斗杆机器人焊接方案（纯方案22页）.docx

斗杆机器人焊接方案3方案编号:客 户:差，机器人的实际焊接轨迹将被修正，跟踪实际焊缝；假设结合Touch Sensor功能包使用，可以到达最正确的效果。Weld currentSeam center (programmed and real)Cross-seam ve curveCurrent oscillation curve如上图所示，在焊接厚板或角焊缝时，焊枪摆动，焊丝在焊缝中 间位置的杆伸长与在焊缝两边时是不一样的，杆伸长的不同，导 致实际的焊接电流与设定的电流不同，杆伸长越短，实际电流就 越大，杆伸长越长，实际电流就越小。利用这个原理，相应的软 件实时处理检测到的电流变化、焊枪所处的位置，进而来修正机 器人的实际轨迹，保证轨迹中心线始终在坡口中间，或是说在角 焊缝的45。位置线上；同时保证焊枪在高度方向上的一致（如下 图所示）。该功能启动时，相关数据的反应和处理频率是每12微 秒一次，跟踪精度为0.1mm。请注意，该功能只有在摆动和直流射流的情况下才能起到很好的作用，铝合金工件由于焊丝电阻小，需要采用其他的跟踪方法。3.1.2.3. 多层多道焊（Multilayer welding）功能包 FAUNC多层多道焊功能程序可以大大简化大焊角焊缝、堆焊等多层多道焊接程序的示教过程；如果使用普通的编程方法，需要对多每层多道的每一条焊缝进行 示教编程，工作量很大；当使用FAUNC多层多道焊功能程序后, 只要对第一层（打底层）进行示教编程，其它道/层的焊接路径 程序，只要根据焊接工艺，在第一层程序路径上叠加焊层高度、 偏移量，以及变化焊枪角度，就可以自动产出。FAUNC多层多道焊功能程序还可以与电弧跟踪结合使用；当焊 接第一层（打底）时，应用电弧跟踪功能可以纠正实际焊缝位置 与编程路径的偏差；FAUNC的多层多道焊接功能可以记录下焊 接第一层时的偏差，自动补偿到第2、3、4道/层焊缝编程路径 中，简单并容易地解决多层多道焊中焊缝位置偏差的问题。不同 层/道焊缝的焊接参数可以单独设定，焊枪的摆动宽度、频率、 波形，以及焊枪的姿态（角度），也都可以根据工艺需要进行不 同的设定。3.2. 周边设备321.HLV10机器人地轨单轴可自由编程，适用于M-20iA站 立安装。伺服电机（日本FAUNC）驱动 溜板直线导轨上滑行。由于采用的伺服 电机和伺服驱动和机器人属于同一系 列，同时受基于工控机基础上开发的 R-30iA机器人控制器控制，因此可以实 现和机器人同时进行轨迹插补（联动）。水平运动最大速度X：30 m/min.重复定位精度:行程X：± 0.1 mm6000 mm3.2.2. HDVV25机器人单轴头尾架变位机机器人外部轴，可自由 编程，可与机器人系统联 合进行轨迹插补。伺服电 机（日本FAUNC） 3仅动 RV减速机，通过独有的齿 轮无间隙传动技术，齿轮 在转动过程中始终与回转支撑啮合，驱动变位机转盘旋转。变位机尾架外形尺寸和结构设计 同变位机头架，无驱动，与头架同轴旋转。技术参数最大旋转速度:最大输出扭矩: 最大偏心距：最大倾翻扭矩:最大重心距：旋转范围：最大负载：重复定位精度:最大旋转速度:最大输出扭矩: 最大偏心距：最大倾翻扭矩:最大重心距：旋转范围：最大负载：重复定位精度:42° /sec.4300 Nm323.焊接工装172mm手动夹紧，到达对工件11200Nm进行定位和平安压紧的目448mm的。±185°2500 kg±1.5 arc min.成功案例江阴华骏动臂机器人焊接系统1套 常林股份动臂机器人焊接系统1套 徐州瑞隆液压动臂、斗杆机器人焊接系统1套三一重机动臂机器人焊接系统3套三一重机斗杆机器人焊接系统1套3.3. 焊接系统该系统包括 EWM PHOENIX521 ForceArc 数字化焊接电源、送丝机、水箱及机器人接口DIX METZ机器人焊枪DIXSAS 100防碰撞及机器人枪夹BRG2000清枪剪丝站焊枪管线吊挂平衡机构331 .全数字化焊接系统PHOENIX521 ForceArc德国EWM公司是一九五七年成立的，是欧洲最大生产逆变焊机 的厂家之一，2006年全欧洲销量第一。其生产的全数字、带专家参 数、一元化调节的逆变双脉冲焊机，加上独创的forceArc （超威弧） 技术可以大幅度提高焊接速度和焊接品质。M 3.10ra C显示工程选择4m 361焊接方法焊接材料F0V © ma/TKIPHOENIXIXFCtT RULS自定义功能键超级脉冲功能键Jo* Mr H虹显示工程选择程序库转换键操作面板锁定钥匙煌”育径保护气确定工作环境 （选定焊接条件）性能特点： EWM forceArc技术让电弧能量更集中，焊接厚板的效率提高 30%:优化的预置专家参数和一元化操作系统使你的工作得心应手 一目了然的操作面板，完备的预置专家参数，适合各种应用 完美的焊接效果，一致性好，焊接效果100%再现通过RINTX11机器人接口，可以和机器人，工业控制总线以及 自动焊生产线完美配合，选配PCM300软件可以支持整个焊接 过程中各项实时参数的记录存档适用于各种合金钢，铝及铝合金，银合金，铜及铜基合金及特殊 金属轻便，水冷，分体式（外置式送丝机），模块化设计全金属外壳，坚固耐用预置专家参数的一元化操作系统，操作简单，使用方便： 256个预置焊接任务（专家参数），每个焊接任务有4个主焊接程序，16个操作点两步操作方式，四步操作方式，特殊两步，特殊四步可调焊接参数：送丝速度，焊丝回烧，滞后气时间焊接电压，焊接电流等焊接参数直接数字化显示电源型号PHOENIX EWA 521forceArc焊接电流范围5-520A焊接电压20-40V负载（40C）520A 60%460A 100%输入电压/频率3x380V (-25%to+20%) 50/60HZ开路电压79V主保险丝3x35A最大功率29 KVA环境温度-10to+40焊枪冷却方式空冷/水冷电源尺寸1100mmx455mmx960mm电源重量Approx.58kgcos0.99效率89%保护等级IP23制造标准GB15579-1995,IEC60974冷却能力2000W水箱容量Approx. 12LPHOENIX DRIVE4L送丝速度0.5-24m/min送丝轮4轮37mm（1.0mm+1.2mm钢丝）送丝机尺寸690mmx300mmx410mm送丝机重量制造标准GB15579-1995,IEC609743.3.2.DIX METZ水冷机器人焊枪世界著名机器人焊枪品牌，德国DINSE焊枪制造商专业生产的 高效MIG焊枪，能够在400A以上的大电流长期稳定工作，采用双 路水冷，直接冷却到喷嘴。冷却方式双路循环水冷暂载率400A100%混合气焊丝直径气体消耗量6L/min起气体导管保护气及压缩空气通路重量约为0.70公斤电压等级L（IEC 60974-7标准）3.3.3.DIX SAS 100焊枪防撞感应器技术参数一 一结构全机械轴向释放压力(Fz)550N横行释放扭矩18.2Nm触发后复位方式自动重复定位精度在距离法兰300毫米处测量，偏差范围在+/-0.01毫米内平安开关常闭型，最大24V/1A送丝按钮开关常开型，最大24V/1A,焊枪依靠预载弹簧实现准确定位，在碰撞发生时，弹簧弯曲后启动开关，机器人立即停止运行。由于碰撞脱离机构的屈从设计，碰撞发生后不需要对焊枪重新校验。优点,高稳定性。/ TCP设置准确。,具有全方向上的防撞平安性。/弹簧屈从性能优越，确保了机器人的平安停止和重复定位。,可以用于所有的焊接切割领域。,通过选择不同的焊枪把持方式，可以实现不同焊接位置上设备配 备。,可调节开关的触发力。/电气开关不需要供电。清枪、剪丝机构为了确保焊接质量，实现自动化生产，焊枪喷嘴内部的飞溅必须定期清理，因此清枪机构是机器人MIG焊接系统必须的配置。清枪 程序可以插入任意焊接程序之后，清枪的间隔周期基于不同的焊接 任务和工艺，根据经验而预先设定。由于需要使用接触传感器寻找焊缝，一致的焊丝长度成为必要的 条件，因此在寻找焊缝之前，需要采用剪丝机构保证一致的干伸长。工作方式：气动双刃铳刀伸入固定的喷嘴内部旋转，刮除飞溅压力 6-8 bar。清枪节拍：3-5 s:清枪完毕后自动喷防飞溅剂，并可由焊枪枪缆自内而外吹落松动 的飞溅BRG2000的优点：双喷嘴交叉喷射，硅油能更好地到达焊枪喷嘴的内外表，确保焊 渣与喷嘴不会发生粘连。:清枪喷硅油装置在同一位置，机器人只要一个动作就可以完成喷 硅油和清枪的过程。在控制上仅需要一个启动信号，清枪喷硅油按照规定好的动作顺 序启动。剪丝装置采用焊枪自触发结构设计，不需要使用电磁阀对它进行控制，简化了电气控制。1 .应用范围32 .工程描述3系统描述322操作描述5工件装夹52.1.1. 机器人焊接5工件卸装53 .设备描述6机器人系统63.1.1. 机器人系统FANUC M20iA机器人6弧焊软件包（Arc Tech）（含焊缝寻找、电弧跟踪及多层多道焊功能）832周边设备123.2.1. HLV10机器人地轨12HDVV25机器人单轴头尾架变位机123.2.2. 焊接工装13成功案例1433焊接系统14全数字化焊接系统PHOENIX521 ForceArc143.3.2. DIX METZ水冷机器人焊枪17DIX SAS 100焊枪防撞感应器183.3.3. BRG2000清枪、剪丝机构18204.客户提供的现场服务及其他重要说明21附件一：公司简介错误!未定义书签。附件二：公司资质及荣誉错误!未定义书签。附件三：近期局部业绩清单错误!未定义书签。BRG2000清枪、剪丝机构清枪前清枪后3.4.平安装置根据相关要求，机器人系统必须符合欧洲EN相应的平安法规。 为了满足这样的要求，一般系统周围应设置隔离栅栏或通过各种形 式的墙体实现区域隔离。用户应根据自己的厂房布局进行合理设置 隔离栅栏或墙体，以实现平安高效地生产。无论用户是否设置平安 装置，华恒公司对因机器人产生的人身和财产损失不承当任何责任。为防止工作时人员进入机器人工作区域，除了机器人控制系统可以通过软件设置平安区域外，另外提供人身平安开关，用于保证 操作人员的人身平安和系统的平安运行。4.客户提供的现场服务及其他重要说明平安要求用户使用的气体，零配件必须符合国家的有关标准。气源应设置在室外，与明火距离不小于15米，并且燃气与氧气安置 距离亦不小于15米，气源应保持良好的通风条件，且应在避风阴凉 处。工作前必须检查各气路，如有漏气，必须修复后才能开机工作，确 保万无一失。调压器调节不正常，显示压力不正确不得开机工作。调节压力、调换气瓶，操作者手上不得带有油类物资。客户提供的现场服务发货前所有必要准备工作，例如，地基、必要的焊接工作、定位点、 固定辅助工具等混凝土强度最小C25,地基最小厚度为400 mm客户现场的卸载和运输。根据供应商要求的现场布置，现场通要求通风良好并远离振动源。提供可调节的干燥无水压缩空气（压力最小5 bar流量最小100升 /min）至使用位置。放置所有电源线到相关位置（三相交流电 3x380V/50Hz/50KVA、单相交流电220V）,并作好连接准备。在订单处理过程所需的所有数据、文件、样品等请根据华恒提出的 要求及时免费提供。质保期设备终验收后12个月，焊枪/送丝机质保期3个月。交货期合同生效及技术问题澄清，收到预付款后4半个月，安装调试1 周，技术支持1个月。1 .应用范围本机器人焊接系统由FANUC机器人M-20IA,机器人直线导轨HLV10、头尾架变位机HDVv25及PHOENIX 521 ForceArc数字化焊接系统组合而成，适用于200360挖掘机斗杆结构件的焊接;总轴数为8轴工件名称：斗杆工件材质：碳钢工件规格： L： 20004500mm （详细数据需用户提供）焊接方式：熔化极气体保护焊MAG保护气体：80% Ar + 20% CO22 .工程描述2.1.系统描述22操作描述.工件装夹操作人员使用行车将点焊好的组件固定在变位机头尾架间的焊 接工装上，对工件进行定位和手动夹紧，操作人员离开机器人工作 区域，启动焊接按钮。221 .机器人焊接机器人使用接触寻位寻找焊缝，对需要焊 接的焊缝进行迅速寻找，按照操作人员编制的 焊接工艺程序、焊接顺序对工件实施焊接。针对动臂中心支座的圆圈坡口焊缝装配偏差很大、焊缝宽窄位 置随机出现没有规律的情况，华恒运用机器人高级编程及指令编缉, 实现对机器人功能的再扩展一圆圈坡口自适应焊接程序。在焊接圆圈坡口焊缝时，机器人自动寻找圆圈焊缝的所在位置 并检测其高度，按8个位置点检测圆圈焊缝坡口的实际偏差量，自 动将检测的结果加入到实际焊接的程序当中。根据坡口焊缝的不同 宽度自动运行相应的焊接参数，焊接速度和焊枪摆幅随坡口宽窄的 变化而变化，保证所焊接的焊缝余高基本保持一致，实现无缺陷焊 接。222 .工件卸装完成全部焊接任务后，机器人自动返回至平安位置，操作人员再次进入机器人工作区域，松开工装卸载工件。3.设备描述机器人系统3.1.1 .机器人系统FANUC M20iA机器人M-20iA型机器人为6轴关节式机器 人，采用的新型交流伺服电机具有结构紧 凑、高输出、响应快、高可靠性等特点， 从而使机器人本体紧凑灵活，具有较大的 运动空间、更好的稳定性和较高的重复定 位精度。R-30iA B箱体机器人控制柜的控制是基于FAUNC公司采用工控机技术的智能运动控制系统。全数字 伺服模块给机器人的6个关节的交流伺服电机提供驱动电源，有能 力扩展控制24个外部伺服电机轴同步协调控制，完成直线插补和圆 弧插补。采用友好和简易的编程界面，图标式按键，使操作人员更加易 学和舒适。分布式硬件结构和精简指令集软件能保证严格的时序和 任务的执行。外部I/O点可随意扩展。开放式结构，可以与Ethernet、 Device-net等网络进行连接。另外，带有过滤网的自循环通风系统 可以保证在045范围内正常工作。机器人系统配有大屏幕彩色LCD显示的编程器，操作与编程简 单明了，具有在线焊接参数修改和故障自诊断显示功能。可转换中/ 英文显示方式，方便操作者。并且安装有deadman开关，其一步保证平安。 ：基本配置：B型箱体 ：电源输入：380V / 3相Flash ROM 模块容量：32MB DRAM模块容量：32MBCMOS RAM 模块容量：2MB机器人连接电缆（标准）：10米示教盘连接电缆：10米外围设备连接电缆：10米ARC LINK 接口备件（保险丝，后备电池）。基本软件基本字库：英文焊接专用软件（ARC Tool）M20iA的机器人软件数字伺服功能操作指令功能 :位置寄存器功能时间计数器功能外部程序选择功能磁盘连接功能TCP自动设定功能高灵敏度防碰撞检测功能结构垂直多关节形（6自由度）单轴最大动作范围轴1 （回旋）340°轴2 （上臂）260°轴3 （下臂）458°轴4 （手腕回旋）400°轴5 （手腕摆动）360°轴6 （手腕回转）900°单轴最大 运动速度轴1195°/s轴21750 /s轴31800/s轴4360 0/s轴5360 ° /s轴6550 0 /s外侧最大工作半径1811 mm内侧最小工作半径317 mm重复定位精度±0.08mm负载质量轴6最大荷载20kg重量250 kg安装方式直立/悬挂3.12弧焊软件包（ArcTech）（含焊缝寻找、电弧跟踪及多层多道焊功能）3.121 .接触传感（Touch Sensor）功能包工件的位置和外形偏差，使本来示教的机器人焊接轨迹要被“修 正”。FAUNC的Touch Sensor功能包可以在焊接之前修正这类 偏差，机器人在预定的距离内，以焊丝接触工件、形成电流回路,来检测寻找工件的正确焊缝位置，原理如上图所示。： FAUNC的绝对位置编码器，实时记忆焊枪在空间的位置（x/y/z） 和角度（A/B/C）。当机器人按照设定的程序将带电的焊丝接触工 件时，焊丝和工件之间形成回路，控制系统比拟当前实际位置与 示教时的位置参数。新的焊接轨迹，由当前数据结合示教轨迹， 进行数据修正，修正焊接轨迹。接触式传感器寻位功能的使用，可以判断工件上的部件或零件的 实际位置与编程位置之间的偏差，相应的焊接轨迹即得以修正。 焊接起始点位置的寻找确定，可以通过一至三个点的接触传感完 成；当要纠正工件整体位置的偏差时，需要多少个点的接触传感, 取决于工件的外形或焊缝的位置。此寻位功能可用于任何数目的单个点、焊接程序的某个段、或整 个焊接程序的修正，如下列图所示。3.1.2.2.电弧焊缝跟踪（Seam Arc Tracking）功能包工件的位置和外形偏差，使本来示教的机器人焊接轨迹要被“修正”，Seam Arc Tracking功能包可以在焊接过程中修正这类偏