一、產(chǎn)品介紹：

　　該方案以 6 軸焊接機器人工作站為核心，配置了機器人專用焊機、焊接冷凝系統(tǒng)、氬氣保護氣、焊接變位臺等配套裝置，并配套有自動化焊接控制系統(tǒng)，通過 PLC 編程，自動控制出料、上料、雙面焊接、出料等工序，是學習工業(yè)機器人焊接應(yīng)用技術(shù)及自動化技術(shù)實訓較好載體。

　　通過機器人搬運與焊接功能的轉(zhuǎn)換，結(jié)合分料臺與自動焊接變位臺的自動連貫動作，使其具有比以往實訓教學設(shè)備所更加完善的配置和更為完整功能，真實的模擬和反映了機器人焊接和工業(yè)控制的過程，實訓內(nèi)容廣泛、變化多樣，是一款典型的職業(yè)能力實訓和考核設(shè)備，通過在該設(shè)備上實訓和考核，可使學生職業(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%無水珠凝結(jié);

　　3.整機功耗：≤10.0kVA

　　4.設(shè)備尺寸：3500mm*3000mm*1850mm

　　5. 安全保護措施：具有接地保護、漏電保護、斷電保護功能，安全性符合相關(guān)的國家標準。

　　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

　　保護氣體： CO2 氣體

　　工作方式： 人工上下料,機器人自動焊接堆焊層厚度： 更具工藝要求

　　2. 方案概述

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

　　工件由人工放置在工裝后，由機器人開始自動焊接。

　　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) 準備工序：焊接工件按圖紙要求備置。

　　2) 安裝工件：機器人自動將工件放進工位 1，將工件放置到工作臺。

　　3) 工件限位：夾緊裝置自動夾緊工件，緊靠限位塊。

　　4) 機器人正面焊接：機器人從設(shè)定的位置開始實現(xiàn)正面自動焊接。

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

　　5) 工件卸裝：焊接結(jié)束后機器人到工位 2 進行焊接作業(yè)，操作工再次進入工位 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，機器人系統(tǒng)配置了完善的自保護功能和弧焊數(shù)據(jù)庫，主要功能如下。

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

　　故障檢測和預測：檢測出報警發(fā)生后，從控制裝置獲取數(shù)據(jù)，推測故障部位并依次列出高故障部位，顯示部件更換順序，計算機上的及診斷情況，可使用 iPendant 在現(xiàn)場查看。此外，計算機定期從現(xiàn)場的機器人中獲得運行數(shù)據(jù)，并對所取得的數(shù)據(jù)進行分析，判斷機器人的運行狀態(tài)是否正常，并提示用戶應(yīng)對即將到來的故障。

　　防碰撞功能：機器人焊槍與外部物體相碰撞時可自動折回，保護焊槍和機器人本體。

　　專家數(shù)據(jù)庫：通過在程序中設(shè)定必要的焊接條件，系統(tǒng)可自動完成排焊道和相應(yīng)焊接參數(shù)調(diào)整。示教編程：通過機器人配置的示教器實現(xiàn)現(xiàn)場編程。

　　焊槍擺動：在焊接時不僅可以實現(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)具體工件的形狀實現(xiàn)自定義擺焊功能，由此增大了焊道寬度，提高了焊接強度，保證焊道美觀度。

　　狀態(tài)顯示：機器人通過示教器可以顯示整個機器人系統(tǒng)的運行狀態(tài)，包括程序運行狀態(tài)、焊接過程參數(shù)變化、系統(tǒng)參數(shù)變化、機器人當前位置、執(zhí)行歷史記錄、安全信號、報警記錄等，由此客

　　戶可以及時了解機器人系統(tǒng)的狀態(tài)，做到提前預防機器人系統(tǒng)出現(xiàn)問題。

　　輸入/輸出文件：機器人系統(tǒng)中的系統(tǒng)文件以及示教程序文件等可以存儲到機器人控制柜內(nèi)部的存儲卡， 也可以提取到外部設(shè)備，通過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，一旦機器人系統(tǒng)出現(xiàn)問題后可以將系統(tǒng)文件還原來解決機器人的相關(guān)問題。

　　5. 主要部件介紹

　　5.1 機器人本體

　　l ABB/IRB1600-10/1.45;IRC5 標準柜;

　　l 手腕持重： 10 kg

　　l 最大臂展半徑： 1.45m

　　l 軸數(shù)： 6 軸

　　重復定位精度： 0.05mm(多臺機器人測試綜合平均值)

　　l 機器人版本： 鑄造專家型二代

　　l 防護等級： IP67

　　l 軸運動：

　　軸 動作范圍 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 機器人尺寸： 底座：484X648 mm 高度：1294mm

　　l 機器人重量： 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。

　　針對弧焊應(yīng)用，通過優(yōu)化成功的設(shè)計了輕量和緊湊的機器人手臂，在保證原有可靠性的同時，實現(xiàn)了優(yōu)異的性價比。

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

　　特點及優(yōu)勢：

　?、?采用先進的伺服技術(shù)，機器人動作速度快，控制精度與工作效率高

　　② 機器人與焊接電源之間實現(xiàn)數(shù)字通訊，確保機器人和焊接電源高速協(xié)調(diào)控制，達到高品質(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。

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

　　⑤ 自帶焊頭修正、再起弧功能

　?、?可實現(xiàn)全方位安裝。

　　5.2 機器人控制器柜

　　機器人控制柜的控制是采用工控機技術(shù)的智能運動控制系統(tǒng),全數(shù)字伺服模塊給機器人的 6 個關(guān)節(jié)的交流伺服電機提供驅(qū)動電源。

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

　　特點：

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

　?、?控制器體積小且減少了電能消耗。

　?、?優(yōu)化點焊和伺服槍的運動，降低了工作節(jié)拍時間，提高生產(chǎn)率。彩色示教器：

　　機器人系統(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)，進一步保證安全。

　　具有如下優(yōu)點：

　　通過巧妙的設(shè)計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。通過金屬接頭及塑料護套加強了電纜接頭處的防護，避免因為拉拽刮擦造成的電纜損壞。菜單式操作，易學易用。

　　具有附加軸切換的快捷鍵及電源指示燈，簡化了操作步驟。

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

　　5.4 送絲機

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

　　主要技術(shù)參數(shù)如下:

　　特點優(yōu)勢

　　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，0.5~21m/min 范圍內(nèi)實現(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

　　裝卸簡單方便

　　1) 無需工具即可完成送絲輪更換

　　2) 松下焊槍接口

　　3) 整體設(shè)計緊湊、輕巧，使機器人的運動性能發(fā)揮至優(yōu)

　　5.5 機器人專用焊槍

　　機器人焊槍選用機器人專用焊槍，該焊槍具有超長的使用壽命，顯著的冷卻效果，優(yōu)異的耐機械疲勞性能，使 MIG 焊槍和相關(guān)配套設(shè)備獲得了很高的性價比，在弧焊機器人領(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

　　機器人工作站電氣控制系統(tǒng)采用 PLC 對機器人控制柜 I/O 對設(shè)備控制，包括對機器人、焊接電源、送絲機構(gòu)、變位機等控制，壓縮氣體壓力和保護氣體壓力的檢測，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)，氣動元件以及連接氣管等均為國際知名品牌的產(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。

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

　　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)及特點描述：

　?、俑綦x護欄，總體高 1200mm，框架采用 2mm 厚灰色鋁合金材料，網(wǎng)孔式護欄;帶一個側(cè)開門，左右推拉式，占地 2600～2700mm×3100～3200mm;

　?、谠诟綦x護欄、安全門、設(shè)備等顯眼位置粘貼多種安全標識，實時提醒設(shè)備的安全運行。

　　7、裝配桌配置參數(shù)：

　　1) 功能、參數(shù)及特點描述：

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

　?、?每臺裝配桌帶一個 220V 電源插座，插座不占用臺面空間;

　?、?帶工學結(jié)合存儲式工具柜，3 層抽屜式，帶管理功能。

　?、?尺寸：1400mm×700mm×780mm (長×寬×高)

　　五、工業(yè)機器人焊接技能工作站配置清單