務(wù)機(jī)構(gòu) : 新松公司設(shè)有專門的