泰安新煤机械有限公司活柱体内环缝机器人焊接系统方案说明书

1、泰安新煤机械有限公司活柱体内环缝机器人焊接系统方案说明书 济南易林机器有限公司2011年07月6日目 录1.工作站设计准则 2.项目内容 3.设计依据 4.工作站的特点5.工作站的工艺分析 6工作站方案概述及配置 7. 工作站主要部品的相关资料 8. 文件资料9.设备颜色10.调试工件的供给11.设备保修12.设备验收13.安全注意事项 1. 工作站设计准则本工作站的设计以产品工艺要求为基础，以设备的生产能力为条件，力求作业人员便捷的操作与维护，使设备的性价比达到最高。设计设备时以经济性、安全性、良好的操作性、可靠性作为我们的设计准则，并把设备的可靠性作为我们首要追求的目标。为使设备的经济性更

2、好满足客户要求，现将工作站方案提供给客户，供讨论。2. 项目内容活柱体一端（带3个孔的一端）内环缝的焊接，具体尺寸参数见下图：图纸中序号6-油管，在筒体内部，空间太小，机器人焊枪无法进入，不能焊接，模拟图如下所示：3. 设计依据3.1 客户提供的工件图纸、邮件交流文件及现场交流记录。4.工作站的特点4.1 采用日本松下机器人及唐山松下弧焊电源焊接，能够大幅提高焊接质量及生产效率。4.2机器人焊接工作站的配置均为柔性配置，通过调整夹具即可适应将来变更被焊工件的需要。4.3 机器人工作站的夹具与变位机的连接，采用常用的典型结构，使夹具更换方便快捷，定位精确。4.4 符合人机工程的夹具设计使操作者操

3、作便捷、省力，减轻操作者劳动强度。4.5 定位元件可方便、精确调整的夹具使其保持在高精度，确保工件高质量。4.6机器人工作站的工件焊接位置变换，采用日本松下外部轴电机，由机器人控制柜统一控制。焊接过程中，变位器与机器人的协调运动，可将任何一段焊缝转到最合适的焊接位置,由机器人带动焊枪以最佳的焊接姿态进行焊接。4.8由可编程终端组成的控制系统灵敏可靠、故障少，且操作和维护方便。4.9系统的运行状态及系统报警在可编程终端上显示，使系统维护直观、操作便捷。5.工作站的工艺分析根据客户所提供的资料，为了充分发挥机器人的效率，该工作站设计成单机器人双工位机器人工作站，效率得到有效提高。外部轴倾斜45度，

4、实现内环缝的焊接，人工上下件，工件采用手动卡盘夹紧，能够有效降低设备造价。6. 工作站方案概述及配置这个方案采用单机器人双工位焊接，外部轴倾斜45度，人工上、下料，机器人外部轴驱动的变位器可使工件与机器人协调进行回转运动，实现空间焊缝曲线在最佳位置连续焊接。装卸时间短，生产效率高。该工作站需操作工1名。工作站配置表（单台份）序号名 称型号及规格数量(套)备 注1机器人系统机器人本体TA14001Panasonic机器人控制柜1Panasonic2清枪喷硅油装置BRS-CC1宾采尔3外部轴电机及控制器2Panasonic4变压器TSMTR010HGE1Panasonic5焊接电源YD-500GL

5、31Panasonic6焊接工装（含工装、手动卡盘）2济南易林7公共底座1济南易林8焊接附件支架及其他1济南易林9电控系统1济南易林7. 工作站主要部品的相关资料7.1 弧焊机器人本工作站所选用的弧焊机器人是日本松下最新推出的目前世界上最先进的机型：TA-1400；包括机器人本体、机器人控制柜、示教盒3部份：机器人本体选用新型交流伺服电机，结构紧凑、响应快、可靠性高、运动平滑灵活，效率高，动作范围更广泛。在行业界最先采用装载Windows CE系统的控制器：配备IT通讯接口，可与因特网连接，使用64位CPU处理速度更快，通过选装最多可控制27轴，标准存储容量更大（可达40000点），可以同先进

6、的数字焊机通信，数字化设定焊接条件。高性能、数字化的机器人焊接系统：焊接品质监测功能（CO2/MAG焊接时），焊接摆动功能（6种类型），再引弧功能（CO2/MAG焊接时），粘丝自动解除功能（CO2/MAG焊接时），搭接功能，焊枪校正功能，其他扩展功能。示教盒采用大型液晶显示画面更加清晰，方便切换中英文显示使操作者操作便捷。其技术参数如下表：机器人本体参数项目规 格TA-1400动作类型独立多关节型机器人控制轴6轴放置方式地装、吊装动作区域最大到达距离1374mm最小到达距离352mm前后动作范围1022mm动作速度RT轴2.97rad/sec（170°/sec）UA轴3.32rad/

7、sec（190°/sec）FA轴3.32rad/sec（190°/sec）RW轴6.46rad/sec（370°/sec）BW轴6.54rad/sec（375°/sec）TW轴10.5rad/sec（600°/sec）最大活动半径1374mm手部最大负载6kg驱动方式；总驱动容量AC伺服马达驱动；总驱动功率2800W重复精度±0.1mm重量161kg安装环境周围温度：045°20%RH90%RH(不结露)机器人控制箱参数名称WG构造机器人：箱型密封式防尘构造焊接电源：箱型密封式防尘构造(带中心通道)外形尺寸(mm)(W)42

8、0×(D)600×(H)530大概质量约110Kg(含示教器、电缆)冷却方式机器人控制部：间这个方案采用机器人焊接，人工上、下料，机器人外部轴驱动的变位器可使工件与机器人协调进行回转运动，实现空间焊缝曲线在最佳位置连续焊接。装卸时间短，机器人焊接时间较长，工件装卸时间与焊接时间重合，生产效率高。该工作站需操作工2名。这个方案采用机器人焊接，人工上、下料，机器人外部轴驱动的变位器可使工件与机器人协调进行回转运动，实现空间焊缝曲线在最佳位置连续焊接。装卸时间短，机器人焊接时间较长，工件装卸时间与焊接时间重合，生产效率高。该工作站需操作工2名。接风冷(外界空气不进入设备的内部循环

9、方式)内存容量40000点位置控制方式软件伺服方式串行I/FTP：2个PCMCIA卡插口 PS/2通讯网络(任选)光纤、双绞线控制轴数同时6轴（最多27轴）输入输出信号专用信号：输入6输出8通用信号：输入40输出40最大输入信号(任选)：输入504输出504输入电源3相AC200V±20V、6KVA7.2 焊接电源弧焊电源：该电源（YD-500GL3HGK）是由唐山松下生产的全数字脉冲MIG/MAG焊机；采用微电脑控制，从400万种波形中选出最佳焊接条件，实现高速、高精度焊接，焊接综合性能大幅度提高；防断弧电路和最新的送丝控制电路，无论CO2/MAG、实芯/药芯的何种组合， 均可获得

10、稳定的电弧、低飞溅的焊接z，引弧成功率高。次级短路保护、过热保护和初级过电流、过电压保护等多种防护功能；适应机器人焊接和自动焊接等复杂焊接过程的多种扩展机能。焊机的标准配置带有联网扩展接口，通过附加LAN转换器和联网软件，可实现焊机联网监控。其主要技术参数如下表：名 称规 格焊接电源型号YD-500GL3输入电源3相AC380V 50/60Hz兼用额定输入容量23.3KVA、22.4KW额定输出电流500A额定输出电压39V额定负载持续率100%外形尺寸(W)380mm*(D)550mm*(H)815mm质 量60kg7.3 变位机：机器人工作站翻转变位机采用松下外部轴用于焊接位置的转换，保证

11、焊接精度。焊接过程中，变位机与机器人的协调运动，可将任何一段焊缝转到最合适的焊接位置,由机器人带动焊枪以最佳的焊接姿态进行焊接。7.4变压器：额定输入电压3相 AC380V 50/60Hz额定输出电压3相 AC200V 50/60Hz额定容量10kVA7.5 焊接夹具：焊接夹具是生产线中最重要的部分，其设计、制造的好坏直接关系到产品的质量和质量的稳定性，也直接关系到操作者操作的便捷程度。本次方案采用手动卡盘夹紧工件，方便、快捷、成本低。7.6电气控制系统：机器人工作站控制系统采用主操作盘控制。主操作盘完成系统的启动、预约、停止等操作，主操作盘控制两个机器人和变位工装工位，副操作盘含1个触摸屏，

12、主要用于调试、维护整个系统。7.7气动系统： 用户负责经处理后，保证压力为0.5-0.8MPa的压缩空气气源（常用0.5MPa）7.8保护气体：贵公司方面负责提供瓶装或集中供给符合国家标准的保护气体。系统设有保护气检测装置，当保护气断气或低于设定值时机器人自动停止焊接，保证工件焊接质量。7.9清枪及喷硅油装置:为方便操作者的操作与维护，减少操作者的日常维护量，系统为每台机器人配置了清枪、喷硅油装置；机器人带焊枪工作一段时间后，自动到清枪装置处清除焊枪喷嘴处粘附的焊接飞溅，并向枪的内部喷射少量硅油，避免焊接时飞溅牢固的粘附，有利于下次清枪。该装置采用德国BINZEL产品。7.10设备使用条件：a

13、、 机器人用电源及控制用电源 3 50HZ AC380V±10% 380V200V 变压器机器人控制装置NFB用户山东易林注：1）本规格包含机器人用变压器。 2）本规格包含控制电源用变压器。 3）机器人用控制器要配置专用一次电源配电设施。 4）机器人用控制器要按国家标准D种接地，以上的专用接地施工由贵公司负责。b、使用环境（1） 场所室内（2） 周围温度045°C（3） 周围湿度2090%（不结露）（4） 易燃气体无（5） 腐蚀性气体无（6） 电源电压3相 AC 380V±10% 50Hz8.文件资料8.1济南易林提供工作站以下图纸（一式一份）：系统总图控制装置相

14、关图纸8.2 提供本套设备范围内的使用说明书。（一套一份）使用说明书含操作说明书、安全保养说明书。8.3 标牌及使用说明书的语言形式焊接电源、机器人、机器人控制器面板文字及机器人说明书为日文/英文。机器人示教器画面为中文/英文。控制装置的外部标牌、按钮开关、指示灯、气体配管用标牌为中文。9.设备颜色9.1 机器人本体、机器人控制柜、机器人用变压器、焊接电源等为原设备标准颜色。9.2 机械本体、电器控制部分颜色，审图时确定，可选用本公司通用标准颜色（本公司通用颜色为,底座类：铁灰色，其余均为浅驼色）。若由贵公司确定，需提前于交货期1个月用传真的方式通知乙方，并请提供色板。10.调试工件的供给10

15、.1 无偿由贵公司提供调试、试运转所需合格工件寄至济南易林机器有限公司。10.2 在贵公司调试验收时，由贵公司提供一定数量（具体数量协商确定）所需工件。11.设备保修本弧焊工作站保修期为用户设备验收后一年。若属正常使用状态下发生的故障破损，对属于济南易林机器有限公司的责任且在保修期以内，可返回济南易林进行无偿修理或部品更换。济南易林所指认的易损件、消耗品、维护部件及保险管、指示灯等易耗品不在此列。设备发生故障以后，用户应将故障内容以传真形式及时通知济南易林，济南易林在接到通知后24小时内予以答复，并以最快速度协助用户排除故障。12.设备验收分两次进行：分预验收与最终验收。预验收在济南易林进行,用户负责将预验收用试件无偿发货至济南易林，并应在验收人员到达日的15天前先期到达, 验收时双方有关人员参加，合格后发货。最终验收在用户单位进行，