標準節(jié)焊接機器人工作站方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上標準節(jié)焊接機器人工作站技術方案書需求單位（甲方）：承制單位（乙方）：成都佳士科技有限公司日 期：2011-6-21目 錄第一部分 焊件的基礎資料和焊接要求說明1. 被焊工件的基礎資料1.1 被焊工件名稱：標準節(jié)焊接1.2 被焊工件尺寸范圍：1508mm X 726mm X 726mm（以用戶圖紙為準）1.3 被焊工件焊縫形式：對接角焊縫1.4 被焊工件材質(zhì)：Q235、Q3451.5 工件簡圖如下所示：2. 焊接工藝及工藝要求2.1 工件裝卸方式：由于工件體積偏大，工件裝卸采用吊裝。2.2 焊接工藝：焊接時采用單絲氣體保護焊。焊接時，人工先將組對好的工件裝夾在焊接變位機

2、上，然后啟動機器人進行焊接。焊接質(zhì)量能夠通過買方質(zhì)量檢驗部門按照中國的國家標準或者買方的企業(yè)標準進行的檢測。2.3 機器人配置FANUC電纜外置型機器人，焊接電源配置OTC數(shù)字電源進行焊接。3. 焊接工藝對焊件的精度要求：3.1 工件表面不得有影響焊接質(zhì)量的油銹、水份；3.2 焊縫組對間隙小于0.5mm；3.3 工件裝配后的重復位置精度不大于1.0mm3.4 不得有影響定位的流掛和毛刺等；第二部分 機器人工作站簡介1. 機器人工作簡述：本工作站采用單機器人雙工位的焊接方式。由于工件焊縫為對接角焊縫，且工件焊縫不集中，且分布位置復雜，因此將焊接工件放在和機器人協(xié)調(diào)運動的變位機上，再對其進行焊接。

3、工作站主要包括弧焊機器人、焊接電源、焊接變位機(雙軸與單軸焊接變位機) 、焊接夾具、清槍站、系統(tǒng)集成控制柜等組成。2. 機器人工作站布局：（圖中尺寸僅為參考）3. 機器人工作站效果圖：4. 機器人工作站動作流程：將點固好的工件在雙軸變位機上裝夾好啟動機器人弧焊機器人開始起弧焊接焊接完畢將焊接好的工件吊裝到單軸變位機上點焊好啟動機器人焊接，以此類推，焊接完整個工件后，進行下一循環(huán)。（焊接同時變位機與機器人相協(xié)調(diào)）第三部分 機器人工作站主要配置表：序號名稱型號及配置生產(chǎn)廠家數(shù)量備注一、弧焊機器人1弧焊機器人本體及控制器型號：FANUC Robot M-10iAFANUC1套主要配置：標準配置機器人

4、本體，有效負載 10kg；B箱體；示教器、附10m電纜；機器人與控制柜間電纜長7m；機器人標準中文操作系統(tǒng)； 二、焊接設備1焊接電源型號：OTC CPVE-500OTC1套主要配置：焊接電源、機器人送絲機、1.2送絲輪組、通訊電纜、三、周邊設備1單軸焊接變位機承載工件及焊接所需工裝(聯(lián)動控制)FANUC成都佳士1套2雙軸焊接變位機焊接所需工裝成都佳士1套3焊接夾具手動夾緊成都佳士1套四、系統(tǒng)控制設備1控制系統(tǒng)配置：操作盒、配線盒， 成都佳士1套五、輔助裝置1機器人焊槍RM 80W, 22度TBI1套2防碰撞傳感器KS-1TBI1套3清槍站清槍噴硅油(BRG2000)和剪絲裝置 （DA2000）

5、TBI1套4冷卻水箱Be cool 2.2 with sensorTBI1套六、安全防護裝置安全圍欄配置：防弧光板，具體尺寸另定成都佳士1套第四部分 機器人工作站主要配置簡介1. FANUC Robot M-10iA弧焊機器人FANUC 機器人M-10iA的組成 1) FANUC M-10iA 機械部分- 安裝方式：地裝- 關節(jié)方式：6 軸關節(jié)型 - 最大負荷 ： 10公斤- 運輸方式：利用叉車或吊車2) R-30iA 控制器部分： 中英文顯示- 基本配置 ： B型箱體- 電源輸入： 380V / 3E- Flash ROM 模塊容量： 32MB- DRAM 模塊容量： 32MB- CMOS

6、RAM 模塊容量： 3MB- USB存儲功能- CF卡存儲功能- 機器人控制電纜 7米（非柔性）- 示教盤電纜 10米- 備件 (保險絲， 后備電池)3) 軟件 - 基本字庫： 中英文- 焊接專用軟件（ARC Tool）- M-10iA機器人控制軟件- 數(shù)字伺服功能- 操作指令功能- 位置寄存器功能- 時間計數(shù)器功能- 外部程序選擇功能- TCP 自動設定功能- 高靈敏度防碰撞檢測功能 - CC-Link Interface （選配）- DeviceNet Master interface（選配）- 焊縫起始點尋找（選配）- 焊縫跟蹤（選配）- 多層多道焊（選配）4) 手冊 - 焊接專用軟件操

7、作和設置手冊 （中文一冊）- M-10iA的機械維修手冊 （英文一冊）- R-30iA 控制器維修手冊 （中文一冊）機器人型號Robot modelM-10iA軸數(shù)Controlled axes6 axes最大運動半徑Max. reach1420mm有效運動范圍Stroke1066mm最大負載Max. load capacity at wrist10kg運動范圍Motion rangeJ15.93rad (360deg)J24.36rad (250deg)J37.76rad (445deg)J46.63rad (380deg)J56.63rad (380deg)J612.57rad (720d

8、eg)最大運動速度Max. speedJ13.67rad/s (210deg/s)J23.32rad/s (190deg/s)J33.67rad/s (210deg/s)J46.98rad/s (400deg/s)J56.98rad/s (400deg/s)J610.47rad/s (600deg/s)重復精度Repeatability±0.08mm機械本體重量Mechanical unit mass130kg運動范圍2. 焊接電源OTC CPVE 500焊接系統(tǒng)選用日本OTC公司生產(chǎn)的OTC CPVE 5002.1 采用OTC獨特的波形控制方式，對Co2/MAG電弧現(xiàn)象進行最佳焊接

9、電流波形控制；2.2 IGBT電子器件控制速度達到驚人的60KHZ；2.3 完美的起弧性能以及熔深控制功能，實現(xiàn)低飛濺焊接；2.4 豐富的焊接條件記憶儲存功能，內(nèi)含30條焊接規(guī)范記憶存儲程序；2.5 人性化的按鍵鎖保護功能和電弧特性模式設定功能；2.6 全數(shù)字控制軟觸鍵數(shù)字顯示屏。CPVE 500焊接標準技術規(guī)格：項目規(guī)格/性能指標型號CPVE 500輸入電壓、頻率3相，380V±10%，50/60Hz輸出電流范圍30-500A暫載率100% 外形尺寸298X630X5563. 單軸變位機焊接變位機的主要作用是實現(xiàn)焊接過程中將工件進行翻轉(zhuǎn)變位，以便獲得最佳的焊接位置，可很好地滿足焊接

10、質(zhì)量及外觀要求。變位機基座采用優(yōu)質(zhì)型材及鋼板焊接而成，經(jīng)過退火處理，質(zhì)量精度可靠。翻轉(zhuǎn)采用伺服電機驅(qū)動，減速機采用高精度減速機，精度可靠，速度可調(diào)，可與機器人實現(xiàn)聯(lián)動。l 總體構成：主要由驅(qū)動頭座、機座、夾具安裝座、導電系統(tǒng)組成，各機構具體分述如下：l 驅(qū)動頭座：由進口伺服馬達及高精密減速機組成。 l 機座：由高強度鋼板或是型材組焊，并經(jīng)去應力退火。l 夾具安裝座：由高強度鋼組焊，焊后經(jīng)精加工處理。l 技術參數(shù)：l 最大負載：500Kgl 最大翻轉(zhuǎn)速度：15r/minl 翻轉(zhuǎn)角度：±200°l 重復定位精度：500mm直徑內(nèi)±0.2mm4. 雙軸變位機焊接變位機的

11、主要作用是實現(xiàn)焊接過程中將工件進行翻轉(zhuǎn)變位，以便獲得最佳的焊接位置，可很好地滿足焊接質(zhì)量及外觀要求。變位機基座采用優(yōu)質(zhì)型材及鋼板焊接而成，經(jīng)過退火處理，質(zhì)量精度可靠。翻轉(zhuǎn)采用伺服電機驅(qū)動，減速機采用高精度減速機，精度可靠，速度可調(diào)，可與機器人實現(xiàn)聯(lián)動。l 總體構成：主要由翻轉(zhuǎn)機構、回轉(zhuǎn)機構、機座、導電系統(tǒng)組成，各機構具體分述如下：l 翻轉(zhuǎn)機構（回轉(zhuǎn)機構）：由進口伺服馬達及高精密減速機組成。 l 機座：由高強度鋼板或是型材組焊，并經(jīng)去應力退火。l 技術參數(shù)：l 最大負載：500Kgl 最大翻轉(zhuǎn)速度：3r/minl 最大回轉(zhuǎn)速度：5r/minl 最大翻轉(zhuǎn)角度：100°5.焊接夾具焊接夾具

12、通過定位塊、定位銷作定位用，采用手動快速夾緊。定位及夾緊裝置均要考慮機器人焊接的可達性，操作者裝卸工件的方便性。 夾具采用整體式或組合式結構，拆裝方便。任何設備和夾具，其使于壽命和易損件的快換是客戶比較關注的問題，所以，一直以來，我公司對這個問題的考慮是比較周全的，對于定位，我公司通常將定位塊單獨制作，且采用特殊材料，并經(jīng)熱處理，如時間長定位件磨損，更換非常容易。6.機器人焊槍槍體外套管是由一整塊特質(zhì)高鋼性不銹鋼通過 CNC 設備整體加工而成，非常強壯，同時和內(nèi)層槍管之間留有足夠空間，當配合Tbi高吸能防碰撞傳感器工作時，即使發(fā)生碰撞也不用重新校槍，機器人 TCP 點基本不變，這樣就節(jié)約了大量

13、的機器人停機維護時間！使用 Tbi 機器人焊槍, 按照正確的操作規(guī)程，正常使用情況下, 我們向客戶提供一年的主槍體 TCP 質(zhì)保!傳統(tǒng)焊槍的保護氣只有一路，在保護氣由噴嘴噴出時極易迅速散失，只能靠加大氣體壓力和流量來提高氣保護效果。而Tbi 新一代機器人焊槍創(chuàng)新地采用兩路保護氣設計，外層通道的保護氣成軸向氣流，而內(nèi)層通道的保護氣成徑向氣流，在噴嘴內(nèi)混合形成層流狀保護。由于加強了保護氣的流動控制，使得焊接中氣保護效果非常優(yōu)秀，焊縫質(zhì)量高，同時，保護氣用量也大大降低。通常焊槍焊接保護氣用量需要1520升/分鐘，而Tbi焊槍的保護氣用量僅需610升/分鐘。根據(jù)詳細測算（請參考“TBI 機器人焊槍節(jié)約

14、氣體成本的計算”），保守估計，使用Tbi機器人焊槍，一年僅保護氣一項，一臺機器人就能節(jié)約最少2萬元的費用。同時兩通道保護氣可以到達焊槍內(nèi)的多個部位，使焊槍的冷卻效果得到加強，并且由于徑向氣流的存在，使得導電嘴也得到充分的冷卻，避免導電嘴過度燒損，從而延長了導電嘴的壽命。另外Tbi創(chuàng)新推出的專利長壽命五星導電嘴，內(nèi)孔不是圓形而是五邊形。 其特點如下：超長使用壽命：采用高硬度復合銅材，內(nèi)孔耐磨層硬度是普通導電嘴硬度的5-10倍，大大延長了導電嘴使用時間。焊接過程高度穩(wěn)定：五邊形內(nèi)孔截面積比圓形更大，它的五個120度鈍角可以容納部分焊絲碎屑，不易堵絲，保證送絲通暢。引弧高度穩(wěn)定：內(nèi)孔為五邊形，可以始

15、終保證與焊絲兩條線接觸，同時電能也因焊絲和導電嘴有兩個接觸點而被有效分散，最大程度避免因引弧電能過高產(chǎn)生的焊絲在導電嘴中凝結。因此，使用Tbi機器人焊槍，可以大大減少設備停機維護時間，降低用戶長時間焊接生產(chǎn)的耗材用量、氣體消耗等綜合運行成本！l Tbi RM 80W技術參數(shù)冷卻方式雙路循環(huán)水冷暫載率100（10分鐘考核周期）混合氣時電流370500A焊絲直徑1.0-1.2mm氣體消耗量6升/分鐘起氣體導管兩條，用于保護氣和壓縮空氣通路重量約為0.70公斤電壓等級L(IEC 60974-7 標準)當用戶使用脈沖電源時暫載率會有所下降。特點：l 雙路氣管可以優(yōu)化氣體流通環(huán)境，提高了氣體流通量。l

16、易耗件的超長使用壽命。l 更優(yōu)秀的雙路水冷效果。l 更高的焊接能力。無需任何特殊工具,帶有專用集塵罩，方便焊煙收集。 7.防碰撞傳感器技術參數(shù)結構全機械軸向釋放壓力550N橫行釋放扭矩18.2Nm釋放后復位自動復位能力在距離法蘭300毫米處測量，偏差范圍在±0.01毫米內(nèi)安全開關通常呈關閉狀態(tài)，最大可達24V/A重量1.96公斤焊槍依靠預載彈簧實現(xiàn)準確定位，在碰撞發(fā)生時，彈簧彎曲后啟動開關，機器人立即停止運行。由于碰撞脫離機構的屈從設計，碰撞發(fā)生后不需要對焊槍重新校驗。特點：l 高穩(wěn)定性。l TCP設置準確。l 具有全方向上的防撞安全性。l 彈簧屈從性能優(yōu)越，確保了機器人的安全停止。

17、l 可以被用于所有的焊接切割領域。l 通過選擇不同的焊槍把持方式，可以實現(xiàn)不同焊接位置上設備配備。l 可調(diào)節(jié)開關的觸發(fā)力。l 電氣開關不需要供電。8.清槍站Tbi 清槍噴硅油裝置(BRG2000)和剪絲裝置（DA2000）l Tbi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。l Tbi清槍和噴硅油裝置設計在同一位置，機器人只要一個動作就可以完成噴硅油和清槍的過程。l 在控制上，Tbi 清槍噴硅油裝置僅需要一個啟動信號，它就可以按照規(guī)定好的動作順序啟動。l Tbi剪絲裝置采用焊槍自觸發(fā)結構設計，不需要再使用電磁閥對它進行控制，簡化了電

18、氣布置。l Tbi剪絲裝置可以單獨安裝，也可以安裝在Tbi 清槍噴硅油裝置上形成一體化設備，這樣不僅節(jié)約了安裝空間，也使氣路的布置和控制變得非常簡單。9.冷卻水箱 技術參數(shù)冷卻能力2200W冷卻液溫度最高60水流量最小0.25L/min,最大8L/min最大壓力4 bar空氣流量900m³/h功率300W水箱容量5L熱交換面積1.9m²（在35bar時測得）泵離心泵特性黃銅回轉(zhuǎn)體和主體件/不銹鋼轉(zhuǎn)軸/內(nèi)部對流和電流保護尺寸230x270x530mm（長x寬x高）重量大約13kg(空)對于Tbi beCool2.2(Sensor) 帶流量傳感器開關可調(diào)范圍0.5-3.3L/m

19、in最大負載250V/0.3A10.電氣控制系統(tǒng)：10.1系統(tǒng)集成說明：10.1.1全系統(tǒng)采用數(shù)字化處理，可通過通訊的方式和外界設備相連，程序間配置傳感器檢測動作信號，并程序動作順序互鎖，保證安全及可靠性。10.1.2在系統(tǒng)中設置有一系列檢測裝置和系統(tǒng)反饋裝置。有情況發(fā)生時，系統(tǒng)將發(fā)出警報并且操作面板上指示燈亮。同時自動停焊停機。10.1.3電器元件中：重要元件（如繼電器、開關按鈕等）采用西門子、ABB、施耐德等知名品牌。其余采用進口或國產(chǎn)名廠品牌。10.1.4設備設有緊急停止開關，在緊急的情況下能立即停止設備的任何工作。10.1.5設備設有紅（設備報警或故障）、黃（設備暫停）、綠（設備正在運

20、行）三種故障報警指示，并安裝在設備明顯位置。操作者能準確知道當前系統(tǒng)運第五部分 技術文件l 設備相關圖紙：設備地基施工圖、設備安裝圖、設備機械總圖、電氣控制原理圖及接線圖、設備發(fā)貨清單各1套l 安裝、維修用部件圖紙1套l 外購件出廠合格證、使用說明書、保修卡1套l 產(chǎn)品合格證、設備易損件清單等各1套l 設備維修保養(yǎng)說明書1套第六部分 甲、乙雙方責任1. 甲乙雙方責任：甲方責任l 甲方負責設備在最終用戶工廠的拆箱卸貨，同時負責系統(tǒng)設備在工廠中的基本就位。l 甲方負責無償提供在系統(tǒng)設備安裝調(diào)試過程所需的通用工具，如：鋼絲繩、軟吊帶、起重設備等。l 甲方負責將電源三相四線制，380±10%V、壓縮空氣送至機器人焊接工作站。l 甲方負責在合同生效后二十天內(nèi)將待焊工件寄到乙方公司所在地。乙方責任l 乙方負責設計制造上述設備組成中的所有設備。l 乙方負責提供完整的設備使用資料、技術資料l 乙方負責對甲方的一至兩名操作人員進行技術培訓，包括操作及基本的維護培訓；2. 設