工件一、二机器人焊接工作站说明书a

1、目录方案：一、.2二、焊接条件3三、工件示意简图4四、适用工件及工作环境5五、设备概述5六、机器人86.1、焊接机器人焊接技术优势86.2、机器人功能优势9七、工件一、工件二机器人焊接工作站配置.12八、关键设备参数及功能描述128.1、机器人尺寸及动作范围128.2、机器人 MOTOMAN-MA1400 技术参数138.3、机器人控制柜规格148.4、视教器规格158.5、机器人焊枪168.6、清枪剪丝168.7、机器人龙门架式三维滑台178.8、变位机188.9、焊接电源19九、机器人工作站操作流程21一、环龙智能系统设备是环龙重资打造的一家机器人智能系统设备专业公司。目前主要从事焊接、搬

2、运和切割机器人，机器人集成生产线，数控等离子/火焰切割机，专业非标焊接/切割装备，自动仓储产线等。环龙延生于 1987 年，拥有、石家庄和智能系统设备公司等三家公司，员工近 2000 人。环龙智能系统设备公司从引进先进技术，并与之进行合作，共同开创中国的机器人市场公司还指派 2 名技术常驻我公司，在技术上可公司在机器人应用行业的相关技术资料和技术经验，取得了更深入的技术共享和交流。我公司现拥有国家实用新型技术专利和发明专利多项，拥有机器人行业专业技术骨干 150 余人。被评定为高新技术企业，通过了 ISO9001：2000 国际质量体系认证。多年来，公司致力于发展机械制造、金属家俱行业、汽车零

3、配件制造等行业的自动化生产线。为适应市场的需求，突破机器人焊接技术的研发难题，公司还成立了机器人焊接技术。近几年，公司签订了多家国内外企业的机器人自动生产线，如：三一重工的全自动化臂架生产线；沈阳三一重装煤机构架主机机器人焊接生产线；中联重科全自动臂架生产线；石家庄满有医疗器械院机器人全自动生产线；中际装备制造公司风塔自动化生产线；沙特THE LINDE GROUP 全自动焊接中心；EATHERFORD(WELLHEAD SYSTEMS)变位机 500KG/5T/6T/8T/10T 等项目，受到社会的和客户的一致好评。公司以“机器人焊接/切割整体解决方案提供商”的理念为；以用技术成就未来的自动

4、化世界为使命；以成为全球焊接设备研发和制造的知名企业为目标。坚持以客户需求，以打造焊接机器人/切割机器人/产线/装备精品，营造价值，推动行业发展，致力于发展我国的焊接/切割产业。二、焊接条件焊接方法:气体保护电弧焊接Ar(80%)+CO2 (20%)焊接:水平焊接焊丝:1.2mm，实芯焊丝焊丝伸出长度:10mm25mm三、工件示意简图图 3-1、工件一结构示意图图 3-2、工件二结构示意图四、适用工件及工作环境(1)工件名称:工件一、工件二(2)电源：3 相380V15%50Hz1%(3)温度：使用:045：-1060(4)相对湿度：90%，不结露五、设备概述该机器人工作站主要用于工件一、工件

5、二的自动化焊接。本案工作站采工位三班作业，每班平均作业时间 8 小时。可焊率不小于 90%，紧固时间要求不超过 3 分钟（不含吊运时间）。该机器人工作站主要由两轴 L 型变位机、弧焊机器人、机器人三维滑台、清枪剪丝器、肯比焊接电源以及周边围栏等组成。图 5-1、工件一机器人焊接系统总体结构示意图图 5-2、工件一机器人焊接系统总体结构俯视图图 5-3、工件一机器人焊接系统总体结构主视图图 5-4、工件一机器人焊接系统总体结构侧视图图 5-5、工件二机器人焊接系统总体结构示意图图 5-6、工件二机器人焊接系统总体结构俯视图图 5-7、工件二机器人焊接系统总体结构主视图图 5-8、工件二机器人焊接

6、系统总体结构侧视图六、机器人6.1、焊接机器人焊接技术优势不仅是机器人制造厂商，还是拥焊接机器人、焊接电源全面焊接技术的综合公司。在拥有专门的焊接试验工厂，可进行焊接领域全方位的研究开发。环龙智能设备是专门从事大型自动焊接装备的设计、制造和销售，是国内较大自动焊接装备制造公司之一。上述两强企业的合作,以其长年积累的焊接系统专有技术为基础,既可以为用户提供优质的焊接机器人系统，又可以为用户提供及时的售前、根据各种工件的不同特点，在设计制作系统之前，通过进行充分的焊接试验，保证用户使用设备的成功率。6.2、机器人功能优势作为中厚板焊接应用的代表性领域，在工程机械、建筑钢结构、铁道车辆、桥梁、机床等

7、行业的结构件焊接中，因为存在工件尺寸、板厚较大，焊接坡口加工、工件组对精度较差的问题，为了取得良好的焊接效果，需要机器人具有相当于人类的视觉、触觉等传感功能-即要有强劲的纠偏功能。以其在焊接领域的综合实力和丰富经验开发的面向中厚板的弧焊机器人系统，在多层焊接的、硬件技术以及高精度传感技术方面处于世界领先水平。 丰富多彩的焊丝接触传感功能是开始点传感、3 方向传感、焊接长传感、圆弧传感、根隙传感、多点传感等的集合。利用这些功能，可以使焊接过程不受由于工件的加工、组对拼焊和焊接装夹定位带来的误差的影响，自动寻找焊缝并识别焊接情况，保证能够顺利地焊接。其中根部传感功能非常必要。所谓根部传感功能，是对

8、焊接坡口底部间隙连续变化的工件，预先测量好底部间隙的变化，并在实际焊接时根据测量的结果，对焊接条件（焊接速度、摆动条件）进行补偿的功能。实际工件的坡口理论 坡口尺 实际工件的轮廓线理论工件的轮廓线图 6-1、坡口偏差示意图在厚板焊接之前，各个板材零件的组对精度很难保证，所以坡口宽度不均的情况非常普遍，如果不能根据坡口实际情况而改变焊接动作参数，那么直接影响到焊缝的成型和质量。高性能电弧功能包括对焊缝左右和上下两个方向的高精度功能、结果功能、坡口幅宽功能、往复多层焊接功能等，尤其在多层多道焊接过程中，利用第一层焊接时获取的工件变化信息，经过控制系统整理计算，将结果直接作用于第二层以后的焊接中，以

9、快速适应工件的变化，从而节省了时间，提高了工作效率和焊接质量。其中坡口宽度的功能，是在焊接的过程中使用电弧传感器检测出坡口的宽度，根据检测到的坡口宽度自动补偿摆动条件、焊接速度的功能。利用该功能，即使焊接坡口宽度发生变化的工件时，也能将每层堆高焊接得比较均匀。图 6-2、有自动功能焊接轨迹示意图图 6-3、未配功能焊接轨迹示意图各种功能是通过焊丝实现的，不需要增加其它传感装置，从而增加了焊枪的灵活性。接触传感是利用焊丝接触工件表面，从而知道焊缝位置；电弧跟踪传感是在焊接的同时，通过检测焊丝的干身长度的变化，从而实时调整焊接动作，保证焊接轨迹与实际焊缝位置一致的功能。 高效焊接功能使用 1.2

10、细径焊丝，通过即使在 350400A 的大电流范围内也仍然有效的高性能电弧功能,可以实现高效焊接 焊接数据库功能具有焊接条件数据库，其中包含神户制钢所经过几十年实践总结出来的为各种焊缝形式而设定的焊接参数及工艺，用户可以根据工件焊缝形式，直接调用数据库数据，可以自动生成焊接工艺表，并直接在焊接程序中应用；也可根据客户自身工艺需求对此工艺表进行修改，从而达到理想的焊接效果。图 6-4、不同角度焊接示意图如下表：单边 V 形坡口，焊脚为 18mm，自动生成焊接数据库表（下为数据库部分内容）。注：数据库显示需要焊接三层。平均焊接速度为 24cm/min。焊接电压是根据焊接电流进行一元化调节。每层焊接

11、过程中均可设置为电弧ON 或 OFF。参数每道焊缝焊接层数1234焊接电流(0500)A300300300焊接电压(80120)%102102102焊接速度(cm/min)272520摆动宽度（030mm）4412回数（1300 回）1806040停止时间（030）0.1s004电弧点前后（150mm）000电弧点左右（150mm）0914电弧点上下（150mm）0813收弧时间(0999)0.1s103045收弧电流(0500)A180180180收弧电压(80120)%100100100电弧（0.OFF.1ON）100电弧状态（0:OFF.1:ON）111以上数据库参数均可根据需要人工从新

12、编制（包括焊接层数的确定）。 支持连续运转的功能配有喷嘴清洁器剪丝器，可以保持系统连续自动运转七、工件一、工件二机器人焊接工作站配置八、关键设备参数及功能描述8.1、机器人尺寸及动作范围机器人焊接系统明细表序号名称规格数量产地1弧焊机器人MOTOMAN-MA140012焊枪YMES-500W1Tokin3防碰撞系统14始点寻位装置15电弧传感16清枪剪丝TKS-A31Tokin7机器人三维滑台1环龙8变压器5KVA1环龙9水冷箱Cool 101肯比10焊接电源KempArcPulse 4501肯比11变位机HLBR-2X40002环龙8.3、机器人控制柜规格项 目规格结构防尘结构尺寸425（宽

13、）X450（深）X1200（高）mm载荷3kg重 复 定 位 精 确 度*10.08mm动作范围S 轴（ 旋 转 ）170L 轴（ 下 臂 ）+155 -90U 轴（ 上 臂 ）+190 -175R 轴（手腕旋转）150B 轴（手腕摆动）+180-45T 轴（手腕回转）200最大速度S 轴（ 旋 转 ）3.84rad/s，220/sL 轴（ 下 臂 ）3.49rad/s，220/sU 轴（ 上 臂 ）3.84rad/s，220/sR 轴（手腕旋转）7.16rad/s，410/sB 轴（手腕摆动）7.16rad/s，410/sT 轴（手腕回转）10.65rad/s，610/s容许力矩R 轴（手腕

14、旋转）8.8NmB 轴（手腕摆动）8.8NmT 轴（手腕回转）2.9Nm容许惯性 力矩(GD2/4)R 轴（手腕旋转）0.27kgm2B 轴（手腕摆动）0.27kgm2T 轴（手腕回转）0.03kgm2本体重量130kg8.4、视教器规格项目规格尺寸169（宽）X314.5（高）X50（厚）mm毛重0.990kg材质强化毛重100kg 以下冷却方式间接水冷周围温度通电时 045。保管时：-1060相对湿度最大 90%（无结露）电源规格三相 AC220V/220V(+10%,-15%)60HZ(2%)(日本规格)三相 AC220V(+10%,-15%)60HZ( 2%)(规格)接地D 种(接地电

15、阻 100以下接地)输 入 出 信 号信号：输入 23，输出 5通用信号：输入 40，输出 40最大输入出信号（选项）：输入 2048，输出 2048位置控制方式编顺序记忆容量JOB：200,000 程序点10，000 机器人命令COILadder：20,000 程序点增加插槽PCI：2 插槽（主要 CPU），1 插槽（伺服 CUP）别途 传感基板1 插槽装配LAN（上位连接）1 个（10BASE-T/100BASE-TX）I/F编号RS-232C：1 个控制方式伺服运转单元标准 6 轴+可搭载单轴增幅 2 轴8 轴增幅喷漆色色系列 5Y7/18.5、机器人焊枪图 8-2：机器人焊枪示意图8.

16、6 、清枪剪丝自动清枪喷油装置，由机器人联动控制，按程序设定定时焊枪喷嘴内焊接飞溅，并向喷嘴内部喷射硅油，避免焊接时飞溅的牢固粘附。整体保证机器人系统长时间连续无形式YMENS-500W额定电流额定电流使用率适用焊丝直径冷却方式A（CO2）A（MAG）%（CO2）%（MAG）mm50045080701.2-1.6水冷操作机器选择键、轴操作键（8 轴），数值/应用键切换模式键（数学模式、操作模式、模式），急停键、撤销键、小型卡 I/F 装备（小型卡为选项），USB 端口（1 端口）装备显 示 屏640X480 像色素 LCD,触摸式屏幕（中文、日文、英数字、其它）保护等级IP65电缆长度标准：8

17、m，最大（选项）：36m监视运转。8.7、机器人龙门架式三维滑台为了满足不同型号转台的顺利焊接，特为机器人配龙门式三维滑台。该滑台与机器人采用联动关系，系统作业能够满足臂架臂架的连续焊接。其机构形式如下图：图 8-3：机器人龙门式三维滑台结构形式8.8、变位机该焊接变位机通过翻转盘旋转运动和回转盘回转运动使工件处于最佳焊接位置，主要用于工件一、工件二的焊接翻转；与焊接机器人配套组成自动焊接系统，可大幅度提高焊接质量，减轻焊工劳动强度，提高劳动生产率。该焊接变位机主要由变位机座、L 型翻转梁、翻转驱构、回转台、回转驱构、配重体、工装夹具和控制系统等组成。其中所有焊接结构件由钢板和型材组焊而成，所

18、有焊缝按等强度焊缝要求进行焊接，焊后均进行退火处理，去除焊接内应力和有效防止加工的变形。其结构：序号项目参数值备注1外部轴 X 有效行程3000mm2外部轴 X 最大运动速度27m/min3外部轴 Y 有效行程1500mm4外部轴 Y 最大运动速度27m/min5外部轴 Z 有效行程1300mm6外部轴 Z 最大运动速度6m/min7外部轴重复精度0.1mm图 8-4：变位机结构示意图（3）双轴 L 型机器人变位机8.9、焊接电源KEMPPIKempArc Pulse是专为机器人和自动化焊接设计的焊接解决方案，根据客户的特定需要提供定制不同的功能。焊接电源 KempArc Pulse500 在

19、100%负载持续率下输出为 430A，完全适应机器人高效焊接生产，并且满足极高序号项目参数值备注1最大旋转速度30/sec./sec.2最大负载5000kg3最大输出扭矩6400Nm4旋转范围3605重复定位精度0.056最大旋转速度14/sec.7最大输出扭矩15000N.m8最大倾覆扭矩68000N.m9倾翻角度9010重复定位精度0.05焊接精度和焊接可靠性要求。图 8-5：焊接电源示意图图 8-6：送丝机KempArc Pulse500 焊接系统组成：KempArc Pulse500 焊接系统由 KempArcPulse 500 焊接电源， DT400 机器人送丝机，Devicenet

20、 总线接口卡，送丝机中途线等组成，送丝机焊枪接口为欧式接口，可以快速安装标准欧式接口机器人焊枪。水冷配置可以配置 Kemparc Cool 10，可以放置在电源下方，无需另外接电，结构紧凑，方便工作站布置。KempArcSYN500 技术参数安全电压最大电流（40C）350/60Hz60% ED80% ED100% ED500V（-15%+20%）500 A/39V430 A/35.5V2587%0.9IP23 C 590X230X500mm41kg空 载 功 率效 率功 率 因 数防 护 等 级外 观 尺 寸重 量送丝机规格参数安 全电 压50 V DC额 定功 率100 W最大负载能力80

21、 % ED600 A100 % ED500 A九、机器人工作站操作流程(1)示教作业将工件置于工装上,定位打开设备电源将机器人操作箱上运转模式键设定在示教模式一侧进行示教作业前的确认作业(首次工作进行,一次完成后,以后无需进行此步骤)用示教操作器进行示教作业。(首次工作进行,一次完成后,以后无需进行此步骤)a)焊接程序1)机器人,作成轨迹即使在多道焊的场合,轨迹也仅做成第 1 层参考现状下的焊接方法,预先决定焊接顺序和焊接方向为了便于更改焊接顺序,将每条焊接线的示序分开2)设定命令代码例如,在焊接开始点传感的时候,仅仅指定命令代码和坡口种类,机器人就会自动生成传感动作3)在系统中设定参数如焊接电流电压焊接速度摆动条件收弧条件4)确认示序有无错误,程序是否传送至步骤如果有错误,进行修改5)机器人移动至退避位置(程序的开始位置终了位置)b)相关作业程序驱 动方 式四轮驱动送 丝速 度025 m/min焊丝 Fe， Ss0.82.4 Cored wire0.82.4 Al1.02.4工 作温 度-20+40 C温 度-40+60 C防 护等 级IP 23 C做成喷嘴清洁器剪丝器等相关作业的程序将程序保存在外部(闪存卡)