一、產(chǎn)品介紹：

　　該方案以 6 軸焊接機(jī)器人工作站為核心，配置了機(jī)器人專用焊機(jī)、焊接冷凝系統(tǒng)、氬氣保護(hù)氣、焊接變位臺(tái)等配套裝置，并配套有自動(dòng)化焊接控制系統(tǒng)，通過(guò) PLC 編程，自動(dòng)控制出料、上料、雙面焊接、出料等工序，是學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人焊接應(yīng)用技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)實(shí)訓(xùn)較好載體。

　　通過(guò)機(jī)器人搬運(yùn)與焊接功能的轉(zhuǎn)換，結(jié)合分料臺(tái)與自動(dòng)焊接變位臺(tái)的自動(dòng)連貫動(dòng)作，使其具有比以往實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備所更加完善的配置和更為完整功能，真實(shí)的模擬和反映了機(jī)器人焊接和工業(yè)控制的過(guò)程，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容廣泛、變化多樣，是一款典型的職業(yè)能力實(shí)訓(xùn)和考核設(shè)備，通過(guò)在該設(shè)備上實(shí)訓(xùn)和考核，可使學(xué)生職業(yè)能力得到較好的提升。

　　二、技術(shù)參數(shù)

　　1.交流電源：三相 AC 380 V±10% 50Hz;

　　2.溫度：-10～50℃;環(huán)境濕度：≤90%無(wú)水珠凝結(jié);

　　3.整機(jī)功耗：≤10.0kVA

　　4.設(shè)備尺寸：3500mm*3000mm*1850mm

　　5. 安全保護(hù)措施：具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)、斷電保護(hù)功能，安全性符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

　　三、產(chǎn)品配置參數(shù)：

　　1. 焊接工件描述

　　焊絲規(guī)格： Ф0.8/1.0/1.2mm

　　焊縫形式： 平焊縫、角焊縫 、半圓焊

　　保護(hù)氣體： CO2 氣體

　　工作方式： 人工上下料,機(jī)器人自動(dòng)焊接堆焊層厚度： 更具工藝要求

　　2. 方案概述

　　焊接機(jī)器人系統(tǒng)是由焊接機(jī)器人、焊接電源、機(jī)器人專用焊槍、焊接變位臺(tái)及夾具、PLC 及電氣控制、安全防護(hù)圍欄等部分組成。

　　工件由人工放置在工裝后，由機(jī)器人開始自動(dòng)焊接。

　　方案配置如下：

　　系統(tǒng)易損易耗件清單如下：

　　3. 工藝流程

　　焊接工件焊縫周圍 30mm 內(nèi)應(yīng)無(wú)油、銹及污漬，且滿足工件圖紙尺寸公差要求。系統(tǒng)焊接工作流程如下。

　　1) 準(zhǔn)備工序：焊接工件按圖紙要求備置。

　　2) 安裝工件：機(jī)器人自動(dòng)將工件放進(jìn)工位 1，將工件放置到工作臺(tái)。

　　3) 工件限位：夾緊裝置自動(dòng)夾緊工件，緊靠限位塊。

　　4) 機(jī)器人正面焊接：機(jī)器人從設(shè)定的位置開始實(shí)現(xiàn)正面自動(dòng)焊接。

　　5)機(jī)器人反面焊接：變位臺(tái)開始變位，翻轉(zhuǎn)到反面，機(jī)器人開始反面焊接。

　　5) 工件卸裝：焊接結(jié)束后機(jī)器人到工位 2 進(jìn)行焊接作業(yè)，操作工再次進(jìn)入工位 1，卸下工件。

　　6) 如此循環(huán)作業(yè)。

　　4. 主要功能

　　為保證焊接質(zhì)量和焊接效率，機(jī)器人系統(tǒng)配置了完善的自保護(hù)功能和弧焊數(shù)據(jù)庫(kù)，主要功能如下。

　　原始路徑再繼續(xù)：焊接過(guò)程中發(fā)生氣流量異常、焊絲用完和暫時(shí)停止時(shí)，排除故障后可直接調(diào)用“繼續(xù)上次焊接”命令，機(jī)器人可從任意位置自動(dòng)到暫停的位置繼續(xù)進(jìn)行焊接。

　　故障檢測(cè)和預(yù)測(cè)：檢測(cè)出報(bào)警發(fā)生后，從控制裝置獲取數(shù)據(jù)，推測(cè)故障部位并依次列出高故障部位，顯示部件更換順序，計(jì)算機(jī)上的及診斷情況，可使用 iPendant 在現(xiàn)場(chǎng)查看。此外，計(jì)算機(jī)定期從現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)器人中獲得運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)所取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)是否正常，并提示用戶應(yīng)對(duì)即將到來(lái)的故障。

　　防碰撞功能：機(jī)器人焊槍與外部物體相碰撞時(shí)可自動(dòng)折回，保護(hù)焊槍和機(jī)器人本體。

　　專家數(shù)據(jù)庫(kù)：通過(guò)在程序中設(shè)定必要的焊接條件，系統(tǒng)可自動(dòng)完成排焊道和相應(yīng)焊接參數(shù)調(diào)整。示教編程：通過(guò)機(jī)器人配置的示教器實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)編程。

　　焊槍擺動(dòng)：在焊接時(shí)不僅可以實(shí)現(xiàn)常用的 SIN 型、鋸齒型、圓型、8 字型、L 型等擺焊模式，還可以根據(jù)具體工件的形狀實(shí)現(xiàn)自定義擺焊功能，由此增大了焊道寬度，提高了焊接強(qiáng)度，保證焊道美觀度。

　　狀態(tài)顯示：機(jī)器人通過(guò)示教器可以顯示整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，包括程序運(yùn)行狀態(tài)、焊接過(guò)程參數(shù)變化、系統(tǒng)參數(shù)變化、機(jī)器人當(dāng)前位置、執(zhí)行歷史記錄、安全信號(hào)、報(bào)警記錄等，由此客

　　戶可以及時(shí)了解機(jī)器人系統(tǒng)的狀態(tài)，做到提前預(yù)防機(jī)器人系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題。

　　輸入/輸出文件：機(jī)器人系統(tǒng)中的系統(tǒng)文件以及示教程序文件等可以存儲(chǔ)到機(jī)器人控制柜內(nèi)部的存儲(chǔ)卡， 也可以提取到外部設(shè)備，通過(guò)離線編程軟件編寫的程序也可以載入到控制柜內(nèi)部，由此客戶可以定期備份系統(tǒng)文件，一旦機(jī)器人系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題后可以將系統(tǒng)文件還原來(lái)解決機(jī)器人的相關(guān)問(wèn)題。

　　5. 主要部件介紹

　　5.1 機(jī)器人本體

　　l ABB/IRB1600-10/1.45;IRC5 標(biāo)準(zhǔn)柜;

　　l 手腕持重： 10 kg

　　l 最大臂展半徑： 1.45m

　　l 軸數(shù)： 6 軸

　　重復(fù)定位精度： 0.05mm(多臺(tái)機(jī)器人測(cè)試綜合平均值)

　　l 機(jī)器人版本： 鑄造專家型二代

　　l 防護(hù)等級(jí)： IP67

　　l 軸運(yùn)動(dòng)：

　　軸 動(dòng)作范圍 最大速度

　　1 回轉(zhuǎn) +180°至-180° 180°/s

　　2 立臂 + 150° 至 -90° 180°/s

　　3 橫臂 + 65° 至-245° 185°/s

　　4 腕 +200°至-200° 385°/s

　　5 腕擺 +115°至-115° 400°/s

　　6 腕傳 +400°至-400° 460°/s

　　l 電源： 200-600V， 50-60Hz

　　l 功耗： 0.58KW

　　l 機(jī)器人尺寸： 底座：484X648 mm 高度：1294mm

　　l 機(jī)器人重量： 250 kg

　　l 環(huán)境溫度： 5°C- 45°C

　　l 最大濕度： 95%

　　l 最大噪音： 70dB(A)

　　l 路徑定位精度： 0.13mm

　　是一款具有智能化功能的高性能操作機(jī)器人，適合各種弧焊應(yīng)用，具有重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。

　　針對(duì)弧焊應(yīng)用，通過(guò)優(yōu)化成功的設(shè)計(jì)了輕量和緊湊的機(jī)器人手臂，在保證原有可靠性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的性價(jià)比。

　　采用先進(jìn)的伺服技術(shù)，可以提高機(jī)器人的動(dòng)作速度和精確度，在大程度上減少操作員的干預(yù)，提高了弧焊系統(tǒng)的工作效率。

　　特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：

　?、?采用先進(jìn)的伺服技術(shù)，機(jī)器人動(dòng)作速度快，控制精度與工作效率高

　?、?機(jī)器人與焊接電源之間實(shí)現(xiàn)數(shù)字通訊，確保機(jī)器人和焊接電源高速協(xié)調(diào)控制，達(dá)到高品質(zhì)焊接。

　?、?提供薄板碳鋼低飛濺、高品質(zhì)脈沖等多種焊接方法，應(yīng)用范圍廣，焊接能力強(qiáng)。

　?、?M-10iA/8L 機(jī)器人具有開放的外部通訊和 IO 接口，可與國(guó)內(nèi)外主流焊機(jī)匹配

　?、?自帶焊頭修正、再起弧功能

　?、?可實(shí)現(xiàn)全方位安裝。

　　5.2 機(jī)器人控制器柜

　　機(jī)器人控制柜的控制是采用工控機(jī)技術(shù)的智能運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),全數(shù)字伺服模塊給機(jī)器人的 6 個(gè)關(guān)節(jié)的交流伺服電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電源。

　　采用友好和簡(jiǎn)易的編程界面，圖標(biāo)式按鍵，使操作人員更加易學(xué)和舒適。分布式硬件結(jié)構(gòu)和精簡(jiǎn)指令集軟件能保證嚴(yán)格的時(shí)序和任務(wù)的執(zhí)行。

　　特點(diǎn)：

　?、?采用與世界上暢銷的 CNC 共通的設(shè)計(jì)方法與主要部件,具有高可靠性、高性能的特點(diǎn)。

　　② 控制器體積小且減少了電能消耗。

　　③ 優(yōu)化點(diǎn)焊和伺服槍的運(yùn)動(dòng)，降低了工作節(jié)拍時(shí)間，提高生產(chǎn)率。彩色示教器：

　　機(jī)器人系統(tǒng)配有大屏幕彩色 LCD 顯示的編程器，操作與編程簡(jiǎn)單明了，具有在線焊接參數(shù)修改和故障自診斷顯示功能?？赊D(zhuǎn)換中/英文顯示方式，方便操作者。并且安裝有 dead-man 開關(guān)，進(jìn)一步保證安全。

　　具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)改變了示教盒的重心，改善了整體的平衡性，使示教、操作變得更輕松。通過(guò)金屬接頭及塑料護(hù)套加強(qiáng)了電纜接頭處的防護(hù)，避免因?yàn)槔Ч尾猎斐傻碾娎|損壞。菜單式操作，易學(xué)易用。

　　具有附加軸切換的快捷鍵及電源指示燈，簡(jiǎn)化了操作步驟。

　　能夠更方便的和其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)擴(kuò)展使用更加方便。擁有安全保護(hù)設(shè)置。

　　5.4 送絲機(jī)

　　提供的 350 型送絲機(jī)專為機(jī)器人焊接系統(tǒng)設(shè)計(jì)，體積小，重量輕。

　　主要技術(shù)參數(shù)如下:

　　特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)

　　送絲系統(tǒng)穩(wěn)定

　　1) 全數(shù)字化的送絲控制，高分辨率的轉(zhuǎn)速反饋，高精度的速度調(diào)節(jié)

　　2) 四輪驅(qū)動(dòng)，0.5~21m/min 范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定送絲

　　3) 雙彈簧壓力臂調(diào)節(jié)，適用焊絲直徑為 0.8~1.6mm

　　裝卸簡(jiǎn)單方便

　　1) 無(wú)需工具即可完成送絲輪更換

　　2) 松下焊槍接口

　　3) 整體設(shè)計(jì)緊湊、輕巧，使機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能發(fā)揮至優(yōu)

　　5.5 機(jī)器人專用焊槍

　　機(jī)器人焊槍選用機(jī)器人專用焊槍，該焊槍具有超長(zhǎng)的使用壽命，顯著的冷卻效果，優(yōu)異的耐機(jī)械疲勞性能，使 MIG 焊槍和相關(guān)配套設(shè)備獲得了很高的性價(jià)比，在弧焊機(jī)器人領(lǐng)域得到了大范圍和快速的應(yīng)用。

　　主要技術(shù)參數(shù)如下:

　　5.6PLC 電氣控制及按鈕站

　　機(jī)器人工作站電氣控制系統(tǒng)采用 PLC 對(duì)機(jī)器人控制柜 I/O 對(duì)設(shè)備控制，包括對(duì)機(jī)器人、焊接電源、送絲機(jī)構(gòu)、變位機(jī)等控制，壓縮氣體壓力和保護(hù)氣體壓力的檢測(cè)，控制工作站的啟停等操作?？刂乒駜?nèi)的繼電器，三色燈，按鈕，蜂鳴器，光電開關(guān)，按鈕開關(guān)，氣動(dòng)元件以及連接氣管等均為國(guó)際知名品牌的產(chǎn)品，控制柜內(nèi)部具有良好的密封性能，并保證在-15℃～+45℃范圍內(nèi)正常工作。

　　焊接機(jī)器人工作站配有按鈕站，通過(guò)按鈕站上的啟動(dòng)、停止等開關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止，可以利用示教器來(lái)完成。

　　5.8 焊接電源

　　6、安全控制系統(tǒng)配置參數(shù)：

　　1) 功能、參數(shù)及特點(diǎn)描述：

　　①隔離護(hù)欄，總體高 1200mm，框架采用 2mm 厚灰色鋁合金材料，網(wǎng)孔式護(hù)欄;帶一個(gè)側(cè)開門，左右推拉式，占地 2600～2700mm×3100～3200mm;

　　②在隔離護(hù)欄、安全門、設(shè)備等顯眼位置粘貼多種安全標(biāo)識(shí)，實(shí)時(shí)提醒設(shè)備的安全運(yùn)行。

　　7、裝配桌配置參數(shù)：

　　1) 功能、參數(shù)及特點(diǎn)描述：

　?、?由臺(tái)身和臺(tái)面、和工具柜三大部分組成。臺(tái)身用方管焊接噴塑后組裝連接，臺(tái)面用高密度中纖板， 表面貼壓防火板，耐腐蝕、防靜電。

　　② 每臺(tái)裝配桌帶一個(gè) 220V 電源插座，插座不占用臺(tái)面空間;

　?、?帶工學(xué)結(jié)合存儲(chǔ)式工具柜，3 層抽屜式，帶管理功能。

　　④ 尺寸：1400mm×700mm×780mm (長(zhǎng)×寬×高)

　　五、工業(yè)機(jī)器人焊接技能工作站配置清單