機(jī)器人焊接方案
焊
接
機(jī)
器
人
工作站方案書
?客戶單位名稱： 湖北天門市XXXX有限公司
?項(xiàng)目名稱： 焊接機(jī)器人工作站
?方案編號(hào)： PFA2013111401
長(zhǎng)沙聚才機(jī)電設(shè)備有限公司
Changsha Jucai Mechanical & Electronic Equipment Co., Ltd
目 錄
一、工作站介紹
1.1、工作站示意簡(jiǎn)圖 3
1.2、功能與特性介紹
該工作站采用單工位設(shè)計(jì)，布局方式采用1套PANDA焊接機(jī)器人SR7400，配套PANDA NBM-500多功能數(shù)字化脈沖氣保焊機(jī)、1套翻轉(zhuǎn)變位機(jī)、1機(jī)器人底座。
焊接機(jī)器人運(yùn)行精度高、速度快，大大提高工作效率?？刂葡到y(tǒng)靈敏可靠、故障少，操作和維護(hù)方便。系統(tǒng)的啟動(dòng)、停止、暫停、急停等均可通過示教器進(jìn)行。此外，系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及系統(tǒng)報(bào)警可在示教器上顯示。
焊接電源采用NBM-500多功能數(shù)字化脈沖氣保焊機(jī)（南京熊貓電子裝備有限公司）。脈沖氣保實(shí)現(xiàn)了一脈一滴，無飛濺，起弧容易，電弧柔和、穩(wěn)定，金屬熔敷率高，焊縫成形好。
該設(shè)備外觀顏色默認(rèn)為橙黃色。若要使用其他外觀顏色，用戶應(yīng)在制作前通過書面確認(rèn)，我方將根據(jù)用戶指定顏色進(jìn)行生產(chǎn)。
該工作站具備各個(gè)動(dòng)作之間信號(hào)連鎖以及互鎖以杜絕誤操作的發(fā)生，以提高整個(gè)工作站的總體性能。
1.3 工作流程簡(jiǎn)介
1、工位無工件，人工將待焊接工件安裝至焊接變位機(jī)工件待焊接工作區(qū)域；
2、操作工將工件放置至變位機(jī)工件待焊接工作區(qū)域后，放心落位，夾具按鈕夾緊后，按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，焊接機(jī)器人啟動(dòng)。機(jī)器人按照事先示教的軌跡進(jìn)行焊接。單邊焊接完成后，焊接機(jī)器人將變位信號(hào)傳輸給焊接變位機(jī)，焊接變位機(jī)旋轉(zhuǎn)變位，以適應(yīng)焊接機(jī)器人的完整焊接。焊接機(jī)器人根據(jù)示教的軌跡，將整個(gè)工件焊接完成。焊接完成后，操作工將焊接好的工件吊裝至安全區(qū)域。
3、重復(fù)以上步驟，形成循環(huán)。
1.4、焊接工件簡(jiǎn)介
2)焊接材質(zhì)：碳鋼
3)焊縫形式：直縫、弧縫；
4)焊接方式：工裝夾具固定后，焊接機(jī)器人焊接；
5)焊前狀態(tài)：機(jī)器人焊接工件已按圖要求組對(duì)點(diǎn)定；表面無油污、銹漬等影響焊接因素；
6)焊絲規(guī)格：可適應(yīng)φ0.8mm~φ1.6mm (實(shí)芯焊絲)， 20kg盤裝焊絲或桶裝焊絲。
7)對(duì)乙方工件的一般要求
工件各部分的形位公差小于±0.2mm
工件裝配好后對(duì)接焊縫間隙不超過焊絲直徑的一半
工件裝配好后角接焊縫間隙不超過焊絲直徑的一半
工件裝配好后搭接焊縫間隙不超過焊絲直徑
工件裝配后的重復(fù)位置精度不大于±0.5mm
8）工件一致性好，焊縫形位偏差小于0.5mm；表面應(yīng)無油、無銹、無污物，不應(yīng)該有影響定位及焊接的毛刺；工件切口平整、焊縫接頭整齊、無油、無銹、無污物，不應(yīng)該有影響焊接的毛刺、間隙。二、設(shè)備清單
系統(tǒng) 設(shè)備名稱 數(shù)量 內(nèi)容描述 生產(chǎn)廠家 供貨廠家
機(jī)器人系統(tǒng) 機(jī)器人本體 1套 SR7400 南京PANDA 南京PANDA
機(jī)器人控制柜 SC5000
示教盒 OP5000
焊接系統(tǒng) 數(shù)字脈沖逆變焊接系統(tǒng) 1套 NBM-500
送絲裝置 1套
防碰傳感器 1套
機(jī)器人專用空冷焊槍 1套 A500 德國(guó)賓采爾
焊接輔助系統(tǒng) 焊接變位機(jī) 1套
其它配置
機(jī)器人變壓器 1套 380V/200V
機(jī)器人底座 1套 安裝機(jī)器人
配套設(shè)備放置架 1套 放置焊機(jī)及控制箱等
控制系統(tǒng) 1套 正常操作用
注：本方案中的所有圖片皆為示意圖，僅供參考。
三、主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)
3.1、焊接機(jī)器人
1）技術(shù)參數(shù)（注：本公司對(duì)產(chǎn)品規(guī)格保留最終解釋權(quán)。）
2）動(dòng)作范圍
3）性能特點(diǎn)
機(jī)器人外部通信連接端口 一個(gè)在示教器上提供外部存儲(chǔ)用的USB口，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，網(wǎng)絡(luò)接口主要用于軟件升級(jí)和連接其他專用設(shè)備。
機(jī)器人具備的擺動(dòng)方式 機(jī)器人具備6種擺動(dòng)方式，6種基本擺動(dòng)方式
機(jī)器人安全防護(hù)功能
1、具備焊槍安全防碰撞功能
2、機(jī)器人各軸具備防碰撞檢測(cè)功能
3、在檢測(cè)到碰撞信號(hào)后，機(jī)器人處于伺服電機(jī)抱死狀態(tài)
魚鱗紋焊接功能 采用脈沖氣保焊機(jī)，焊縫外觀比普通氣保焊機(jī)的魚鱗紋更加美觀漂亮。
電纜連接方式 所有連接電纜，兩端均使用快速連接端子
觸摸傳感功能， 能夠進(jìn)行起始點(diǎn)尋位。
電弧跟蹤功能 能夠跟蹤焊縫，根據(jù)焊縫的坡口大小自動(dòng)調(diào)整擺動(dòng)幅度。
示教器 為彩色觸摸屏，操作更加直觀、方便、快捷。
3.2、控制柜
1）技術(shù)參數(shù)
2）性能特點(diǎn)
·性能卓越，主CPU處理能力高強(qiáng)，運(yùn)行提速
·更放心地控制機(jī)器人動(dòng)作軌跡，使機(jī)器人運(yùn)行快速而平穩(wěn)
·配有多個(gè)接口，外部設(shè)備、數(shù)據(jù)連接更加便利
·溫度、濕度適應(yīng)性廣，維護(hù)方便
3.3、示教器
1）技術(shù)參數(shù)
Teaching Pandant OP5000
項(xiàng)目 內(nèi)容
LCD 操作面板，彩色VGA
使能S/W 伺服電源/背面配置
操作模式 遙控 / 示教
專用按鈕 運(yùn)行超過限制，重新設(shè)置/運(yùn)行準(zhǔn)備
故障復(fù)位 操作面板上的故障復(fù)位開關(guān)
錯(cuò)誤顯示?異常診斷 獨(dú)立的代碼 和詳細(xì)數(shù)據(jù)顯示
狀態(tài)信息顯示 電源通電時(shí)間/伺服啟動(dòng)時(shí)間/動(dòng)作距離等
安全功能 用密碼進(jìn)行操作級(jí)別的切換
通過點(diǎn) 可編程
坐標(biāo)系 軸坐標(biāo) 直角坐標(biāo) 工作坐標(biāo)
編程 在線示教，離線編程（需另配軟件）
插補(bǔ) 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，直線，圓弧
示教 8軸的示教坐標(biāo)數(shù)據(jù)/參數(shù)+屬性
追加屬性數(shù)據(jù)，用來分辨坐標(biāo)系
數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)
2）性能特點(diǎn)
3.4、NBM-500 多功能數(shù)字化脈沖MIG電源
1）性能特點(diǎn)
?脈沖MIG／MAG焊的較佳熔滴過渡形式是一個(gè)脈沖過渡一個(gè)熔滴。這樣通過調(diào)節(jié)脈沖頻率就能夠改變單位時(shí)間內(nèi)熔滴過渡的滴數(shù)，也就是焊絲熔化速度。
?射滴過度形式提高了焊絲的熔化系數(shù)，也就是提高了焊絲的熔化效率。焊接速度可提高30%。
?焊縫成形良好，熔寬較大，指狀熔深特點(diǎn)減弱，余高小，由于一脈一滴的射滴過度，熔滴直徑大致與焊絲直徑相等，且熔滴電弧熱較低，所有焊縫成形晶粒細(xì)、強(qiáng)度高。
?電弧指向性好，適合全位置焊接。
?噪聲較普通焊機(jī)明顯降低，干擾減少，操作時(shí)更舒適，精力也更集中。
?脈沖氣保焊機(jī)是利用脈沖電流時(shí)間射滴過度，能實(shí)現(xiàn)無飛濺焊接，免除清理焊縫表面飛濺物的勞動(dòng)，使焊縫成型更加美觀，同時(shí)，因熔滴溫度低焊接煙霧少，大大改善了施工環(huán)境。
2）技術(shù)參數(shù)
3.5、PLC控制
機(jī)器人工作站控制系統(tǒng)采用的是以可編程控制器為核心的控制系統(tǒng)，它主要由PLC系統(tǒng)電氣柜、控制臺(tái)、操作按鈕盒、遠(yuǎn)程I/O接口(裝在每套夾具上)等部分組成。完成對(duì)機(jī)器人、焊接變位機(jī)、夾具的協(xié)調(diào)控制。
此PLC控制系統(tǒng)具備連接機(jī)器人與變位機(jī)等外圍設(shè)備的通訊信號(hào)，具有防呆、防誤操作等功能，保證現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的安全及生產(chǎn)的連續(xù)性
3.6 焊接連接
3.7變位機(jī)
焊接變位機(jī)，用于工件的翻轉(zhuǎn)，可以將工作翻轉(zhuǎn)到理想的焊接位置進(jìn)行焊接，以提高焊縫質(zhì)量，并提高焊接效率。
焊接變位機(jī)用于焊接過程中工件的變位，工作臺(tái)面上刻有安裝基線，安裝各種定位工件和夾緊機(jī)構(gòu)，并設(shè)有安裝槽孔，使工作臺(tái)面具有較高的強(qiáng)度和抗沖擊性能。
3.8豐富的高品質(zhì)焊接功能
四、乙方提供范圍
4.1、安全防護(hù)圍欄
安全防護(hù)圍欄由乙方負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)制作。操作過程中用戶應(yīng)該嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)則。
機(jī)器人工作時(shí)除操作人外不允許其他人進(jìn)入機(jī)器人安全防護(hù)圍欄，操作人員也不能進(jìn)入機(jī)器人動(dòng)作范圍中。
水、電、氣的供應(yīng)由乙方負(fù)責(zé)。
機(jī)器人、焊機(jī)的接地以及一次電源電纜(配電箱-機(jī)器人控制箱，配電箱-焊機(jī))由乙方負(fù)責(zé)。甲方提供所需電纜的尺寸。
4.2、乙方需要負(fù)責(zé)確認(rèn)的內(nèi)容
機(jī)器人的動(dòng)作范圍的確認(rèn)
焊接電源、焊槍容量的確認(rèn) 、機(jī)器人與夾具配合的確認(rèn)
乙方需要根據(jù)工件的尺寸、焊接要求等具體情況負(fù)責(zé)選擇合適的機(jī)器人、電源及焊槍。
焊接條件、焊接順序、焊接速度、機(jī)器人系統(tǒng)的整體布局的確定由乙方負(fù)責(zé)，甲方提供標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，但不負(fù)責(zé)具體工藝的確認(rèn)。
機(jī)器人與其他設(shè)備之間的電纜長(zhǎng)度及連接形式由乙方根據(jù)其制作的最終布局圖確定。
五、技術(shù)與服務(wù)
5.1、技術(shù)圖紙
1）、合同簽定時(shí)，乙方提供甲方全部產(chǎn)品圖紙（包括總成圖和各零件圖），該文件甲方在設(shè)計(jì)完成后歸還乙方，乙方提供的圖紙作為甲方設(shè)計(jì)的依據(jù)。
2）、甲方圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方案完成后請(qǐng)乙方就圖紙進(jìn)行審查，以確定甲方的設(shè)計(jì)是否真正滿足乙方的要求，審查的結(jié)果形成審查紀(jì)要。
5.2、安裝調(diào)試及培訓(xùn)
1）、甲方供應(yīng)的機(jī)器人焊接工作站由甲方負(fù)責(zé)派工程師進(jìn)行調(diào)試。安裝調(diào)試在甲方內(nèi)部調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。
甲方負(fù)責(zé)的安裝調(diào)試范圍為PANDA機(jī)器人本體、PANDA機(jī)器人控制箱、PANDA焊機(jī)的連接及基本動(dòng)作確認(rèn)設(shè)備性能確認(rèn)。
在機(jī)器人焊接工作站的安裝調(diào)試結(jié)束后，甲方則需要提供機(jī)器人的示教編程方法、機(jī)器人本體操作方法的指導(dǎo)。但實(shí)際工件的示教、焊接條件的調(diào)整原則上由乙方負(fù)責(zé)。
2）、調(diào)試過程中如果由于甲方供應(yīng)的機(jī)器人焊接工作站的技術(shù)指標(biāo)、規(guī)格沒有達(dá)到規(guī)定的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)而造成整套設(shè)備的安裝調(diào)試延期的話由甲方負(fù)責(zé)，如果由于乙方的問題造成整套設(shè)備的安裝調(diào)試延期的話由乙方負(fù)責(zé)。
3）、調(diào)試過程中乙甲雙方應(yīng)該互相配合、協(xié)助。
4）、 機(jī)器人焊接工作站在乙方工廠內(nèi)的驗(yàn)收調(diào)試結(jié)束后，由甲方技術(shù)人員對(duì)乙方用戶操作人員進(jìn)行1--2天的操作培訓(xùn)。
接受培訓(xùn)人員為3人。要求：操作者2人，具有中專以上文化，主管技術(shù)人員1人，工科大專以上，熟悉計(jì)算機(jī)，要有一定的焊接工藝基礎(chǔ)。
