斗杆焊接机器人焊接系统技术方案(纯方案,5页)17622.pdf

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1、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 2.53 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

2、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 1 焊接机器人 M-20IA 包括控制系统及示教器 1 套 发那科 2 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

3、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 5 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 7 焊接电源 PW455 1 套 林肯 8 机器人用焊枪 RM 80W 1 套 TBI 9 防碰撞传感器 1 套 TBI 10 清枪剪丝器 1 套 TBI 11 循环水冷箱 1 套 TBI 12 控制系统 1 套 威达 服务 12 预验收及培训 1 次 威达 13 安装调试及培训 1 次 威达 其他 14 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

4、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

5、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

6、、Inventor、ProE）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

7、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：0.1mm 3.3.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

8、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:2000 mm 头架 Y 轴行程：500mm 3.4.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

9、人焊枪采用 TBI RM 80W，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

10、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

11、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 1 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 49 8 小时 2 导电嘴座 121 56 小时 3 喷嘴 98 56 小时 3 送丝轮 612 240 小时 4 导丝管 85 120 小时 六.工作条件及环境:温度范围：0 45 空气相对湿度：90%电网电压：三相 380V10%电网频率：50Hz1Hz 气压：0.4-0.8Mpa 七.技术文

12、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

13、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

14、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，乙方维修人员如不能排除故障，或调整后仍达不到设备质量要求，该产品可退可换。设备使用过程中出现故障时，乙方须在接到通知后 2 小时内作出响应，进行电话或 EMAIL指导排除故障，对于用户无法自行排除的故障，乙方 24 小时内到达用户现场解决，设备本身故障应在2个工作日内排除，对于设备零部件损坏应在10天内更换并保证设备正常运行。设备质保期过后，能终身提供广泛优惠的技术支持。交货周期：合同生效后三个月进行预验收。