工业机器人工装设计课件06焊接机器人工作站工装设计.ppt

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1、项目六项目六 焊接机器人工作站工装设计焊接机器人工作站工装设计 . 项目描述项目描述 . 教学目的教学目的 . 知识准备知识准备 . 任务实现任务实现 . 考核评价考核评价返回.项目描述项目描述关于焊接机器人有如下介绍。关于焊接机器人有如下介绍。定义定义: 焊接机器人是现代工业机器人众多种类中的一种焊接机器人是现代工业机器人众多种类中的一种, 从事焊接从事焊接(包包括切割与喷涂括切割与喷涂)作业作业。用途用途: 主要用于工件的焊接、切割或热喷涂。主要用于工件的焊接、切割或热喷涂。组成组成: 焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。 机器人由机器机器人

2、由机器人本体和控制柜人本体和控制柜(硬件及软件硬件及软件) 组成。组成。 而焊接装备而焊接装备, 以弧焊及点焊为例以弧焊及点焊为例, 则由焊接电源则由焊接电源(包括其控制系统包括其控制系统)、送丝机、送丝机(弧焊弧焊)、焊枪、焊枪(钳钳) 等部分组等部分组成。成。 对于智能机器人还应有传感系统对于智能机器人还应有传感系统, 如激光或摄像传感器及其控制如激光或摄像传感器及其控制装置等。装置等。下一页返回.项目描述项目描述应用领域应用领域: 焊接机器人目前已广泛应用在汽车制造业汽车底盘、座椅焊接机器人目前已广泛应用在汽车制造业汽车底盘、座椅骨架、导轨、消声器以及液力变矩器等的焊接骨架、导轨、消声器

3、以及液力变矩器等的焊接, 尤其在汽车底盘焊接尤其在汽车底盘焊接生产中得到了广泛的应用。生产中得到了广泛的应用。 汽车生产的后桥、副车架、摇臂、悬架汽车生产的后桥、副车架、摇臂、悬架、减震器等轿车底盘零件大都是以、减震器等轿车底盘零件大都是以 焊接工艺为主的受力安全焊接工艺为主的受力安全零件零件, 主要构件采用冲压焊接主要构件采用冲压焊接, 板厚平均为板厚平均为. , 焊接主要以焊接主要以搭接、角接接头形式为主搭接、角接接头形式为主, 焊接质量要求相当高焊接质量要求相当高, 其质量的好坏直接影其质量的好坏直接影响到轿车的安全性能。响到轿车的安全性能。 应用机器人焊接后应用机器人焊接后,大大提高了

4、焊接件的外观大大提高了焊接件的外观和内在质量和内在质量, 并保证了质量的稳定性和降低了劳动强度并保证了质量的稳定性和降低了劳动强度, 改善了劳动环改善了劳动环境境。主要优点主要优点:上一页 下一页返回.项目描述项目描述() 稳定和提高焊接质量稳定和提高焊接质量, 能将焊接质量以数值的形式反映出来能将焊接质量以数值的形式反映出来;() 提高劳动生产率提高劳动生产率;() 改善工人劳动强度改善工人劳动强度, 可在有害环境下工作可在有害环境下工作;() 降低了对工人操作技术的要求降低了对工人操作技术的要求;() 缩短了产品改型换代的准备周期缩短了产品改型换代的准备周期, 减少相应的设备投资。减少相应

5、的设备投资。主要类别主要类别: 按照使用目的来分按照使用目的来分, 焊接机器人可以分为弧焊机器人和点焊焊接机器人可以分为弧焊机器人和点焊机器人两种。机器人两种。 其区别其区别如图如图 所示。所示。本项目的主要学习内容包括本项目的主要学习内容包括: 了解焊接机器人工作基本组成了解焊接机器人工作基本组成, 了解焊接了解焊接的基本理论的基本理论, 掌握焊接机器人工装夹具设计掌握焊接机器人工装夹具设计, 掌握焊接机器人法兰连接掌握焊接机器人法兰连接部件设计部件设计, 掌握焊接机器人变位机系统设计。掌握焊接机器人变位机系统设计。上一页返回.教学目的教学目的通过本项目的学习与实践通过本项目的学习与实践,

6、学生应学生应:.掌握焊接机器人工作基本组成掌握焊接机器人工作基本组成;.掌握焊接机器人焊接系统组件的选用方法掌握焊接机器人焊接系统组件的选用方法;.掌握焊接机器人针对不同工件时的各种工装夹具设计方法掌握焊接机器人针对不同工件时的各种工装夹具设计方法;.掌握焊接机器人法兰连接部件设计方法掌握焊接机器人法兰连接部件设计方法;.掌握焊接机器人气压传动等其他周边辅助系统设计方法。掌握焊接机器人气压传动等其他周边辅助系统设计方法。返回.知识准备知识准备 .焊接机器人的工作场景焊接机器人的工作场景焊接机器人的工作场景如焊接机器人的工作场景如图图 所示所示, 具体焊接过程示意具体焊接过程示意如图如图 所示。

7、所示。 .了解焊接了解焊接焊接焊接: 也称作熔接、镕接也称作熔接、镕接, 是一种以加热、高温或者高压的方式接合金是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。焊接通过下列三种途径达成接合的目的焊接通过下列三种途径达成接合的目的(图图 ):() 熔焊熔焊加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池, 熔池冷却熔池冷却凝固后便接合凝固后便接合, 必要时可加入熔填物辅助必要时可加入熔填物辅助, 它适合各种金属和合金的焊它适合各种金属和合金的焊接加工接加工, 不需压力。不需压力。下一页返回.知识准备

8、知识准备() 压焊压焊焊接过程必须对焊件施加压力焊接过程必须对焊件施加压力, 适用于各种金属材料适用于各种金属材料和部分金属材料的加工。和部分金属材料的加工。() 钎焊钎焊采用比母材熔点低的金属材料做钎料采用比母材熔点低的金属材料做钎料, 利用液态钎料利用液态钎料润湿母材润湿母材, 填充接头间隙填充接头间隙, 并与母材互相扩散实现连接焊件。并与母材互相扩散实现连接焊件。 适合于适合于各种材料的焊接加工各种材料的焊接加工, 也适合于不同金属或异类材料的焊接加工。也适合于不同金属或异类材料的焊接加工。焊接种类中焊接种类中, 属熔焊最为常见属熔焊最为常见, 应用最广。应用最广。在熔焊的过程中在熔焊的

9、过程中, 如果大气与高温的熔池直接接触如果大气与高温的熔池直接接触, 则大气中的氧就会则大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。氧化金属和各种合金元素。 大气中的氮、水蒸气等进入熔池大气中的氮、水蒸气等进入熔池, 还会在还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷, 恶化焊缝的恶化焊缝的质量和性能。质量和性能。上一页 下一页返回.知识准备知识准备为了提高焊接质量为了提高焊接质量, 人们研究出了各种保护方法。人们研究出了各种保护方法。 例如例如, 气体保护电气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,

10、 以保护焊接时的电弧和熔以保护焊接时的电弧和熔池率池率; 又如钢材焊接时又如钢材焊接时, 在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧脱氧, 就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池, 冷却冷却后获得优质焊缝。后获得优质焊缝。焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。 焊缝的两侧在焊焊缝的两侧在焊接时接时, 会受到焊接热作用而发生组织和性能变化会受到焊接热作用而发生组织和性能变化, 这一区域被称作为热这一区域被称作为热影响区。影响区。 焊接时因工件材

11、料、焊接材料、焊接电流等方面的不同会焊接时因工件材料、焊接材料、焊接电流等方面的不同会恶化焊接性。恶化焊接性。 这就需要调整焊接的条件这就需要调整焊接的条件, 焊前对焊件接口处的预热、焊前对焊件接口处的预热、焊时保温和焊后热处理焊时保温和焊后热处理, 可以改善焊件的焊接质量。可以改善焊件的焊接质量。上一页 下一页返回.知识准备知识准备另外另外, 焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程, 焊接区由于受到四周工焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩, 冷却后在焊件中便产生焊接应冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。力和变形。

12、 重要产品焊后都需要消除焊接应力重要产品焊后都需要消除焊接应力, 矫正焊接变形。矫正焊接变形。现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。体的焊缝。 被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头, 接头处的强度接头处的强度除受焊缝质量影响外除受焊缝质量影响外, 还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。等有关。 接头的基本形式有对接、搭接、丁字接接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接正交接) 和角接等和角接等。对接接头焊缝的横截面形

13、状对接接头焊缝的横截面形状, 决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。边的坡口形式。 上一页 下一页返回.知识准备知识准备焊接较厚的钢板时焊接较厚的钢板时, 为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口, 以便较以便较容易地送入焊条或焊丝。容易地送入焊条或焊丝。 坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。坡口。 选择坡口形式时选择坡口形式时, 除保证焊透外还应考虑施焊方便、填充金属除保证焊透外还应考虑施焊方便、填充金属量少、焊接变形小和坡口加工费用低等因素。量少、焊接变形小和坡口加工费用低

14、等因素。厚度不同的两块钢板对接时厚度不同的两块钢板对接时, 为避免截面急剧变化引起严重的应力集为避免截面急剧变化引起严重的应力集中中, 常把较厚的板边逐渐削薄常把较厚的板边逐渐削薄, 使两接边处等厚。使两接边处等厚。 对接接头的静强度对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。和疲劳强度比其他接头高。 在交变、冲击载荷下或在低温高压容器在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的连接中工作的连接, 常优先采用对接接头的焊接。常优先采用对接接头的焊接。搭接接头的焊前准备工作简单搭接接头的焊前准备工作简单, 装配方便装配方便, 焊接变形和残余应力较小焊接变形和残余应力较小, 因而在工地安装接头和不重要的

15、结构上时常采用。因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。 上一页 下一页返回.知识准备知识准备一般来说一般来说, 搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。件下工作。采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。 丁字接头上未焊丁字接头上未焊透的角焊缝特点与搭接接头的角焊缝相似。透的角焊缝特点与搭接接头的角焊缝相似。 当焊缝与外力方向垂直当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝时便成为正面角焊缝, 这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中; 焊

16、透的角焊缝受力情况与对接接头相似。焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。角接头承载能力低角接头承载能力低, 一般不单独使用一般不单独使用, 只有在焊透时只有在焊透时, 或在内外均有角或在内外均有角焊缝时才有所改善焊缝时才有所改善, 多用于封闭型结构的拐角处。多用于封闭型结构的拐角处。上一页 下一页返回.知识准备知识准备焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻, 对于交通运输来说可以减轻对于交通运输来说可以减轻自重自重, 节约能量。焊接的密封性好节约能量。焊接的密封性好, 适于制造各类容器。适于制造各类容器。 发展联合加发展联合加工工艺工工艺, 使焊接与锻造、铸造相结合

17、使焊接与锻造、铸造相结合, 可以制成大型、经济合理的铸焊可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构结构和锻焊结构, 经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料, 焊接焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料结构可以在不同部位采用不同性能的材料, 充分发挥各种材料的特长充分发挥各种材料的特长, 达到经济、优质的目的。达到经济、优质的目的。 焊接已成为现代工业中一种不可缺少而且焊接已成为现代工业中一种不可缺少而且日益重要的加工工艺方法。日益重要的加工工艺方法。为了提高焊接结构的生产效率和质量为了提高焊接结构的生产效率和质量, 一方面可以从焊接工艺着手一方面可以

18、从焊接工艺着手, 另另一方面可以进行准备车间的技术改造。一方面可以进行准备车间的技术改造。上一页 下一页返回.知识准备知识准备准备车间的主要工序包括材料运输、材料表面去油、喷砂、涂保护漆准备车间的主要工序包括材料运输、材料表面去油、喷砂、涂保护漆, 钢板划线、切割、开坡口、部件组装及点固。钢板划线、切割、开坡口、部件组装及点固。 以上工序在现代化的以上工序在现代化的工厂中均已实现机械化、自动化。工厂中均已实现机械化、自动化。 其优点不仅是提高了产品的生产其优点不仅是提高了产品的生产率率, 更重要的是提高了产品的质量。更重要的是提高了产品的质量。 .焊接机器人系统组成焊接机器人系统组成. 焊接系

19、统总体组成焊接系统总体组成焊接机器人系统主要包括焊接电源、机器人控制柜、机器人本体、示焊接机器人系统主要包括焊接电源、机器人控制柜、机器人本体、示教器、送丝机、焊枪、丝盘箱以及之间的连接线、工作台、固定架等教器、送丝机、焊枪、丝盘箱以及之间的连接线、工作台、固定架等, 如图如图 所示。所示。 另外有一些附属设备另外有一些附属设备,如气源、烟尘净化器、清如气源、烟尘净化器、清枪机构等。枪机构等。上一页 下一页返回.知识准备知识准备焊接机器人系统各个部分的连接关系如焊接机器人系统各个部分的连接关系如图图 所示。所示。较为大型和复杂的焊接件较为大型和复杂的焊接件, 如油罐、大型结构件如油罐、大型结构

20、件, 需要翻边和整圈焊接需要翻边和整圈焊接, 简单的工作台不能满足工件装夹和焊接位置改变的要求简单的工作台不能满足工件装夹和焊接位置改变的要求, 这时候还需这时候还需要配备变位机要配备变位机, 夹持工件进行移动或转动夹持工件进行移动或转动, 以适应全方位的焊接以适应全方位的焊接, 如图如图 所示所示(变位机的详细设计在后面章节讲解变位机的详细设计在后面章节讲解)。. 沙福沙福 焊机介绍焊机介绍沙福沙福 焊机焊接参数如焊机焊接参数如表表 所示。所示。焊机特点焊机特点: 数字式逆变脉冲数字式逆变脉冲 焊机焊机;上一页 下一页返回.知识准备知识准备 工业生产中工业生产中, 几乎可以用来焊接所有可焊金

21、属几乎可以用来焊接所有可焊金属, 焊接各种板厚材料焊接各种板厚材料; 操作简单操作简单, 一元化控制一元化控制, 参数调节简单参数调节简单; 欧洲顶级产品欧洲顶级产品, 多项专利技术多项专利技术, 保证最优焊接质量保证最优焊接质量; 超过超过 多条的专家程序多条的专家程序, 并且可储存并且可储存 条焊接程序条焊接程序(选配专选配专家送丝机家送丝机); 用于手工焊、自动焊用于手工焊、自动焊, 可连接机器人可连接机器人; 、点焊、四阶模式、双脉冲等多种焊接循环、点焊、四阶模式、双脉冲等多种焊接循环; 可配调节电流推拉丝焊枪、遥控器、内置遥控器的液晶数显焊枪可配调节电流推拉丝焊枪、遥控器、内置遥控器

22、的液晶数显焊枪;上一页 下一页返回.知识准备知识准备 检测、显示焊接参数、错误信息代码检测、显示焊接参数、错误信息代码, 锁定焊接参数锁定焊接参数; 可更新专家程序可更新专家程序, 随时得到最新的焊接科技发展成果随时得到最新的焊接科技发展成果; 快速短弧快速短弧 (薄板焊接薄板焊接); 超射流模式超射流模式 (焊接铝合金厚板焊接铝合金厚板); 冷双脉冲冷双脉冲(薄板焊接薄板焊接)。焊接硬件连接焊接硬件连接(图图 ):焊接电源焊接电源( );焊机总开关焊机总开关;/ (与机器人通信与机器人通信) 信号线信号线上一页 下一页返回.知识准备知识准备送丝机信号线送丝机信号线焊枪电源焊枪电源焊枪电源焊枪

23、电源. 清枪剪丝机构介绍清枪剪丝机构介绍由于焊接过程中的焊渣飞溅由于焊接过程中的焊渣飞溅, 焊枪上堆积很多焊渣焊枪上堆积很多焊渣,如不及时清理如不及时清理, 势必会影响到后续的送丝焊接势必会影响到后续的送丝焊接, 焊接停止后焊接停止后, 也需要剪也需要剪断焊丝断焊丝, 为后续的焊接做好准备为后续的焊接做好准备, 这个过程由专门的设备来完成这个过程由专门的设备来完成, 如图如图 和图和图 所示所示。. 烟尘净化机构介绍烟尘净化机构介绍上一页 下一页返回.知识准备知识准备由于焊接过程中产生烟雾灰尘等有害物质由于焊接过程中产生烟雾灰尘等有害物质, 对环境造成污染对环境造成污染, 设置除尘设置除尘设备

24、十分必要设备十分必要,选用专业的焊接除尘设备选用专业的焊接除尘设备, 如图如图 所示。所示。 .焊接机器人工作站总体组成焊接机器人工作站总体组成图图 所示是所示是焊接机器人工作站。焊接机器人工作站。 除焊接机器人系统外除焊接机器人系统外, 工作工作站还需设置安全围栏、安全门等防护设备站还需设置安全围栏、安全门等防护设备, 惰性气体放置于安全位置惰性气体放置于安全位置, 同时配备电脑桌等外围设备。同时配备电脑桌等外围设备。 .安全措施安全措施现代焊接的能量来源有很多种现代焊接的能量来源有很多种, 包括气体焰、电弧、激光、电子束、包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。摩擦和超声波等。上一

25、页 下一页返回.知识准备知识准备除了在工厂中使用外除了在工厂中使用外, 焊接还可以在多种环境下进行焊接还可以在多种环境下进行, 如野外、水下和如野外、水下和太空。太空。 无论在何处无论在何处,焊接都可能给操作者带来危险焊接都可能给操作者带来危险, 所以在进行焊接时所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施。必须采取适当的防护措施。 焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。() 加防护网加防护网, 使操作员与机器人隔离。使操作员与机器人隔离。 确保工作时任何人无法与机确保工作时

26、任何人无法与机器人及相关运动部件接触。器人及相关运动部件接触。() 安全锁保证措施安全锁保证措施: 进入机器人防护网内进行检修进入机器人防护网内进行检修, 必须用专用钥匙必须用专用钥匙。 只有相应操作员有该钥匙。只有相应操作员有该钥匙。 当对机器人进行检修等要进入防护网当对机器人进行检修等要进入防护网内内, 必须把钥匙取下放置在操作员手里必须把钥匙取下放置在操作员手里。上一页 下一页返回.知识准备知识准备钥匙取下就自动下电钥匙取下就自动下电, 采用多级串连方式保护。采用多级串连方式保护。 同时在防护网内有上同时在防护网内有上下电总开关下电总开关, 在防护网外面也有上下电总开关。在防护网外面也有

27、上下电总开关。 仅当里外两个总开关仅当里外两个总开关都闭合且钥匙也在闭合位置时才能给设备上电。都闭合且钥匙也在闭合位置时才能给设备上电。 当钥匙取下或处于当钥匙取下或处于开的位置开的位置, 里面的总开关自动断开。里面的总开关自动断开。() 机器人自身安全措施主要是机器人防碰机器人自身安全措施主要是机器人防碰: 采用高可靠数控系统采用高可靠数控系统; 机机器人每完成一个任务就自动检测自身的位置及回零点器人每完成一个任务就自动检测自身的位置及回零点, 确保位置准确确保位置准确; 采用示教方式编程采用示教方式编程, 验证产生程序到正确为止验证产生程序到正确为止。() 带有急停按钮、工作状态塔灯和蜂鸣

28、器。带有急停按钮、工作状态塔灯和蜂鸣器。上一页返回.任务实现任务实现任务送丝机组件设计任务送丝机组件设计送丝机的焊丝连接焊枪送丝机的焊丝连接焊枪, 用导丝管支撑。用导丝管支撑。 为了避免送丝机与机器人的为了避免送丝机与机器人的动作发生干涉动作发生干涉, 将送丝机安装在机器人的将送丝机安装在机器人的 轴上轴上,通过安装支架通过安装支架, 调整调整安装位置安装位置, 使送丝机出口正对焊枪。使送丝机出口正对焊枪。 丝盘箱安装在丝盘箱安装在 轴上轴上, 跟随送丝跟随送丝机动作机动作, 为避免焊丝过度弯折为避免焊丝过度弯折, 在丝盘箱安装支架上设置导向板在丝盘箱安装支架上设置导向板, 调整调整焊丝的姿态

29、焊丝的姿态, 如图如图 所示。所示。特别值得注意的是特别值得注意的是: 送丝机和送丝机安装支架之间务必使用绝缘垫或送丝机和送丝机安装支架之间务必使用绝缘垫或者绝缘套进行绝缘者绝缘套进行绝缘, 要保证固定螺丝不与送丝机上的任何金属接触。要保证固定螺丝不与送丝机上的任何金属接触。送丝机的连接如送丝机的连接如图图 所示。所示。下一页返回.任务实现任务实现任务焊枪组件设计任务焊枪组件设计第一步第一步: 确定机器人焊枪型号。确定机器人焊枪型号。焊枪采用德国焊枪采用德国 (泰佰亿泰佰亿) 空冷经济型机器人焊枪空冷经济型机器人焊枪, 枪颈枪颈, 如如图图 所示。所示。 空冷经济型机器人焊枪标配耗材如空冷经济

30、型机器人焊枪标配耗材如图图 所示。所示。德国德国 (泰佰亿泰佰亿) 机器人焊枪特点如下机器人焊枪特点如下:() 德国德国 机器人焊枪更高效的生产能力。机器人焊枪更高效的生产能力。德国德国 机器人焊枪采用进口高强度不锈钢枪体机器人焊枪采用进口高强度不锈钢枪体, 坚固耐用坚固耐用, 能有能有效降低机器人的停机维护时间效降低机器人的停机维护时间, 德国德国 机器人焊枪无须任何校枪机器人焊枪无须任何校枪工具。工具。 上一页 下一页返回.任务实现任务实现装有防撞传感器装有防撞传感器, 如图如图 所示所示, 在机器人焊枪与障碍物发生碰在机器人焊枪与障碍物发生碰撞时撞时, 它能够提供可靠的自动停运功能它能够

31、提供可靠的自动停运功能, 保护系统免受机械损伤。保护系统免受机械损伤。 负负载达到载达到 (包括支枪臂、枪颈和集成电缆包括支枪臂、枪颈和集成电缆)。() 德国德国 机器人焊枪可靠的引弧技术。机器人焊枪可靠的引弧技术。由于德国由于德国 机器人焊枪持有独特的焊丝强迫接触设计机器人焊枪持有独特的焊丝强迫接触设计, 即使是使即使是使用机器人焊枪直枪颈用机器人焊枪直枪颈, 也能够取得很好的焊接起弧效果。也能够取得很好的焊接起弧效果。() 德国德国 机器人焊枪减少维持时间。机器人焊枪减少维持时间。德国德国 机器人焊枪独有的吹扫气体通道机器人焊枪独有的吹扫气体通道, 能吹走部分焊枪里面的能吹走部分焊枪里面的

32、焊渣并冷却机器人焊枪枪体焊渣并冷却机器人焊枪枪体。 上一页 下一页返回.任务实现任务实现德国德国 机器人焊枪易耗品机器人焊枪易耗品(专利五星导电嘴等专利五星导电嘴等)、机器人焊枪枪颈、机器人焊枪枪颈、电缆等都具有超长使用寿命、电缆等都具有超长使用寿命, 一般情况下更换德国一般情况下更换德国 机器人焊机器人焊枪无须重新调整机器人焊枪枪颈和机器人的位置枪无须重新调整机器人焊枪枪颈和机器人的位置。() 德国德国 机器人焊枪系统中的所有部件都出之同源。机器人焊枪系统中的所有部件都出之同源。德国德国 机器人焊枪的所有部件、易耗件等均来源于德国先进的机器人焊枪的所有部件、易耗件等均来源于德国先进的焊枪工艺

33、技术焊枪工艺技术, 使德国使德国 机器人焊枪所有部件配合得天衣无缝机器人焊枪所有部件配合得天衣无缝, 适用于各种高强度的工业焊接要求。适用于各种高强度的工业焊接要求。() 德国德国 机器人焊枪大量地节省焊枪保护气体。机器人焊枪大量地节省焊枪保护气体。上一页 下一页返回.任务实现任务实现德国德国 机器人焊枪的制造工艺根据枪型和焊接工艺的不同而设机器人焊枪的制造工艺根据枪型和焊接工艺的不同而设计计, 使德国使德国 机器人焊枪每分钟使用的焊接保护气体消耗量仅为机器人焊枪每分钟使用的焊接保护气体消耗量仅为 , 与其他厂商生产的机器人焊枪同类产品具有不可比拟的突与其他厂商生产的机器人焊枪同类产品具有不可

34、比拟的突出优势。出优势。第二步第二步: 确定机器人法兰盘的尺寸确定机器人法兰盘的尺寸, 如如图图 所示。所示。第三步第三步: 确定机器人法兰盘和焊枪的连接。确定机器人法兰盘和焊枪的连接。焊枪支枪臂连接法兰如焊枪支枪臂连接法兰如图图 所示所示。将焊枪支枪臂连接法兰安装到机器人法兰上将焊枪支枪臂连接法兰安装到机器人法兰上, 螺丝紧固螺丝紧固, 如图如图 所示。所示。 这样焊枪就和机器人连成一体这样焊枪就和机器人连成一体, 可以由机器人控制焊枪进行可以由机器人控制焊枪进行焊接动作了。焊接动作了。上一页 下一页返回.任务实现任务实现任务工作台工装设计任务工作台工装设计焊接工件时焊接工件时, 工件必须固

35、定好位置工件必须固定好位置, 这样这样, 焊枪移动的路线才可以确定焊枪移动的路线才可以确定, 因此因此, 必须设置工件的安装台面和工装夹具。必须设置工件的安装台面和工装夹具。 根据焊接工件的形状大根据焊接工件的形状大小和焊接难易程度小和焊接难易程度, 设置工作台或者变位机设置工作台或者变位机, 然后针对工件设置相应的然后针对工件设置相应的夹具。夹具。 夹具设置需要避开焊枪的行走路径夹具设置需要避开焊枪的行走路径, 防止碰撞。防止碰撞。以简单的平板堆焊为例以简单的平板堆焊为例, 焊枪行走路径如焊枪行走路径如图图 所示所示。因焊接工件简单因焊接工件简单, 工作台设置一个简易的平台即可工作台设置一个

36、简易的平台即可, 工件平放于台面上工件平放于台面上, 焊缝处坡口相对焊缝处坡口相对, 压钳压住四周压钳压住四周, 如如图图 所示。所示。平板角焊也适应这个工作台平板角焊也适应这个工作台, 如如图图 所示。所示。上一页 下一页返回.任务实现任务实现需要注意的是需要注意的是, 工件固定方式就不同了工件固定方式就不同了, 不仅平放的工件需要固定不仅平放的工件需要固定, 竖竖立的工件也需要固定立的工件也需要固定, 并且需要保持正确的相对位置并且需要保持正确的相对位置, 可以用组合夹具可以用组合夹具固定。固定。任务变位机组件设计任务变位机组件设计. 焊接变位机的分类焊接变位机的分类变位机按结构分为三类变

37、位机按结构分为三类:() 伸臂式焊接变位机伸臂式焊接变位机, 如如图图 所示。所示。上一页 下一页返回.任务实现任务实现伸臂式焊接变位机结构特点与性能伸臂式焊接变位机结构特点与性能: 回转工作台安装在伸臂一端回转工作台安装在伸臂一端, 伸臂伸臂一般相对于某倾斜轴成角度回转一般相对于某倾斜轴成角度回转, 而此倾斜轴的位置多是固定的而此倾斜轴的位置多是固定的, 但有但有的也可在小于的也可在小于的范围内上下倾斜。的范围内上下倾斜。 该机变位范围大该机变位范围大, 作业适作业适应性好应性好, 但整体稳定性差。但整体稳定性差。 其适用范围为其适用范围为 以下中小工件的翻转以下中小工件的翻转变位。变位。

38、在手工焊中应用较多。在手工焊中应用较多。 多为电动机驱动多为电动机驱动, 承载能力在承载能力在. 以下以下, 适用于小型罕见的翻转变位。适用于小型罕见的翻转变位。 也有液压驱动的也有液压驱动的, 承载能力强承载能力强, 适适用于结构尺寸不大但自重较大的焊件。用于结构尺寸不大但自重较大的焊件。伸臂式焊接变位机在手工焊中应用较多。伸臂式焊接变位机在手工焊中应用较多。() 座式焊接变位机座式焊接变位机, 如如图图 所所示。示。上一页 下一页返回.任务实现任务实现座式焊接变位机工作台有一个整体翻转的自由度。座式焊接变位机工作台有一个整体翻转的自由度。 可以将工件翻转可以将工件翻转到理想的焊接位置进行焊

39、接。到理想的焊接位置进行焊接。 另外工作台还有一个旋转的自由度。另外工作台还有一个旋转的自由度。 该种变位机已经系列化生产该种变位机已经系列化生产, 主要用于一些管、盘的焊接。主要用于一些管、盘的焊接。 工作台边工作台边同回转机构支承在两边的倾斜轴上同回转机构支承在两边的倾斜轴上, 工作台以焊速回转工作台以焊速回转, 倾斜边通过扇倾斜边通过扇形齿轮或液压油缸形齿轮或液压油缸, 多在多在的范围内恒速倾斜。的范围内恒速倾斜。 该机稳定性好该机稳定性好, 一般不用固定在地基上一般不用固定在地基上, 搬移方便。搬移方便。 其适用范围为其适用范围为 工件工件的翻转变位的翻转变位, 是目前应用最广泛的结构

40、形式是目前应用最广泛的结构形式,常与伸臂式焊接操作机配常与伸臂式焊接操作机配合使用合使用。座式焊接变位机是通过工作台的回转或倾斜座式焊接变位机是通过工作台的回转或倾斜, 使焊缝处于水平或船形使焊缝处于水平或船形位置的装置。位置的装置。上一页 下一页返回.任务实现任务实现工作台旋转采用变频无级调速工作台旋转采用变频无级调速, 工作台通过扇形齿轮或液压油缸驱动工作台通过扇形齿轮或液压油缸驱动倾斜。倾斜。 它可以实现与操作机或焊机的联控。它可以实现与操作机或焊机的联控。 控制系统可选装三种配控制系统可选装三种配置置: 按键数字控制式、开关数字控制式和开关继电器控制式。该产品按键数字控制式、开关数字控

41、制式和开关继电器控制式。该产品应用于各种轴类、盘类、筒体等回转体工件的焊接应用于各种轴类、盘类、筒体等回转体工件的焊接, 是目前应用最广是目前应用最广泛的结构形式。泛的结构形式。座式焊接变位机根据载重不同座式焊接变位机根据载重不同, 可分为座式焊接变位机和小型座式焊可分为座式焊接变位机和小型座式焊接变位机接变位机, 如如图图 所示所示。该机稳定性好该机稳定性好, 一般不用固定在地基上一般不用固定在地基上, 搬移方便搬移方便, 适用于适用于. 焊件的翻转变位焊件的翻转变位,是目前产量最大、规格最全、应用最广的结构形是目前产量最大、规格最全、应用最广的结构形式。式。 常与伸臂式焊接操作机或弧焊机器

42、人配合使用常与伸臂式焊接操作机或弧焊机器人配合使用。上一页 下一页返回.任务实现任务实现() 双座式焊接变位机双座式焊接变位机, 如图如图 所示。所示。双座式焊接变位机是集翻转和回转功能于一身的变位机械。双座式焊接变位机是集翻转和回转功能于一身的变位机械。 翻转和翻转和回转分别由两根轴驱动回转分别由两根轴驱动, 夹持工件的工作台除能绕自身轴线回转外夹持工件的工作台除能绕自身轴线回转外, 还还能绕另一根轴做倾斜或翻转能绕另一根轴做倾斜或翻转, 它可以将焊件上各种位置的焊缝调整到它可以将焊件上各种位置的焊缝调整到水平的或水平的或“船型船型” 的易焊位置施焊的易焊位置施焊, 适用于框架型、箱型、盘型

43、和其适用于框架型、箱型、盘型和其他非长型工件的焊接。他非长型工件的焊接。 双座式焊接变位机种类很多双座式焊接变位机种类很多, 典型的典型的如图如图 所示。所示。工作台座在工作台座在 形架上形架上, 以所需的焊速回转以所需的焊速回转, 形架座在两侧的机座上形架座在两侧的机座上, 多以恒速或所需焊速绕水平轴线转动。多以恒速或所需焊速绕水平轴线转动。 上一页 下一页返回.任务实现任务实现该机不仅整体稳定性好该机不仅整体稳定性好, 而且如果设计得当而且如果设计得当, 工件安放在工作台上以后工件安放在工作台上以后, 倾斜运动的重心将通过或接近倾斜轴线倾斜运动的重心将通过或接近倾斜轴线, 而使倾斜驱动力矩

44、大大减少而使倾斜驱动力矩大大减少, 因此因此, 重型变位机多采用这种结构。重型变位机多采用这种结构。 其适用范围为其适用范围为 以上重型以上重型大尺寸工件的翻转变位大尺寸工件的翻转变位, 多与大型门式焊接操作机或伸臂式焊接操作多与大型门式焊接操作机或伸臂式焊接操作机配合使用机配合使用。对于特殊的焊接件对于特殊的焊接件, 变位机的设计相应地进行变化变位机的设计相应地进行变化, 以适应工件的焊接以适应工件的焊接, 如图如图 和和图图 所示。所示。上一页 下一页返回.任务实现任务实现用于罐体制作过程中的焊接工序用于罐体制作过程中的焊接工序, 将罐体与夹具焊接成一体将罐体与夹具焊接成一体, 固定在变固

45、定在变位机的工作台上位机的工作台上, 使车架可以在使车架可以在范围内做任意翻转范围内做任意翻转, 因此焊接因此焊接过程中过程中, 纵向立焊、仰焊焊缝能快速变位后转化为平焊纵向立焊、仰焊焊缝能快速变位后转化为平焊, 使复杂的焊接使复杂的焊接工作变得更加简单工作变得更加简单, 使焊接现场更加安全和规范使焊接现场更加安全和规范, 从而保证焊缝质量从而保证焊缝质量, 提高焊接效率。提高焊接效率。主要技术参数主要技术参数:最大翻转质量最大翻转质量: ;可翻转工件长度可翻转工件长度: ;可翻转工件宽度可翻转工件宽度: ;上一页 下一页返回.任务实现任务实现工作台翻转角度工作台翻转角度: 圈圈;工作台翻转速

46、度工作台翻转速度: . . / , 回转驱动变频无级调速回转驱动变频无级调速, 在转速范围内在转速范围内, 承受最大载荷时转速波动不大于承受最大载荷时转速波动不大于;最大偏心距最大偏心距: ;回转中心高回转中心高: (以地平面为基准以地平面为基准);允许最大焊接电流允许最大焊接电流: 。双座式焊接变位机适用于双座式焊接变位机适用于 以上大尺寸焊件的翻转变位。以上大尺寸焊件的翻转变位。 在焊在焊接作业中接作业中, 常与大型门式焊接操作机或伸臂式焊接操作机配合使用常与大型门式焊接操作机或伸臂式焊接操作机配合使用。焊接变位机的基本结构形式虽只有上述三种焊接变位机的基本结构形式虽只有上述三种, 但其派

47、生形式很多但其派生形式很多, 有些有些变位机的工作台还具有升降功能变位机的工作台还具有升降功能, 如图如图 所示所示。上一页 下一页返回.任务实现任务实现. 焊件变位机械类型焊件变位机械类型焊件变位机械的主要功能是实现焊件的回转、翻转焊件变位机械的主要功能是实现焊件的回转、翻转, 或者既能翻转又或者既能翻转又能回转能回转, 使工件处于最便于装配和焊接的位置。使工件处于最便于装配和焊接的位置。 包括包括: 焊接翻转机、焊接翻转机、焊接回转台、焊接滚轮架、焊接变位器焊接回转台、焊接滚轮架、焊接变位器。. 焊接变位机的应用场合焊接变位机的应用场合焊接变位机主要用于机架、机座、机壳、法兰、封头等非长型

48、焊件的焊接变位机主要用于机架、机座、机壳、法兰、封头等非长型焊件的翻转变位。翻转变位。. 结构件焊接变位机的选型结构件焊接变位机的选型根据焊接结构件的结构特点选择合适的焊接变位机。根据焊接结构件的结构特点选择合适的焊接变位机。上一页 下一页返回.任务实现任务实现根据手工焊接作业的情况根据手工焊接作业的情况, 所选的焊接变位机能把被焊工件的任意所选的焊接变位机能把被焊工件的任意一条焊缝转到平焊或船焊位置一条焊缝转到平焊或船焊位置, 避免立焊和仰焊避免立焊和仰焊, 保证焊接质量。保证焊接质量。选择开敞性好、容易操作、结构紧凑占地面积小的焊接变位机选择开敞性好、容易操作、结构紧凑占地面积小的焊接变位

49、机, 工工人操作高度尽量低人操作高度尽量低, 安全可靠。安全可靠。 工装设计要考虑工件装卡简单方便。工装设计要考虑工件装卡简单方便。工程机械大型的焊接结构件变位机的焊接操作高度很高工程机械大型的焊接结构件变位机的焊接操作高度很高, 工人可通工人可通过垫高的方式进行焊接。过垫高的方式进行焊接。 焊接登高梯的选取直接影响焊接变位机的焊接登高梯的选取直接影响焊接变位机的使用使用, 视高度情况可用小型固定式登高梯、三维或两维机械电控自动视高度情况可用小型固定式登高梯、三维或两维机械电控自动移动式焊接升降台。移动式焊接升降台。. 焊接变位机的变位自由度焊接变位机的变位自由度上一页 下一页返回.任务实现任

50、务实现涉及用户对设备装备的理念涉及用户对设备装备的理念, 以及考虑用于手把焊和自动焊的不同用以及考虑用于手把焊和自动焊的不同用途途, 选择和设计焊接变位机时选择和设计焊接变位机时, 除主变位自由度外除主变位自由度外, 还要考虑增加辅助还要考虑增加辅助变位自由度。变位自由度。 如大件焊接如大件焊接, 可增加升降运动自由度可增加升降运动自由度。另外另外, 某些焊件某些焊件, 由于焊缝分布简单由于焊缝分布简单, 用一个回转自由度就可以解决焊用一个回转自由度就可以解决焊件中大部分和重要焊缝的船焊要求件中大部分和重要焊缝的船焊要求, 其余少量非重要焊缝其余少量非重要焊缝, 虽然虽然, 不能不能实施船角焊