工业机器人焊接工作站配套设备功能

1、1.1 工业机器人焊接工作站配套设备功能1.1.1 工作站概述工业机器人焊接工作站如图41所示，主要设备包括ABB工业机器人系统、工作站防护罩、焊接工作台、总控制电柜、焊接电源、送丝机、焊丝盘、焊枪、保护气瓶总成、防护面罩、安全防护装置等。图Error! No text of specified style in document.1工业机器人焊接工作站实例1.1.2 工作站组成及各部分功能1.ABB工业机器人ABB机器人由机械系统、控制系统和驱动系统三大重要部分组成。其中，机械系统即为机器人本体，是机器人的支承基础和执行机构，包括基座、臂部、腕部；控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功能和性

2、能的主要因素，主要功能是根据作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号，从而控制机器人在工作空间中的位置运动、姿态和轨迹规划、操作顺序及动作时间等；驱动系统是指驱动机械系统动作的驱动装置。本工作站采用的是型号为ABB IRB1410六自由度工业机器人（以下简称IRB1410机器人），如Error! Reference source not found.所示分别为ABB IRB1410机器人本体和机器人控制柜，机器人的工作范围如图43所示。（a）ABB IRB1410机器人本体（b）控制柜图Error! No text of specified style in document.2机器人本体和机器

3、人控制柜图Error! No text of specified style in document.3ABB IRB1410工业机器人工作范围IRB1410机器人的参数见下表1。表1 IRB1410机器人参数型号规格轴数6防护等级：IP54有效载荷5kg安装方式落地式到达最大距离1.44m机器人底座规格620mm×450mm性能及运动范围重复定位0.025mm轴序号动作范围最大速度1轴回转：+170°至-170°120°/s2轴立臂：+70°至- 70°120°/s3轴横臂：+ 70°至- 65°120

4、°/s4轴腕：+150°至-150°280°/s5轴腕摆：+115°至-115°280°/s6轴腕传：+300°至-300°280°/s机器人重量225kg2. 焊接电源本焊接机器人工作站中的焊接电源选用松下YD-350GR数字IGBT控制MIG/MAG弧焊电源，如图44所示。图Error! No text of specified style in document.4松下焊接电源松下YD-350GR焊接电源主要焊接对象为碳钢和不锈钢，可实现多种焊丝低飞溅的焊接，具有内置焊接专家数据库、搭载模

5、糊控制机能、标配自动焊专机模拟接口和机器人专用机型等特点，其相关参数见下表2。表2 YD-350GR焊接电源参数控制方式数字控制IGBT连接额定输入电压·相数AC380V 3相输入电源频率Hz50/60额定输入容量kV/kW14.5/14额定输出电流A350额定输出电压V31.5额定负载持续率%60额定输出空载电压V70输出电流范围A30430（电阻负载输出能力）输出电压范围V1235.5（电阻负载输出能力）收弧电流范围A30430（电阻负载输出能力）收弧电压范围V1235.5（电阻负载输出能力）外壳防护等级IP21S绝缘等级H冷却方式强制风冷适用焊丝类型实芯/药芯适用焊丝直径mm实

6、芯0.8/0.9/1.0/1.2药芯碳钢1.2 药芯不锈钢0.9/1.2保护气体CO2焊接（CO2：100%）MAG焊接（Ar:80%+ CO2：20%）MIG焊接（Ar:98%+ O2：2%）重量Kg503. 送丝机送丝机采用松下配套的YW-35DG高精度数字送丝机，如图45所示。送丝机是安装在机器人轴上，为焊枪自动输送焊丝的装置。主要由送丝电机、压紧机构、送丝滚轮（主动轮和从动轮）等组成。其工作原理：送丝电机驱动主动轮旋转，为送丝提供动力，从动轮将焊丝压入送丝轮上的送丝槽，增大焊丝与送丝轮的摩擦，将焊丝休整平直，平稳送出，使进入焊枪的焊丝在焊接过程中不会出现卡丝现象。图Error! No

7、text of specified style in document.5松下送丝机其相关参数见下表3。表3YW-35DG高精度数字送丝机参数额定焊接电流350A适用丝径0.8mm1.2mm焊丝类型碳钢实芯和药芯；不锈钢实芯和药芯额定送丝速度范围10r166rm/min负载持续率60%适用焊接电源YD-350GR重量12kg4. 焊枪焊枪利用焊接电源的高电流、高电压产生的热量聚集在焊枪终端，融化焊丝，融化的焊丝渗透到需焊接的部位，冷却后，与焊接的物体牢固的连接成一体。本工作站采用的焊枪型号是松源350GC机器人焊枪，如图46所示。图Error! No text of specified sty

8、le in document.6焊枪350GC机器人焊枪为二氧化碳焊枪，带有可换枪颈焊枪系统，具有额定值高及暂载率高等优点；智能接口可实现快速维护和可重复定位功能，缩短停工时间；普遍用于亚洲区域的弧焊工作。其技术参数见下表4所示。表4350GC机器人焊枪技术参数冷却方式气冷式额定值350A（CO2）300A（混合气体M21）暂载率100%焊丝直径mm0.8、1.0、1.2枪颈角度30°/35°5. 焊丝盘焊丝规则的缠绕在焊丝盘上。焊丝盘可安装在机器人轴上，也可安装在地面的焊丝盘架上。本工作站的焊丝盘安装在机器人轴上，如图47所示。图Error! No text of spe

9、cified style in document.7焊丝盘6. 保护气瓶总成保护气瓶总成由气罐、气体调节器、PVC气管等组成，如图48所示。气体调节器由减压机构、压力表、加热器、流量计等组成。本工作站采用的气体保护气是CO2，浓度99.8%。气体调节器采用松下配套的型号为YX-25CD1HAM的焊接专用气体调节器。其参数规格见下表5。表5 YX-25CD1HAM焊接专用气体调节器型号YX-25CD1HAM适用气体焊接用液化CO2焊接用氩气焊接用混合气体MAG（Ar+CO2）入口压力11.8MPa14.7MPa调整压力0.35MPa额定气体流量1-25L/min额定负载持续率100%加热器电源A

10、C 36V 190W加热器电缆长度3m安全阀动作压力0.56-0.7MPa重量2.1kg图Error! No text of specified style in document.8保护气瓶总成7. 焊接工作台焊接工作台是焊接过程中用来固定和夹紧需焊接工件的专用工作台。可根据不同的焊接需要来设计合适的焊接工作台，工厂中比较常用的是焊接变位机。本工作站对焊接要求不是很高，所以采用最普遍的工作台，如图49所示。图Error! No text of specified style in document.9焊接工作台焊接工作台的规格参数见下表6。表6焊接工作台规格参数外形尺寸mm700×500×500（表面尺寸）适合螺栓大小mm10和12T型