1、泰安新煤機械有限公司活柱體內(nèi)環(huán)縫機器人焊接系統(tǒng)方案說明書 濟南易林機器有限公司2011年07月6日目 錄1.工作站設(shè)計準(zhǔn)則 2.項目內(nèi)容 3.設(shè)計依據(jù) 4.工作站的特點5.工作站的工藝分析 6工作站方案概述及配置 7. 工作站主要部品的相關(guān)資料 8. 文件資料9.設(shè)備顏色10.調(diào)試工件的供給11.設(shè)備保修12.設(shè)備驗收13.安全注意事項 1. 工作站設(shè)計準(zhǔn)則本工作站的設(shè)計以產(chǎn)品工藝要求為基礎(chǔ)，以設(shè)備的生產(chǎn)能力為條件，力求作業(yè)人員便捷的操作與維護，使設(shè)備的性價比達到最高。設(shè)計設(shè)備時以經(jīng)濟性、安全性、良好的操作性、可靠性作為我們的設(shè)計準(zhǔn)則，并把設(shè)備的可靠性作為我們首要追求的目標(biāo)。為使設(shè)備的經(jīng)濟性更

2、好滿足客戶要求，現(xiàn)將工作站方案提供給客戶，供討論。2. 項目內(nèi)容活柱體一端（帶3個孔的一端）內(nèi)環(huán)縫的焊接，具體尺寸參數(shù)見下圖：圖紙中序號6-油管，在筒體內(nèi)部，空間太小，機器人焊槍無法進入，不能焊接，模擬圖如下所示：3. 設(shè)計依據(jù)3.1 客戶提供的工件圖紙、郵件交流文件及現(xiàn)場交流記錄。4.工作站的特點4.1 采用日本松下機器人及唐山松下弧焊電源焊接，能夠大幅提高焊接質(zhì)量及生產(chǎn)效率。4.2機器人焊接工作站的配置均為柔性配置，通過調(diào)整夾具即可適應(yīng)將來變更被焊工件的需要。4.3 機器人工作站的夾具與變位機的連接，采用常用的典型結(jié)構(gòu)，使夾具更換方便快捷，定位精確。4.4 符合人機工程的夾具設(shè)計使操作者操

3、作便捷、省力，減輕操作者勞動強度。4.5 定位元件可方便、精確調(diào)整的夾具使其保持在高精度，確保工件高質(zhì)量。4.6機器人工作站的工件焊接位置變換，采用日本松下外部軸電機，由機器人控制柜統(tǒng)一控制。焊接過程中，變位器與機器人的協(xié)調(diào)運動，可將任何一段焊縫轉(zhuǎn)到最合適的焊接位置,由機器人帶動焊槍以最佳的焊接姿態(tài)進行焊接。4.8由可編程終端組成的控制系統(tǒng)靈敏可靠、故障少，且操作和維護方便。4.9系統(tǒng)的運行狀態(tài)及系統(tǒng)報警在可編程終端上顯示，使系統(tǒng)維護直觀、操作便捷。5.工作站的工藝分析根據(jù)客戶所提供的資料，為了充分發(fā)揮機器人的效率，該工作站設(shè)計成單機器人雙工位機器人工作站，效率得到有效提高。外部軸傾斜45度，

4、實現(xiàn)內(nèi)環(huán)縫的焊接，人工上下件，工件采用手動卡盤夾緊，能夠有效降低設(shè)備造價。6. 工作站方案概述及配置這個方案采用單機器人雙工位焊接，外部軸傾斜45度，人工上、下料，機器人外部軸驅(qū)動的變位器可使工件與機器人協(xié)調(diào)進行回轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)空間焊縫曲線在最佳位置連續(xù)焊接。裝卸時間短，生產(chǎn)效率高。該工作站需操作工1名。工作站配置表（單臺份）序號名 稱型號及規(guī)格數(shù)量(套)備 注1機器人系統(tǒng)機器人本體TA14001Panasonic機器人控制柜1Panasonic2清槍噴硅油裝置BRS-CC1賓采爾3外部軸電機及控制器2Panasonic4變壓器TSMTR010HGE1Panasonic5焊接電源YD-500GL

5、31Panasonic6焊接工裝（含工裝、手動卡盤）2濟南易林7公共底座1濟南易林8焊接附件支架及其他1濟南易林9電控系統(tǒng)1濟南易林7. 工作站主要部品的相關(guān)資料7.1 弧焊機器人本工作站所選用的弧焊機器人是日本松下最新推出的目前世界上最先進的機型：TA-1400；包括機器人本體、機器人控制柜、示教盒3部份：機器人本體選用新型交流伺服電機，結(jié)構(gòu)緊湊、響應(yīng)快、可靠性高、運動平滑靈活，效率高，動作范圍更廣泛。在行業(yè)界最先采用裝載Windows CE系統(tǒng)的控制器：配備IT通訊接口，可與因特網(wǎng)連接，使用64位CPU處理速度更快，通過選裝最多可控制27軸，標(biāo)準(zhǔn)存儲容量更大（可達40000點），可以同先進

6、的數(shù)字焊機通信，數(shù)字化設(shè)定焊接條件。高性能、數(shù)字化的機器人焊接系統(tǒng)：焊接品質(zhì)監(jiān)測功能（CO2/MAG焊接時），焊接擺動功能（6種類型），再引弧功能（CO2/MAG焊接時），粘絲自動解除功能（CO2/MAG焊接時），搭接功能，焊槍校正功能，其他擴展功能。示教盒采用大型液晶顯示畫面更加清晰，方便切換中英文顯示使操作者操作便捷。其技術(shù)參數(shù)如下表：機器人本體參數(shù)項目規(guī) 格TA-1400動作類型獨立多關(guān)節(jié)型機器人控制軸6軸放置方式地裝、吊裝動作區(qū)域最大到達距離1374mm最小到達距離352mm前后動作范圍1022mm動作速度RT軸2.97rad/sec（170°/sec）UA軸3.32rad/

7、sec（190°/sec）FA軸3.32rad/sec（190°/sec）RW軸6.46rad/sec（370°/sec）BW軸6.54rad/sec（375°/sec）TW軸10.5rad/sec（600°/sec）最大活動半徑1374mm手部最大負載6kg驅(qū)動方式；總驅(qū)動容量AC伺服馬達驅(qū)動；總驅(qū)動功率2800W重復(fù)精度±0.1mm重量161kg安裝環(huán)境周圍溫度：045°20%RH90%RH(不結(jié)露)機器人控制箱參數(shù)名稱WG構(gòu)造機器人：箱型密封式防塵構(gòu)造焊接電源：箱型密封式防塵構(gòu)造(帶中心通道)外形尺寸(mm)(W)42

8、0×(D)600×(H)530大概質(zhì)量約110Kg(含示教器、電纜)冷卻方式機器人控制部：間這個方案采用機器人焊接，人工上、下料，機器人外部軸驅(qū)動的變位器可使工件與機器人協(xié)調(diào)進行回轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)空間焊縫曲線在最佳位置連續(xù)焊接。裝卸時間短，機器人焊接時間較長，工件裝卸時間與焊接時間重合，生產(chǎn)效率高。該工作站需操作工2名。這個方案采用機器人焊接，人工上、下料，機器人外部軸驅(qū)動的變位器可使工件與機器人協(xié)調(diào)進行回轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)空間焊縫曲線在最佳位置連續(xù)焊接。裝卸時間短，機器人焊接時間較長，工件裝卸時間與焊接時間重合，生產(chǎn)效率高。該工作站需操作工2名。接風(fēng)冷(外界空氣不進入設(shè)備的內(nèi)部循環(huán)

9、方式)內(nèi)存容量40000點位置控制方式軟件伺服方式串行I/FTP：2個PCMCIA卡插口 PS/2通訊網(wǎng)絡(luò)(任選)光纖、雙絞線控制軸數(shù)同時6軸（最多27軸）輸入輸出信號專用信號：輸入6輸出8通用信號：輸入40輸出40最大輸入信號(任選)：輸入504輸出504輸入電源3相AC200V±20V、6KVA7.2 焊接電源弧焊電源：該電源（YD-500GL3HGK）是由唐山松下生產(chǎn)的全數(shù)字脈沖MIG/MAG焊機；采用微電腦控制，從400萬種波形中選出最佳焊接條件，實現(xiàn)高速、高精度焊接，焊接綜合性能大幅度提高；防斷弧電路和最新的送絲控制電路，無論CO2/MAG、實芯/藥芯的何種組合， 均可獲得

10、穩(wěn)定的電弧、低飛濺的焊接z，引弧成功率高。次級短路保護、過熱保護和初級過電流、過電壓保護等多種防護功能；適應(yīng)機器人焊接和自動焊接等復(fù)雜焊接過程的多種擴展機能。焊機的標(biāo)準(zhǔn)配置帶有聯(lián)網(wǎng)擴展接口，通過附加LAN轉(zhuǎn)換器和聯(lián)網(wǎng)軟件，可實現(xiàn)焊機聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。其主要技術(shù)參數(shù)如下表：名 稱規(guī) 格焊接電源型號YD-500GL3輸入電源3相AC380V 50/60Hz兼用額定輸入容量23.3KVA、22.4KW額定輸出電流500A額定輸出電壓39V額定負載持續(xù)率100%外形尺寸(W)380mm*(D)550mm*(H)815mm質(zhì) 量60kg7.3 變位機：機器人工作站翻轉(zhuǎn)變位機采用松下外部軸用于焊接位置的轉(zhuǎn)換，保證

11、焊接精度。焊接過程中，變位機與機器人的協(xié)調(diào)運動，可將任何一段焊縫轉(zhuǎn)到最合適的焊接位置,由機器人帶動焊槍以最佳的焊接姿態(tài)進行焊接。7.4變壓器：額定輸入電壓3相 AC380V 50/60Hz額定輸出電壓3相 AC200V 50/60Hz額定容量10kVA7.5 焊接夾具：焊接夾具是生產(chǎn)線中最重要的部分，其設(shè)計、制造的好壞直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量和質(zhì)量的穩(wěn)定性，也直接關(guān)系到操作者操作的便捷程度。本次方案采用手動卡盤夾緊工件，方便、快捷、成本低。7.6電氣控制系統(tǒng)：機器人工作站控制系統(tǒng)采用主操作盤控制。主操作盤完成系統(tǒng)的啟動、預(yù)約、停止等操作，主操作盤控制兩個機器人和變位工裝工位，副操作盤含1個觸摸屏，

12、主要用于調(diào)試、維護整個系統(tǒng)。7.7氣動系統(tǒng)： 用戶負責(zé)經(jīng)處理后，保證壓力為0.5-0.8MPa的壓縮空氣氣源（常用0.5MPa）7.8保護氣體：貴公司方面負責(zé)提供瓶裝或集中供給符合國家標(biāo)準(zhǔn)的保護氣體。系統(tǒng)設(shè)有保護氣檢測裝置，當(dāng)保護氣斷氣或低于設(shè)定值時機器人自動停止焊接，保證工件焊接質(zhì)量。7.9清槍及噴硅油裝置:為方便操作者的操作與維護，減少操作者的日常維護量，系統(tǒng)為每臺機器人配置了清槍、噴硅油裝置；機器人帶焊槍工作一段時間后，自動到清槍裝置處清除焊槍噴嘴處粘附的焊接飛濺，并向槍的內(nèi)部噴射少量硅油，避免焊接時飛濺牢固的粘附，有利于下次清槍。該裝置采用德國BINZEL產(chǎn)品。7.10設(shè)備使用條件：a

13、、 機器人用電源及控制用電源 3 50HZ AC380V±10% 380V200V 變壓器機器人控制裝置NFB用戶山東易林注：1）本規(guī)格包含機器人用變壓器。 2）本規(guī)格包含控制電源用變壓器。 3）機器人用控制器要配置專用一次電源配電設(shè)施。 4）機器人用控制器要按國家標(biāo)準(zhǔn)D種接地，以上的專用接地施工由貴公司負責(zé)。b、使用環(huán)境（1） 場所室內(nèi)（2） 周圍溫度045°C（3） 周圍濕度2090%（不結(jié)露）（4） 易燃氣體無（5） 腐蝕性氣體無（6） 電源電壓3相 AC 380V±10% 50Hz8.文件資料8.1濟南易林提供工作站以下圖紙（一式一份）：系統(tǒng)總圖控制裝置相

14、關(guān)圖紙8.2 提供本套設(shè)備范圍內(nèi)的使用說明書。（一套一份）使用說明書含操作說明書、安全保養(yǎng)說明書。8.3 標(biāo)牌及使用說明書的語言形式焊接電源、機器人、機器人控制器面板文字及機器人說明書為日文/英文。機器人示教器畫面為中文/英文。控制裝置的外部標(biāo)牌、按鈕開關(guān)、指示燈、氣體配管用標(biāo)牌為中文。9.設(shè)備顏色9.1 機器人本體、機器人控制柜、機器人用變壓器、焊接電源等為原設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)顏色。9.2 機械本體、電器控制部分顏色，審圖時確定，可選用本公司通用標(biāo)準(zhǔn)顏色（本公司通用顏色為,底座類：鐵灰色，其余均為淺駝色）。若由貴公司確定，需提前于交貨期1個月用傳真的方式通知乙方，并請?zhí)峁┥濉?0.調(diào)試工件的供給10

15、.1 無償由貴公司提供調(diào)試、試運轉(zhuǎn)所需合格工件寄至濟南易林機器有限公司。10.2 在貴公司調(diào)試驗收時，由貴公司提供一定數(shù)量（具體數(shù)量協(xié)商確定）所需工件。11.設(shè)備保修本弧焊工作站保修期為用戶設(shè)備驗收后一年。若屬正常使用狀態(tài)下發(fā)生的故障破損，對屬于濟南易林機器有限公司的責(zé)任且在保修期以內(nèi)，可返回濟南易林進行無償修理或部品更換。濟南易林所指認(rèn)的易損件、消耗品、維護部件及保險管、指示燈等易耗品不在此列。設(shè)備發(fā)生故障以后，用戶應(yīng)將故障內(nèi)容以傳真形式及時通知濟南易林，濟南易林在接到通知后24小時內(nèi)予以答復(fù)，并以最快速度協(xié)助用戶排除故障。12.設(shè)備驗收分兩次進行：分預(yù)驗收與最終驗收。預(yù)驗收在濟南易林進行,用戶負責(zé)將預(yù)驗收用試件無償發(fā)貨至濟南易林，并應(yīng)在驗收人員到達日的15天前先期到達, 驗收時雙方有關(guān)人員參加，合格后發(fā)貨。最終驗收在用戶單位進行，