斗杆焊接机器人焊接系统技术方案

斗杆焊接机器人焊接系统设备名称：小挖斗杆焊接机器人焊接系统数 量：贰套一.应用范围：该机器人系统主要用于SY55、SY65、SY75、SY135斗杆焊接工件名称：SY55、SY65、SY75、SY135斗杆工件材质：碳钢、低合金钢、不锈钢等焊接方式：脉冲MAG/MIG、CO2保护焊保护气体：CO2、氩气、混合气体效率：工作站采用单工位两班作业，每班平均作业时间10小时。以SY75斗杆为例：可焊率不小于85%，平均焊接时间2.5～3小时/件，紧固时间要求不超过10分钟（不含吊运时间）。工件组对要求：焊缝位置偏差≤10mm焊缝间隙≤2mm二．项目描述1.系统描述：采用单工位结构形式，焊接机器人安装于机器人直线移动导轨上，配以头尾座式单轴变位机，系统为8轴联控。布局如上图所示：小挖斗杆焊接机器人焊接系统主要由机器人系统、机器人直线移动导轨、头尾座式单轴变位机、焊接电源、防碰撞传感器、清枪剪丝器、电气控制系统等组成，系统具有技术先进、功能完善、适应性强、可靠性高的特点，能有效地提高焊接质量和一致性，减轻操作者的劳动强度，提高生产效率。系统设备配置表：序号 项目 数量 制造商机器人系统焊接机器人M-20IA包括控制系统及示教器 1套发那科弧焊软件包包括焊缝寻找、电弧跟踪及多道多层离线编程（试用版，免费升级)等软件1套发那科扩展设备3机器人直线移动导轨1套发那科/威达4头尾座式双轴变位机1套发那科/威达焊接工装1套威达，适应4种工件6 简易围栏 1套威达焊接系统焊接电源PW4551套林肯机器人用焊枪RM80W1套TBI9防碰撞传感器1套TBI10清枪剪丝器1套TBI循环水冷箱1套TBI12控制系统1套威达服务12预验收及培训1次威达安装调试及培训1次威达其他运输及保险1次威达2.操作描述：2.1.工件装夹：操作工使用行车将点定好的工件装夹到变位机上，利用变位机上焊接夹具对工件进行定位及夹紧，操作工离开机器人工作区域，按下操作台“启动”按钮，控制系统通过夹具上的传感器进行确认。2.2.机器人焊接：机器人在机器人直线移动导轨上行走至焊接位置，机器人使用焊缝自动寻位功能对焊缝进行起始点的寻找，自动进行单层单道（或多层多道）焊接，在焊接过程中，机器人使用电弧跟踪实现对接焊缝（带坡口）和角焊缝的跟踪，保证焊枪对中，纠正由于工件装配或焊接变形产生的偏差，同时变位机按预设程序变位、机器人按预设程序移动，使各焊缝处于最佳焊接位置，保证焊接质量。2.3.工件卸装：焊接结束后，机器人退回到安全位置，操作工再次进入机器人工作区域，松开工装，操作人员用行车卸下工件。3.关于编程方式：编程有在线编程和离线编程两种方式。在线编程即示教再现方式，在工作现场利用示较器对工件实物进行工作轨迹等的编程，对同一工件而论，在第一次的编程中是比较费时的，当然和操作者的熟练程度有关，一般需数小时，一但编好后不会轻易更改，即使轨迹不够正确，也是局部的修改，不用全部重新编制，也用不了太多的时间。离线编程是利用专用编程软件，在办公室对工件三维数模进行编程，然后把编好的程序凭借以太网、局域网或USB接口输入机器人系统执行。不影响现场的生产。工件的三维数模制图软件，只要可转换（另存为）为IGES格式的均可，目前常用的三维软件（UG、Caita、Soildworks、Inventor、Pro\E）均可离线编程。正版和试用版在使用功能上毫无区别，均为日本发那科公司开发及提供，在发那科公司内部及我公司（包括我公司许多用户）使用的均为试用版。三．设备描述：3.1.焊接机器人系统：焊接机器人采用日本发那科公司M-20IA型机器人，配有起始点寻找、电弧跟踪及多层多道焊接软件。描述与X架焊接机器人系统同。3.2.机器人直线移动导轨：机器人外部轴，可自由编程，可与机器人系统联合进行轨迹插补。高精度机器人行走机构主要由机器人行走台车和行走轨道构成。行走台车采用交流伺服电机驱动高精度行星减速器，通过齿轮齿条无间隙传动技术，齿轮在转动过程中始终与齿条啮合，驱动溜板在直线滑轨上滑行，交流伺服电机采用日本发那科公司产品，受机器人控制器控制，因此可以与机器人的联动。高度集成的系统联线总成包含机器人的动力电缆及信号电缆，外部轴的动力电缆及信号电缆，焊接电源的水、电、气管线等等，穿入坦克链的部分均采用高柔性电缆，在行走机构设有系统联线总成转接，在行走机构安装、运输时只需要拔插若干航空插头。X轴运动范围：3米X轴运动最大速度：60米/分重复定位精度：±0.1mm3.3.头尾座式变位机:变位机的翻转运动为机器人外部轴，可自由编程，可与机器人系统联合进行轨迹插补，变位机基座采用优质型材及钢板焊接而成，经过退火处理，上方铺设有高精度直线导轨便于尾座移动，以适应不同长度工件的焊接，调整完成后手动锁紧；回转体采用高精度轴承或回转支撑，电机采用日本发那科产品，减速机采用高精度RV减速机，翻转轴可与机器人协调。导电机构安装在主动回转座内，导电铜块在弹簧作用下保证焊接过程中导电良好。最大负载重量：1000KG回转范围:±185°重复定位精度：＜±0.025°最大回转速度:63°/sec（与机器人协调）尾座移动行程:2000mm头架Y轴行程：500mm3.4.焊接工装：手动压紧，达到对工件进行定位和压紧的目的，设有传感器，可以检测是否压紧工件，达到安全的目的；通用性强，适应4种工件。3.5.焊接电源：焊接电源采用美国林肯公司PW455型号产品，机器人焊枪采用TBIRM80W，描述与X架焊接机器人系统同。3.6.焊枪服务中心：Tbi清枪喷硅油装置(BRG2000)和剪丝装置（DA2000），描述与X架焊接机器人系统同。3.7.防碰撞传感器：采用TBI全机械式防碰撞传感器，描述与X架焊接机器人系统同。3.8.循环水冷箱：采用TBI循环水冷箱，描述同X架焊接机器人系统。3.9.控制系统：程控系统、双轴变位机、机器人直线移动导轨与机器人系统进行集成，几者之间通过接口进行通信及相关动作的链接，共同完成焊接的功能。工作站程序控制系统采用编程程序控制系统，编程系统主控部分采用西门子PLC可编程控制器作为主控单元。具有“手动”、“自动”选择功能，在“手动”模式下可以人工参与，在“自动”模式下机器人自动完成焊接操作。并且设有：电源开/关及指示按钮；急停按钮，当发生意外时可紧急停止。控制系统的其它电气元件如继电器、开关和按钮等器件，均采用中外合资生产或国内知名产品。对每种工件都可方便地设定焊接工艺及参数（焊接程序）,焊接程序可进行储存并被随时调用；工作时按操作者选用的焊接程序完成工件的自动焊接。保护功能:焊枪机械防碰传感器、伺服防碰、控制箱内温度监视、电源监视、干涉领域检查。异常诊断停止功能:控制系统元器件、机器人、焊接电源等设备出现异常时，进行自动诊断，提供故障信息，保障系统安全；焊接异常、用户操作异常等情况下能诊断并采取停机保护措施。梯形图具动态显示功能。在焊接中，可人为干预焊接，在焊接中途因故停止后，智能处理继续焊接方式。四.随机备件清单:序号 项目 数量 备注继电器2个2按钮2个3机器人保险丝1个五.易损件使用时限价格清单:序号项目单价使用时限备注1导电嘴498小时2导电嘴座12156小时喷嘴9856小时送丝轮612240小时4导丝管85120小时六.工作条件及环境:温度范围：空气相对湿度：电网电压：

0℃～45℃≤90%三相380V±10%电网频率：

50Hz±1Hz气压：

0.4-0.8Mpa七.技术文件:设备相关图纸：设备地基施工图、设备安装图、焊接单元设备总图、工装夹具设备图、电气控制原理图及接线图，设备发货清单。设备使用说明书外购件出厂合格证、使用说明书、保修卡所有设备维修保养说明书提供生产线设备易损件及随机附送备件清单八.基础制作及设备安装、调试:1.设备所需配电柜、配电柜至设备的一次电源进线由甲方自备；2.乙方提供设备土建基础图，甲方负责预埋件等基础施工；3.设备安装由乙方负责，甲方免费提供在车间内必要的吊装、搬运设备和操作人员配合。4.乙方负责现场设备调试，甲方免费提供现场设备调试所需的焊件、焊丝、保护气体、焊剂等必须材料。九.验收标准：1.设备预验收：设备出厂前由甲方派专人到乙方工厂对设备进行预验收，同时接受乙方的初次技术培训。预验收项目按技术协议规定的动、静态精度和甲方提供工件的关键精度进行检测，包括结构、性能、精度、外观质量和样件加工，并出具检测报告。2.设备开箱验收：设备到达甲方工厂后，乙方按照甲方通知的日期派专家到用户现场对设备进行开箱，与甲方人员根据装箱单、合同（技术协议）对设备进行逐项验收、保持一致，如有部件和技术文件不符、损坏或缺失，由此引起的一切经济损失由乙方承担。3.最终验收：设备安装调试完成后，乙方负责完成产品程序编制，同时在买方现场进行试焊以满足买方质量、效率要求为最终验收标准。其它：设备使用的电气件应全部采用名牌企业优质产品，电气保护器件（如电流继电器、空气开关等）在安装前必须严格测试，并保证运行可靠。设备要求运行平稳、控制灵活、无漏油和异常噪音。十.质量保证：自最终验收签字之日起，乙方对该设备整机质保一年。在设备质保期内，因属产品质量问题，乙