散热器机器人弧焊站技术方案V01剖析

1、散热器机器人弧焊工作站技术协议杭州新松机器人自动化有限公司2015-06 根据（以下称甲方）与杭州新松机器人自动化股份有限公司（以下称乙方）的技 术交流，就散热器机器人弧焊工作站设计、制造、调试制定如下技术协议。1设计依据甲方提供的散热器的相关三维数模资料。材料：铝合金；厚度：2.5mm焊接方法：机器人MIG双脉冲焊接方式;工件外形2工艺方案散热器的焊接采用先手工装件到位，然后到机器人工位进行焊接。 机器人焊接的焊缝位置如下图，焊接节拍如下表。散热器焊接（实时跟踪）焊缝数量4条焊缝长度以800mn为准焊接速度1600mm/mi n焊接时间不低于2.7min每件焊接辅助时间20检测时间0 交换工

2、位变位时间4上下件时间90清枪时间10节拍ii注：以上节拍和产量为理论计算所得，仅供参考3总体方案3.1机器人焊接工作站散热器机器人焊接工作站用于散热器满焊的焊接，焊接站主体占地尺寸为4500X5800X3.5米。焊接工作站系统包括1台FANUC M10iA弧焊机器人，1套 乐驰S5系列双脉冲逆变焊接系统，1套SERVO-ROBOT激光跟踪系统（选配），2套单轴旋转变位机，2套手动夹具（安装在转台的2个悬挂变位机上），1套PLC 控制柜、1套焊接防护房等组成。1. 采用H型布局。机器人在中间，两个变位机平行放置在机器人两边。2. 控制器，电气柜和焊接电源放在一体式底座上，并置于机器人前端。3.

3、 变位机尾架应靠近控制柜一边，以节省工装控制电缆和气管长度。4. 清枪站置于机器人前端中间位置。5. 两个挡弧板平行放置在机器人和变位机之间。6. 安全围栏将机器人，变位机，挡弧板和清枪站全部围住。7. 在机器人的前、后各设置一个维修门。8. 在两个变位机前面，各设置一个电动卷帘操作门。加机器人示教器挂钩，观 察窗，在靠近控制柜的一边。9. 焊丝桶应放置在安全围栏外面，机器人后端。易于用行车或叉车吊装更换。10. 占地形状规则，占地面积合理，没有浪费。并留有物流通道。3.2机器人焊接工作站基本工作流程a）机器人焊接完转台A面的工件后回到home点；b）操作员1取出焊接完成的工件；c）操作员1将

4、该合格工件放入合格件箱，如发现有不合格产品，将工件放入废料搜集检测箱；d）操作员1从料架上拿出零件，走到装卸工件位置；e）操作员1手工上料；f）退出操作区域，按启动按钮，夹具夹紧，A面夹具及变位机开始等待；g）机器人焊接完B面的工件后回到homeS，转而焊接A面工件；h）操作员2取出B面焊接完成的工件；i）操作员2将该合格工件放入合格件箱，如发现有不合格产品，将工件放入废料搜集检测箱；j）操作员2从料架上拿出零件，走到装卸工件位置；k）操作员2手工上料；l）装件完成退出操作区域，按启动按钮，夹具夹紧，B面夹具及变位机开 女台等待；m）机器人焊接完A面的工件后回到homeS，转而焊接B面工件；n

5、）依次循环3.3机器人焊接工作站系统配置序 号名称系统描述数 量单位备注1机器人系统机器人本体 M10iA1套FANUCR30iA控制器及中英文系统软件1套示教盒1套中/英文10m :供电电缆（本体?控制柜）1套7mDEVICENET通讯卡1套FANUC弧焊软件包1套FANUC2焊接系统主机电源S51套LORCH冷水系统1套:遥控器11套送丝机1套自动焊枪枪体、枪头、枪缆、拉1套丝组件、送丝管等防撞传感器组件1套控制线、中继线、地线、接口、 接口线等1套气表Ar/CO 21套:其他附件1套防撞传感器及安装法兰1套宾采尔3清枪器BRS-CC1套宾采尔4焊缝激光寻位 检测(选配)POWERCAM能

6、控制器1套加拿大SERVO-ROBO焊缝处理软件1套人机连接界面weldcom1套:传感器安装模块1套连接电缆、接口等1套5电控系统PLC继电器、I/O模块、10寸触摸屏、测距传感器、塔灯、光幕、 柜体、电缆等1套欧姆龙、东 安、欧姆龙等6单轴变位机外部轴电机、减速器(2.4KW 2套)套FANUC&APEX变位机本体1套SIASUN:遮光屏:1套SIASUN7手动焊接夹具用于散热器焊接1套SIASUN8焊接房带安全门、排尘接口、工位照明、 观察窗等1套SIASUN9设备底座包括转台底座、机器人底座和各 种控制柜支撑座1套SIASUN10监控系统1套SIASUN11其他三联件、气压检测、流量检

7、测、 桥架、电缆接头、配电箱1套SIASUN3.4机器人焊接工作站说明弧焊机器人采用FANUC机器人公司生产的MIOiA型焊接机器人。焊接系统选用LORCH S5焊接电源及水冷焊枪、送丝系统。清枪器采用德国宾采尔的BRS-CC焊枪清理、剪丝装置。转台采用FANUC伺服电机驱动；配置高精度的减速机和齿轮轴承，转动平 稳，定位精度高。焊缝起始点检测传感器采用加拿大的 Servo-Robot生产的SF/D型，选配项 目。工作站控制系统说明：电控系统由PLC、触摸屏等组成。PLC负责采集机器人、夹具以及与周边设备的信号，以及完成夹具的动作控制，同时将相关信 号的信息传输到触摸屏上。安全防护：工作站四周

8、为安全围栏，安全围栏安装安全门，操作工位安装有横向安全 光幕，在上下件工位设置工件检测开关，以保证操作人员及设备的安全运转、维修时可能接触高电压部位加保护罩、做绝缘处理。超过24V以上的电线裸露部位加装保护罩。设备涂装和标记根据客户标准。不锈钢表面、磨擦部、表面处理的零件的表面不涂装 设备里面及控制盘内挂铭牌。电气标识 按钮的标记：（a）紧急停止-红色（b）运行、正转-绿色（c）停止-红色（d）反转-黑色（e）报警停止、复位-黄色（f）灯确认、其他-白色 灯表示的颜色指定如以下标准：（a）输入1次侧及电源表示-乳白色（b）启动表示及运转表示-绿色（c）停止表示-红色（d）故障表示及异常、危险表

9、示-橙色（e）注意、警告表示-黄色但是使用亮光式按钮开关时，灯指定的表示色优先信号灯塔：色别表示从上段开始是红、橙、绿色，各颜色的定义如下记原则颜色亮灯表示机械的状态表示闪烁表示无亮灯闪 烁加工物状态的表示红-异常停 止由于设备异常的 停止、非常停止、 过负荷等由于加工物异常的停 止、加工物短缺的作 业计划停止 运转准备 手动操作橙-报警或 停止设备异常、温度异 常报警加工物的短缺的预告 报警绿-正常运转正常运转中根据需要表示运转准 备中4主要设备技术参数4.1 FANUC机器人本弧焊工作站机器人采用 Fanuc M-10iA/6L机器人，R-30iA/R-30iA Mate 控制器。 机器人

10、六轴负载6公斤，最远到达距离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焊接系统LORCH S系列数字化双脉冲逆变焊接系统 进入专业脉冲世界的新领域LOCT霸列来用數字比逆莊技术，具有菁通脯押肚观 算冲焊接功能，适用于不同既的匍材及有色金風一 耳女胎冲功能史融对于低千1山弾前拓理迸行乳壬対 犠再接.可达到铝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,也因其工业级的耳赴辛闊悻的如聊 旳wekf 三步烬捲法肛及坚囲的齢覺而闻若* H 壑囚的挝把不但为務动烫供方便”也为控料茴糅和 權头捷供棵护23也的1湼.込到虽匮的无飞施皆援姒血令人谢唱屎 乩 超快速词旳技武是5系孔的电知所在它以千分之 几秒的反应連產对于捍權过程进疔僮控制、LORCH 5系列即修不便用脉冲功AL也睦炯班曲过涯.J8滴过 滾瞳射过叢的怛緩有很好的表蜕S系列焊接系统参数S3 mobile可选配WUK5的冷却系规 和Mobile-Car手推小车S 3 mobJe320 AS5400 A320 A5525-400A 无却节S3 mobile2

12、5-J20A 无段谓节探护艺萍溟合W/COs溟合气体填充焊丝钢0 0.6 -1.2 mm0 0.6 - 12 mm0Or6-1.6 mm铝 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閒临四匚320 A130 A4O0AMax.Q59a75%7S%75%100%(4TO250 A250 A320 A他280 A2fi0A3S0AMax.(4ra40%40%50%电源參馥濮人电压3-400Vi -400V1-400V容许茲年4/15%+/-15%+A1

13、5%16 AUA32 A尺寸 ilx Wxai2K340x51fl1116x463x8121 H6x463kS12B 3 (kg)3492,&97,325- 320 A无段调节型号 硕R节斑围 閘压调节4.3控制系统各机器人工作站控制系统采用欧姆龙 PLC将各焊接夹具、工位操作台、触 摸屏操作面板、安全光栅等联成一个整体，实现对工作站的管理和控制。其中夹具、触摸屏操作面板上安装远程I/O模块，机器人安装有DEVICENE通讯卡， 它们通过DEVICENE总线与PLC相连。设置SIEMENS寸触摸屏操作面板，用于 显示工作站各设备的运行状况、故障类型。运行方式分自动、手动两种：自动方式时，操作人

14、员仅需装件、按各工位操 作台的双手按钮，工件装卡完毕后，工作站自动完成机器人焊接作业、 夹具打开等连贯动作；手动方式时，可通过触摸屏对各夹具实现单步分解动作。夹具汽缸安装夹紧到位和松开到位检测开关，能自动检测工件的装夹情况， 工件装夹不到位或未压紧，系统能自动报警， 不执行下一步动作。工作站装有气 压装检测传感器，一旦检测到异常，PLC自动实现异常报警并停机。触摸屏显示机器人的运行状态、安全门状态、外围设备运行、安全故障模 式及故障诊断等信息，人机界面友好。工作站设置三色塔灯指示工作状态。每 个机器人工作站均安装有安全门和安全门开关。为增加对操作人员的保护，装件工位除安装安全光幕外，操作台选用

15、双手按 钮型式，并装有就绪指示灯和夹紧释放按钮：当工件装件夹紧完毕，就绪灯亮， 允许机器人焊接该工件。4.4激光跟踪系统ROBO-TRAC/S激光传期器擦统是一款非接触式悍鞠工件定位及实时悍绻跟踪系统设计用于高性能自动化悍接过程 I 件怔置喘差和尺寸的多样性是造成悍接缺臨生产力降低以及工业自动焊接应用停机的盧要因素，而ServoRobot的系统 悽鳞ifl过对悍枪精确定札牌抉这些问題-此系统包含Digi-1/sat光传感器提供3D激光三箱阪射的高精确度几何测外置控制单元简化系统安装: Digi-1/S系统采巢的尺寸数据实时提供给机器人用于校正示教的轨迹和对各牛工件的自适应 调整 ROBO-TR

16、AC/S的独特仪讣使其能翳在恶劣的焊接环境中工作.此系统编程简单，人机界血度快井设置简单，这 些都归劝于Servo-Robol筝年在悍接领域的经验.flLCLEGENDETHERNET#材1| M1DEO SIGNAL iMOWlTORlNGROBOT C0WJNKAT10NRHEUMATICS (AIRjLASefiAMERA communicatioh WgLDW POWER AMD CONTHQl,MQMTORftOMT CWMWlCATiaNl CBUEWELCH Nft许焊缝捲向与城问位置侑息捕數字传输，逍过曙232C或RS-422適讯进接或以丈网迥讯邊接实现机鼎人W&idCam f

17、人机交换界面）模块软件P5Q1009PN8004451QWeldCom轶牛包件丁控斟单元址開阳用户界I前可在任何Windows的 PC上运f （PC不包含在此项内）丼允许操惮貝时乘统所有的辭数进行调 主要体现以卜-功能： 传殆器设强词粧 抚邀算注选择实时工件图像證示趾蹿选项调鞍A 事件日志 实时过杜徂控PN709966此选垃包含提供独立以木何論口肌器人迥讯的哽礼电養-屛薮以丸网电塞用于坦户f机器入接口阴圖也Ma如与 机器人蛙制嚣电魏用户定义屏蔽工业以太网电缆用于人机界面通讯P8003510此业浇何括甲八愛义屛敲H矢为史”45连接料 另一头为POWEBOX 视觉捋制収无将瞎工业连整u此电缱软据接

18、地耍壊标准.但标卅3T-5凶太阀用依书此业求（请看 SeiXi-F?cibot的PADS-0123有关接电耍求人用于以怎网通iN的标准电缆惶盛： 80M3505 5来以公网逋PV也缆 eOCH3510 10来以.念网逍曲电缆 80CH3520 20米以宏网血出电锁 80043530 30米渤太网逋讯电缆毎条电缆升级时带冇史呻5团坏适配器可在需要时将电缆类型由 Qssed转为勺或厂目闿山广=4.5单轴变位机用于实现与机器人协调运动，保证焊接时焊缝始终处于最佳焊接姿态。由 AC伺服电机+高精度无间隙 RV减速器+伺服包（FANU（进口件）等组成。（1）伺服头尾架变位机用于实现与机器人协调运动，保证

19、焊接时焊缝始终处于最佳焊接姿态。由 AC伺服电机+高精度无间隙RV减速器、伺服包及协调运动软件等组成。运动参数如下：负载：500Kg转速：6.5rpm精 度: 0.2mm （半径 250mn处）5.现场环境要求及对工件要求5.1现场环境要求机器人接地地地面：按常规厂房做水泥地面，设备安装底座可以米用膨 胀螺栓与地面固定；环境温度:045 C；相对湿度： 85%;震动:小于0.5G;机器人系统电源：三相38015V, 10KVA机器人电源）+ 20KVA （焊接电 源）要求机器人控制电源与焊接电源分别从独立的空气开关上引出；频率： 50/60HZ压缩空气压力围：0.4-0.6Mpa，需滤出水和油

20、；流量50L/Min ;要求机器人独立的接地端接地电阻小于4欧姆。5.2被焊接工件的基本要求角焊缝间隙小于0.5mm零件表面应无油、无锈及其它杂物；零件符合图纸要求；零件上不应该有影响定位的毛刺；6.培训及技术资料6.1培训乙方负责培训甲方的工程技术人员、操作人员和维护人员，保证甲方人 员能够正确使用该设备。培训人员及具体时间尽量满足贵方的要求。设 备在乙公司总装调试之初，乙方会及时通知甲方派人员到现场了解设备 的结构和性能。乙方负责培训的方式为：甲公司的技术人员、设备维护人员的培训在杭 州进行（不少于4天）；设备运往甲方现场安装调试期间，乙方负责对甲方操作人员进行培训，并对技术人员、维护人员

21、进行进一步的培训（时 间为一周），直到甲方人员能够正确使用该机器人工作站为止。6.2 技术资料在设备终验收前提供如下技术资料：2 套；2 套；2 套；2 套；（见附件 1 ）2 套；2 套；1 套；设备布局图 夹具总成装配图 设备清单 设备备件和易损件清单 设备使用维护说明书 电控原理图 机器人说明书 （ 英文）7 工程协作及责任关系合同启动时甲方向乙方提供设计所需要的相关资料 （数模，图纸资料等） ; 甲乙双方对任何一方提供的资料、 技术文件负有保密的责任， 未经对方书 面文字许可不得泄漏给第三方； 机器人的独立接地线由乙方向甲方提出要求 , 甲方负责施工 ;电源和气源由甲方按乙方的要求引到

22、指定的地点， 乙方负责设备内部的接 线工作;合同签订后 60 天内,乙方向甲方提供设备地基 ,水电气等的要求图纸，用 户需对场地以及物流配置图纸进行审核和书面确认， 乙方负责实施的正确 性;在项目实施过程中设备到达甲方后， 甲方负责免费提供设备卸车以及安装 到指定地点的吊车或叉车等工具 ;设备调试期间包括预验收和终验收所需要的产品样件和零件由甲方免费 提供；合同启动 100天内甲方将样件免费寄送到乙方，每种散件 1 套； 在项目实施过程中 , 由于工程实施所需要的临时水电气等由甲方负责 , 乙 方提出要求 ;项目开始后 , 甲乙双方应严格按照进度计划中的节点要求工作 , 由于甲方 的原因而造成

23、的项目拖期 , 项目进度顺延； 甲方应在设备发往甲方现场前， 按照设备布局图的要求完成包括水电气等 场地的准备工作； 对于本项目双方各指派一个项目负责人进行相互的协调工作双方提出的 要求对方应在2日内传真或EMAIL给予答复；8 验收标准8.1 预验收预验收地点 : 乙方工厂 设备齐全、外观完好。焊接出样件。 设备预验收完毕后，双方在验收单上签字；8.2 设备到货验收设备到达甲方现场后， 甲方按技术协议对乙方提供的设备数量进行到货确认 并双方签字。8.3 终验收终验收地点 : 甲方工厂 设备齐全、外观完好； 符合技术协议的要求； 焊接出合格的样件， 8 小时连续负荷运转； 设备验收完毕后，双方在验收单上签字；9 售后服务及质保期 新松公司对客户所提供设备的质量保证期为自设备最终验收报告签署 之日起 12 个月；售后服务机构 : 新松公司设有专门的