機器人焊接方案
焊
接
機
器
人
工作站方案書
?客戶單位名稱： 湖北天門市XXXX有限公司
?項目名稱： 焊接機器人工作站
?方案編號： PFA2013111401
長沙聚才機電設(shè)備有限公司
Changsha Jucai Mechanical & Electronic Equipment Co., Ltd
目 錄
一、工作站介紹
1.1、工作站示意簡圖 3
1.2、功能與特性介紹
該工作站采用單工位設(shè)計，布局方式采用1套PANDA焊接機器人SR7400，配套PANDA NBM-500多功能數(shù)字化脈沖氣保焊機、1套翻轉(zhuǎn)變位機、1機器人底座。
焊接機器人運行精度高、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、停止、暫停、急停等均可通過示教器進(jìn)行。此外，系統(tǒng)的運行狀態(tài)及系統(tǒng)報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（南京熊貓電子裝備有限公司）。脈沖氣保實現(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)。
該工作站具備各個動作之間信號連鎖以及互鎖以杜絕誤操作的發(fā)生，以提高整個工作站的總體性能。
1.3 工作流程簡介
1、工位無工件，人工將待焊接工件安裝至焊接變位機工件待焊接工作區(qū)域；
2、操作工將工件放置至變位機工件待焊接工作區(qū)域后，放心落位，夾具按鈕夾緊后，按動啟動按鈕，焊接機器人啟動。機器人按照事先示教的軌跡進(jìn)行焊接。單邊焊接完成后，焊接機器人將變位信號傳輸給焊接變位機，焊接變位機旋轉(zhuǎn)變位，以適應(yīng)焊接機器人的完整焊接。焊接機器人根據(jù)示教的軌跡，將整個工件焊接完成。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，焊接機器人焊接；
5)焊前狀態(tài)：機器人焊接工件已按圖要求組對點定；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 (實芯焊絲)， 20kg盤裝焊絲或桶裝焊絲。
7)對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
機器人系統(tǒng) 機器人本體 1套 SR7400 南京PANDA 南京PANDA
機器人控制柜 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
機器人專用空冷焊槍 1套 A500 德國賓采爾
焊接輔助系統(tǒng) 焊接變位機 1套
其它配置
機器人變壓器 1套 380V/200V
機器人底座 1套 安裝機器人
配套設(shè)備放置架 1套 放置焊機及控制箱等
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、焊接機器人
1）技術(shù)參數(shù)（注：本公司對產(chǎn)品規(guī)格保留最終解釋權(quán)。）
2）動作范圍
3）性能特點
機器人外部通信連接端口 一個在示教器上提供外部存儲用的USB口，一個網(wǎng)絡(luò)接口，網(wǎng)絡(luò)接口主要用于軟件升級和連接其他專用設(shè)備。
機器人具備的擺動方式 機器人具備6種擺動方式，6種基本擺動方式
機器人安全防護(hù)功能
1、具備焊槍安全防碰撞功能
2、機器人各軸具備防碰撞檢測功能
3、在檢測到碰撞信號后，機器人處于伺服電機抱死狀態(tài)
魚鱗紋焊接功能 采用脈沖氣保焊機，焊縫外觀比普通氣保焊機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調(diào)整擺動幅度。
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
·性能卓越，主CPU處理能力高強，運行提速
·更放心地控制機器人動作軌跡，使機器人運行快速而平穩(wěn)
·配有多個接口，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 運行超過限制，重新設(shè)置/運行準(zhǔn)備
故障復(fù)位 操作面板上的故障復(fù)位開關(guān)
錯誤顯示?異常診斷 獨立的代碼 和詳細(xì)數(shù)據(jù)顯示
狀態(tài)信息顯示 電源通電時間/伺服啟動時間/動作距離等
安全功能 用密碼進(jìn)行操作級別的切換
通過點 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 點對點，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
3.4、NBM-500 多功能數(shù)字化脈沖MIG電源
1）性能特點
?脈沖MIG／MAG焊的較佳熔滴過渡形式是一個脈沖過渡一個熔滴。這樣通過調(diào)節(jié)脈沖頻率就能夠改變單位時間內(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)、強度高。
?電弧指向性好，適合全位置焊接。
?噪聲較普通焊機明顯降低，干擾減少，操作時更舒適，精力也更集中。
?脈沖氣保焊機是利用脈沖電流時間射滴過度，能實現(xiàn)無飛濺焊接，免除清理焊縫表面飛濺物的勞動，使焊縫成型更加美觀，同時，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、操作按鈕盒、遠(yuǎn)程I/O接口(裝在每套夾具上)等部分組成。完成對機器人、焊接變位機、夾具的協(xié)調(diào)控制。
此PLC控制系統(tǒng)具備連接機器人與變位機等外圍設(shè)備的通訊信號，具有防呆、防誤操作等功能，保證現(xiàn)場作業(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
焊接變位機，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。
焊接變位機用于焊接過程中工件的變位，工作臺面上刻有安裝基線，安裝各種定位工件和夾緊機構(gòu)，并設(shè)有安裝槽孔，使工作臺面具有較高的強度和抗沖擊性能。
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。
機器人工作時除操作人外不允許其他人進(jìn)入機器人安全防護(hù)圍欄，操作人員也不能進(jìn)入機器人動作范圍中。
水、電、氣的供應(yīng)由乙方負(fù)責(zé)。
機器人、焊機的接地以及一次電源電纜(配電箱-機器人控制箱，配電箱-焊機)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
機器人的動作范圍的確認(rèn)
焊接電源、焊槍容量的確認(rèn) 、機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)選擇合適的機器人、電源及焊槍。
焊接條件、焊接順序、焊接速度、機器人系統(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)。
機器人與其他設(shè)備之間的電纜長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，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)計完成后歸還乙方，乙方提供的圖紙作為甲方設(shè)計的依據(jù)。
2）、甲方圖紙設(shè)計方案完成后請乙方就圖紙進(jìn)行審查，以確定甲方的設(shè)計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)場進(jìn)行。
甲方負(fù)責(zé)的安裝調(diào)試范圍為PANDA機器人本體、PANDA機器人控制箱、PANDA焊機的連接及基本動作確認(rèn)設(shè)備性能確認(rèn)。
在機器人焊接工作站的安裝調(diào)試結(jié)束后，甲方則需要提供機器人的示教編程方法、機器人本體操作方法的指導(dǎo)。但實際工件的示教、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）、 機器人焊接工作站在乙方工廠內(nèi)的驗收調(diào)試結(jié)束后，由甲方技術(shù)人員對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，熟悉計算機，要有一定的焊接工藝基礎(chǔ)。
