機(jī)床商務(wù)網(wǎng)公司動(dòng)態(tài)
機(jī)器人焊接工裝站方案書（參考）
閱讀：319 發(fā)布時(shí)間：2023-6-28章 項(xiàng)目概述
1. 項(xiàng)目設(shè)計(jì)依據(jù)
客戶所提出的要求以及圖片；略
2. 項(xiàng)目條件和要求
2 焊接工件名稱：箱體總成 1000mm*1000mm*1800mm（W*L*H）（長(zhǎng)度、寬度和高度均有變化）。
2 材料：不銹鋼；厚度：δ＝3 mm；
2 焊接方法：機(jī)器人MAG焊接方式；
2 設(shè)備規(guī)劃：
配置1套機(jī)器人及MAG焊接系統(tǒng)、1套機(jī)器人滑臺(tái)、1臺(tái)單軸變位機(jī)， 1套機(jī)器人焊接夾具，激光檢測(cè)和跟蹤系統(tǒng)等。具體見設(shè)備布局參考圖。
第二章 焊接工藝分析
1. 箱體工序劃分：
工序1、人工點(diǎn)固工件（組焊夾具客戶設(shè)計(jì)制造，客戶自備焊接設(shè)備，箱體共4個(gè)部件）；
示圖：略
工序2、人工將工件裝在變位機(jī)夾具上，機(jī)器人焊接。焊接完成后人工卸件。
示圖：機(jī)器人焊接如圖所示的焊縫
2. 焊接工藝（MAG）：
1) 焊絲直徑選用Φ0.8-Φ1.0mm；
2) 機(jī)器人MIG焊接的平均焊接速度?。?-8 mm/秒；
3) 每條焊縫的機(jī)器人焊接輔助時(shí)間，即機(jī)器人平均移動(dòng)時(shí)間?。?秒（包括機(jī)器人變換姿態(tài)、加減速、空程運(yùn)動(dòng)時(shí)間，及焊接起弧、收弧時(shí)間）；
第三章 系統(tǒng)總體項(xiàng)目
1. 項(xiàng)目總體介紹
本項(xiàng)目采用日本川崎RS010N機(jī)器人和大恒焊接系統(tǒng)，通過sevorobot的激光傳感器檢測(cè)焊縫的位置進(jìn)行焊接，并增加激光跟蹤系統(tǒng)隨時(shí)對(duì)焊接進(jìn)行修正。
機(jī)器人夾具放在單軸變位機(jī)上，機(jī)器人安裝在外部軸滑臺(tái)上，保證焊接的姿態(tài)。
通過一系列仿真：目前需用的機(jī)器人基本上可以滿足長(zhǎng)1800的焊接。
本項(xiàng)目中夾具能適應(yīng)多品種的問題：目前認(rèn)為一套夾具可以通用，由于工件寬度及高度變動(dòng)范圍太大，為了適應(yīng)有些型號(hào)的工件焊接，需要手工更換夾具上的部分底座。
2. 設(shè)備布局參考圖
略
項(xiàng)目平面布局圖
本項(xiàng)目按1套機(jī)器人夾具制造，在電控系統(tǒng)上按照2套夾具的輸入輸出數(shù)量預(yù)留接口。
第四章 系統(tǒng)設(shè)備配置表
序號(hào) | 名稱和規(guī)格 | 數(shù)量 | 備注 |
| 弧焊機(jī)器人系統(tǒng) 1) 本體:RS010N 2) 控制柜:E32 3) 示教盒 （中文英文雙語顯示,、電纜長(zhǎng)度：10m） 4) 供電電纜（本體?控制柜，長(zhǎng)度：5m） | 1套 | 川崎 |
| 焊接系統(tǒng) 1) 焊接電源（輸入AC380V） 2) 防碰撞傳感器（TBI）、焊槍（TBI）、校槍規(guī) 3) 焊槍同軸電纜、裝配支架 4) 送絲機(jī)構(gòu)、電纜及安裝基座 5) +/- 極電源電纜（5m） 6) 焊機(jī)接口控制電纜 7) 氣管、氣體流量表
| 1套 | |
| 焊槍清理器 | 1套 | |
| 大恒激光檢測(cè)和跟蹤系統(tǒng) | 1套 | |
| 系統(tǒng)外部軸滑臺(tái) 1) 電機(jī)、伺服包進(jìn)口 2) 其它新松配套 | 1臺(tái) | |
| 焊接單軸變位機(jī) 3) 電機(jī)、伺服包進(jìn)口 負(fù)載1500kg 4) 其他新松配套 | 1臺(tái) | |
| 項(xiàng)目機(jī)器人焊接夾具 1) 手動(dòng)+氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 2) 系統(tǒng)焊接氣箱工件（長(zhǎng)1800mm）。 | 1付 | |
| 控制系統(tǒng)柜（日本三菱-PLC） | 1付 | |
| 焊接工位操作臺(tái) 1) 2個(gè)操作盒、1個(gè)操作臺(tái)、配有啟動(dòng)、急停按鈕 | 1套 | |
| 系統(tǒng)周邊設(shè)備 1) 機(jī)器人安裝底座 2) 機(jī)器人焊接變位機(jī)安裝鋼板 3) 變位機(jī)電纜支架、走線防護(hù)槽、接口箱 | 1套 | |
| 機(jī)器人安全圍欄 鋼結(jié)構(gòu)安裝立柱、安全圍欄、安全門、三點(diǎn)檢測(cè)光柵用于安全防護(hù) | 1套 | |
| 易損件和其它附件（氣源系統(tǒng)，氣管，電纜，氣管接頭，膨脹螺栓） | 1套 |
第五章 系統(tǒng)設(shè)備配置說明
1. 川崎機(jī)器人系統(tǒng)
本系統(tǒng)所選用的機(jī)器人是日本川崎機(jī)器人，包括機(jī)器人本體，機(jī)器人控制柜，示教盒三部分及供電電纜。
1）機(jī)器人本體參數(shù)：
川崎機(jī)器人本體照片
機(jī)器人性能參數(shù) | ||
負(fù)載 | 10公斤 | |
運(yùn)動(dòng)軸數(shù) | 6 | |
重復(fù)精度 | 小于±0.1mm | |
控制器 | RC2 | |
自重 | 240公斤 | |
每個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)參數(shù) | 運(yùn)動(dòng)范圍 | 運(yùn)動(dòng)速度 |
軸1 | +/-185° | 156°/s |
軸2 | +35°/-155° | 156°/s |
軸3 | +154°/ -130° | 156°/s |
軸4 | +/-350° | 335°/s |
軸5 | +/-130° | 355°/s |
軸6 | +/-350° | 647°/s |
工作半徑 | 1911mm | |
空間旋轉(zhuǎn)角度 | ±185o | |
川崎機(jī)器人本體外形尺寸及運(yùn)動(dòng)范圍
2）川崎機(jī)器人控制器
控制柜外觀示意圖
KRC2 性能參數(shù) | |||
處理器 | 庫(kù)卡(工業(yè))計(jì)算機(jī) | ||
操作系統(tǒng) | 微軟WINDOWS XP | ||
編程及控制 | 庫(kù)卡VKCP | ||
設(shè)計(jì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) | DIN EN 292, DIN EN 418, DIN EN 614-1, DIN EN 775, | ||
DIN EN 954, DIN EN 50081-2, DIN EN 50082-2, DIN EN 60204-1 | |||
保護(hù)等級(jí) | IP54 | ||
工作環(huán)境溫度 | 0°～50°（無需外加空調(diào)系統(tǒng)） | ||
控制軸數(shù) | 8-11個(gè) | ||
自重 | 178公斤 | ||
輸入電源 | 3x400V-10%∽3x415V+10% , 49-61赫茲 | ||
負(fù)載功率 | 4KVA(8KVA) | ||
保護(hù)熔斷器 | 32A， 3只 （慢熔型） | ||
與外圍設(shè)備通訊接口 | Ether Net, CAN BUS (Interbus, profibus 作為可選項(xiàng)) | ||
至機(jī)器人電纜總成 | 7米(可加長(zhǎng)到 15米, 或 25、35、50米) | ||
噪音等級(jí) | (根據(jù)DIN 45635-1) 67dB | ||
3） KUKA編程控制器KCP
KCP性能參數(shù) | |
尺寸（長(zhǎng)x高x厚）：330x260x35mm | |
保護(hù)等級(jí)：IP54 | |
顯示屏：640x480，256色LCD彩顯，VGA模式， | |
6D空間鼠標(biāo)，使示教動(dòng)作容易操作 | |
4種工作模式切換旋鈕，方便操作與安全 | |
3位人體學(xué)始能開關(guān) | 三位使能開關(guān) |
中/英/德多種語言菜單切換容易 | |
10米控制電纜 | |
開始/停止/緊急停止按鈕 | |
通過Canbus 與PC通訊 | |
川崎工業(yè)機(jī)器人優(yōu)點(diǎn)描述：
（1） 標(biāo)準(zhǔn)六軸工業(yè)機(jī)器人本體：
n 合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)和緊湊化設(shè)計(jì)
n 6個(gè)自由度AC伺服馬達(dá)
n 位置編碼器
n 特定的負(fù)載和運(yùn)動(dòng)慣量的設(shè)計(jì)，使得速度和運(yùn)動(dòng)特性達(dá)到優(yōu)化
n 臂部的附加負(fù)載對(duì)額定負(fù)載沒有運(yùn)動(dòng)限制
n 本體和控制器之間7m長(zhǎng)電纜, 并可根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展
n 特點(diǎn)描述：
l 旋轉(zhuǎn)范圍大，工作效率更高
l 模塊化的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，任何部分都可迅速更換
l 高精度電子零點(diǎn)標(biāo)定
l 可調(diào)機(jī)械手臂，更大的活動(dòng)空間和柔韌性
l 高速運(yùn)動(dòng)曲線中動(dòng)態(tài)模型的優(yōu)化，加速性能高于普通機(jī)器人25%，更利于提高系統(tǒng)壽命、優(yōu)化工作節(jié)拍
（2） 川崎機(jī)器人控制器
l 標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)PENTIUMⅡ處理器
l 基于Windows平臺(tái)的操作系統(tǒng)，可在線選擇多種語言（包括中文）
l 支持多種標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制總線，包括：Interbus、Remote I/O等
l 標(biāo)準(zhǔn)的ISA、PCI插槽，方便擴(kuò)展?？芍苯覫ntrnet，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷。
l 采用C語言編程
l 標(biāo)準(zhǔn)的控制軟件功能包，可適應(yīng)于各種應(yīng)用
l 6D運(yùn)動(dòng)控制鼠標(biāo)，方便運(yùn)動(dòng)軌跡的示教
l 斷電自動(dòng)重啟，不需重新進(jìn)入程序
l 系統(tǒng)設(shè)示波器功能，可方便進(jìn)行錯(cuò)誤診斷和系統(tǒng)優(yōu)化
l 軟件可自動(dòng)更新和升級(jí)
u 川崎標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制器
u 基本配置：
CPU：2.0 GHZ
內(nèi)存：256MB RAM
硬盤：20G
串口：COM1、COM2 、COM3，9針或15針
標(biāo)準(zhǔn)并口和打印機(jī)接口
主板：標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)主板，含PCI、ISA插槽
USB接口
標(biāo)準(zhǔn)CD-ROM和軟驅(qū)
標(biāo)準(zhǔn)顯卡，可外接顯示器
u 主要優(yōu)點(diǎn)：
l 系統(tǒng)開放性好，能夠直接和多種功能卡直接插接，方便擴(kuò)展，通用性好
l 機(jī)器人程序可方便進(jìn)行備份及恢復(fù)，而且可在短時(shí)間內(nèi)完成
l 系統(tǒng)可直接外接顯示器、鼠標(biāo)和鍵盤，方便程序的讀寫
l 系統(tǒng)可隨時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的更新
l 系統(tǒng)大容量硬盤對(duì)程序指令基本無限制，并可長(zhǎng)期存儲(chǔ)相關(guān)操作和系統(tǒng)日志
l 系統(tǒng)支持多種總線協(xié)議，與總線接口板連接方便，即插即用
l 系統(tǒng)一旦出現(xiàn)系統(tǒng)錯(cuò)誤，可在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)
l 系統(tǒng)可方便進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，易于監(jiān)控和管理
l 系統(tǒng)拆卸方便、易于維護(hù)
2. 機(jī)器人焊接系統(tǒng)
機(jī)器人焊接系統(tǒng)采用川崎公司的焊接系統(tǒng)，介紹如下：
川崎機(jī)器人焊接系統(tǒng) | |
川崎機(jī)器人的焊接系統(tǒng)歷里程碑式的產(chǎn)品，它是全數(shù)字化微處理器監(jiān)控的逆變電源。在這款新型設(shè)備眾多特點(diǎn)中，尤其突出的是它能適用于多種焊接方法，以及能夠滿足多種多樣的焊接任務(wù)。川崎機(jī)器人焊接系統(tǒng)，焊接電流400A，能夠滿足苛刻的工業(yè)要求。它主要應(yīng)用于：汽車及其零部件制造、儀器儀表制造、化工工程、機(jī)械工程、鐵路車輛以及船舶工業(yè)等領(lǐng)域。 | |
焊接方法： ? 手工焊（MMA） ? MIG/MAG高性能焊接 ? MIG/MAG脈沖電弧焊 ? TIG DC 焊 推薦的母材： ? 不銹鋼 ? 碳鋼 功能列表常用的： ? 4輪驅(qū)動(dòng) ? 防粘功能 ? 自動(dòng)削球功能 ? 連續(xù)的焊接電流調(diào)整 ? 數(shù)字化焊接程序 ? 能量保存逆變技術(shù) ? 人性化的焊架（選配件） ? JOB模式 ? 提起引弧功能 ? 微處理器控制 ? 推拉絲操作（選配件） ? 遠(yuǎn)程控制單元 ? 機(jī)器人接口，數(shù)/模轉(zhuǎn)換口（選配件） ? 無飛濺引?。ㄟx配件） ? 標(biāo)準(zhǔn)件 ? 一元化操作 ? 雙脈沖（選配件） ? 溫控風(fēng)扇 ? 用戶自定義功能按鈕 ? 從數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用焊接程序（選配件） ? 緩速送絲機(jī)構(gòu) ? 無電流和氣體送絲 操作模式： ? 2—步/4—步模式 ? 鋁焊起弧程序（特殊4步） ? 點(diǎn)焊 顯示參數(shù)： ? 板厚 ? 電弧長(zhǎng)度 ? 中間態(tài)電弧 ? 保持功能 ? JOB序號(hào) ? 手工操作模式 ? 焊腳尺寸 ? 馬達(dá)電流 ? 操作模式 ? 錯(cuò)誤代碼 ? 焊接電流（實(shí)際值/預(yù)設(shè)值） ? 焊接電壓（實(shí)際值/預(yù)設(shè)值） ? 焊接速度 ? 送絲速度 可調(diào)參數(shù)： ? 電弧長(zhǎng)度校正 ? 回?zé)龝r(shí)間 ? 電弧推力校正 ? 弧坑電流 ? 氣體預(yù)流時(shí)間 ? 氣體過流時(shí)間 ? 熱起弧 ? 連續(xù)調(diào)節(jié)焊接電流 技術(shù)數(shù)據(jù)： 焊機(jī)具體技術(shù)數(shù)據(jù) 主電壓 ±15% 50/60Hz 3 ×400V 焊接電流范圍 MIG/MAG 3—400 A焊接電流范圍 TIG 3—400A 焊接電流范圍 MMA 10—400A 焊接周期（40°C，10分鐘） 50%暫載率，400A 焊接周期（40°C，10分鐘） 99%暫載率，320A 尺寸（L×W×H） 625/290/475mm 重量 35,2Kg 保護(hù)等級(jí) IP23 標(biāo)準(zhǔn)與安全認(rèn)證 CE，CSA，S
|
3. 機(jī)器人焊接變位機(jī)
機(jī)器人焊接變位機(jī)作為機(jī)器人系統(tǒng)的外部軸，和機(jī)器人系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。具體的參數(shù)如下：
單軸變位機(jī) | |
負(fù)載 | 1500Kg |
回轉(zhuǎn)速度 | Max.6.5rpm |
回轉(zhuǎn)角度 | 360° |
無錫金宏激光跟蹤傳感器是目前世界上*的跟蹤傳感器，可實(shí)現(xiàn)6-D跟蹤，與各型機(jī)器人有良好的接口。其詳細(xì)性如下：
4. 系統(tǒng)激光傳感器
5. 系統(tǒng)安全防護(hù)
系統(tǒng)設(shè)有安全圍欄以及安全門，防止人員的進(jìn)入。在操作工位設(shè)置安全光柵，防止系統(tǒng)的意外啟動(dòng)以及系統(tǒng)工作時(shí)對(duì)人員的傷害。安全門和安全光柵均和機(jī)器人進(jìn)行連鎖。
第六章 自動(dòng)化焊接項(xiàng)目啟動(dòng)條件與要求
1. 焊接項(xiàng)目啟動(dòng)條件
2 甲乙雙方簽訂正式的《合同》和《技術(shù)協(xié)議》；
2 供應(yīng)商收到客戶的筆合同預(yù)付款；
2 客戶將工程設(shè)計(jì)所需的技術(shù)資料交付給供應(yīng)商；
2. 系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的基本要求
2 要求環(huán)境溫度：0～45℃；
2 要求的相對(duì)濕度：20%～80%RH；
2 振動(dòng)：振動(dòng)加速度小于0.5g；
2 工業(yè)電源：三相380V，電壓波動(dòng)范圍：+10%、-15%，頻率：50/60HZ；
2 每套機(jī)器人系統(tǒng)控制柜容量：10KVA，焊接用電源容量：22KVA；
2 要求每個(gè)機(jī)器人工作站配一個(gè)獨(dú)立的空氣開關(guān)，以供工作站電控柜配電用。機(jī)器人控制器和焊機(jī)電源須從電控柜中分別引出。
2 機(jī)器人焊機(jī)與系統(tǒng)控制器必須分開接地，接地電阻小于100Ω；
2 要求的壓縮空氣需濾除水氣、雜質(zhì)，且要求壓力>0.4Mpa；
2 項(xiàng)目工作現(xiàn)場(chǎng)無腐蝕性氣體；
2 項(xiàng)目車間地基：常規(guī)水泥地面處理，設(shè)備安裝底座可采用膨脹螺栓與地面固定；
3. 焊接機(jī)器人MAG焊接對(duì)焊接工件的基本要求
2 要求的工件表面應(yīng)無油、無銹、無污物；
2 要求焊縫處工件間隙小于0.5mm；
2 被焊接的工件上不應(yīng)該有影響定位及涂膠的毛刺。
4. 調(diào)試及現(xiàn)場(chǎng)配合要求
2 客戶應(yīng)在設(shè)備驗(yàn)收前后，免費(fèi)向供應(yīng)商提供設(shè)備調(diào)試所需的全套試件。
2 客戶應(yīng)在設(shè)備發(fā)往客戶現(xiàn)場(chǎng)前，按照布局要求，完成包括水電氣等動(dòng)力設(shè)備的場(chǎng)地準(zhǔn)備工作。
2 供應(yīng)商設(shè)備到達(dá)客戶現(xiàn)場(chǎng)后，客戶負(fù)責(zé)安排現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備卸車及相應(yīng)的人員配合。
2 供應(yīng)商負(fù)責(zé)提供系統(tǒng)設(shè)備的位置圖，并輔助客戶進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的地面固定工作。
2 供應(yīng)商提供土建規(guī)劃，客戶負(fù)責(zé)施工。
第七章 項(xiàng)目服務(wù)承諾
為確保合同規(guī)定的項(xiàng)目從設(shè)計(jì)規(guī)劃到現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的順利進(jìn)行，供應(yīng)商將按照以下項(xiàng)目管理操作保障措施，完成該項(xiàng)目的交鑰匙工程：
1) 制定嚴(yán)格的項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃
包括：整體設(shè)計(jì)、分項(xiàng)采購(gòu)、加工、裝配、調(diào)試、驗(yàn)收周期。
2) 圖紙審核（預(yù)審、中審）
詳細(xì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目確定后，用戶須對(duì)場(chǎng)地及物流布置圖紙進(jìn)行審核并確認(rèn)，供應(yīng)商負(fù)責(zé)實(shí)施的正確性。
3) 項(xiàng)目設(shè)備的生產(chǎn)、調(diào)試、聯(lián)試與驗(yàn)收
嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行生產(chǎn)，確保加工和裝配質(zhì)量，整體設(shè)備須經(jīng)過在供應(yīng)商調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)驗(yàn)收和用戶使用現(xiàn)場(chǎng)的終驗(yàn)收。
4) 項(xiàng)目設(shè)備的包裝運(yùn)輸
設(shè)備運(yùn)輸為貨車陸路運(yùn)輸方式，并按照合同有關(guān)要求，包裝中采取防潮、防震措施，以適應(yīng)市內(nèi)運(yùn)輸和分體吊裝需要。
5) 驗(yàn)收文件的處理
在設(shè)備經(jīng)預(yù)驗(yàn)收后，供應(yīng)商負(fù)責(zé)提供：設(shè)備安裝圖，夾具總圖，系統(tǒng)電器原理圖，備件易損件清單文件各2套。
6) 供應(yīng)商的技術(shù)培訓(xùn)
設(shè)備在運(yùn)往用戶現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試前后，供應(yīng)商負(fù)責(zé)對(duì)用戶操作人員、維護(hù)人員進(jìn)行兩次技術(shù)培訓(xùn)，達(dá)到用戶有關(guān)人員能夠正確掌握該設(shè)備的使用。
7) 供應(yīng)商的售后服務(wù)
對(duì)于設(shè)備出現(xiàn)非人為造成的技術(shù)故障，供應(yīng)商在工作時(shí)間接到用戶（或電話）的4小時(shí)內(nèi)，做出快速響應(yīng)。當(dāng)必要時(shí)，24小時(shí)內(nèi)到達(dá)用戶現(xiàn)場(chǎng)。
供應(yīng)商所提供的設(shè)備的質(zhì)保期為12個(gè)月，即從工程項(xiàng)目通過客戶和供應(yīng)商的終驗(yàn)收后算起。在質(zhì)保期內(nèi)，供應(yīng)商負(fù)責(zé)對(duì)非人為造成的設(shè)備故障進(jìn)行免費(fèi)維修，超過質(zhì)保期后，供應(yīng)商只收取技術(shù)服務(wù)的成本費(fèi)。
8) 保密要求
供應(yīng)商和客戶任何一方提供的資料、技術(shù)文件都負(fù)有保密的責(zé)任。