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1、油箱焊接机器人工作站 技术方案l 焊接对象： 油箱端盖点定l 需方公司： 单位 地址联系人 电话传真电子邮箱l 供方公司：联系人青秀平 13708069875单位成都焊研科技有限责任公司地址成都市东三环二段龙潭工业集中发展区航天路18号电话028-84215392 传真028-84216624电子邮箱网站http:/审核编制日期：2011月09月20日油箱焊接机器人工作站方案书1、焊接对象：熔化极CO2混合气体保护焊l 工件名称： 微型车油箱l 工件品种： 以用户提供图纸为准l 工件材料： 碳钢l 工件焊前状态：未点定焊接l 工件外形图：2、焊接工艺：l 焊缝形式： 对接焊缝、角焊缝；l 焊接
2、工艺：接工艺（MAG）；机器人焊接工艺；焊丝采用0.8mm盘式焊丝；焊接机器人选用日本MOTOMAN公司生产的专用同轴式弧焊机器人SSA-2000；焊接电源选用日本MOTOMAN公司生产的机器人专用MOTOWELD-SR350逆变焊接电源;焊枪选用日本MOTOMAN公司生产的机器人专用空冷MAG焊枪；l 上下料方式：人工上下料方式；3、设备概述：油箱焊接机器人工作站主要用于完成对微型车油箱通气管、加油管类工件环缝的自动焊接，固定坐式机器人工位及焊接变位机工位采用H型双工位平行布局方式；其中焊接工位分别由一套夹具固定平台和焊接工装夹具组成。即油箱焊接机器人工作站采用壹套固定座式焊接机器人两套焊接
3、夹具平台+两套焊接夹具（通气管和加油管各壹套）的组合方式。当机器人作为双工位焊接时，两个工位能进行预约焊接，一个工位焊接的同时另一工位进行工件的装卸，有效提高机器人使用率和生产效率。为方便进行多种规格工件焊接及参数设置，控制系统采用三菱PLC+工业触摸屏方式进行控制和操作。n 设备布局方式：H型双工位平行工位布局；两套焊接夹具平台对称布置，坐式机器人安装在两套变位机的中间，工作站设置全封闭式安全围栏。n 机器人周边系统：设置清枪、剪丝及喷硅油装置，程序设定焊枪进行清枪、剪丝或喷硅油，避免焊枪堵死，造成焊接缺陷；设置全封闭式安全围栏，防止无关人员在工作时间进入焊接区域。n 工作站控制系统：采用三
4、菱PLC工业触摸屏主控方式，系统的启动、停止以及暂停、急件等均可通过操作盘进行；系统的运行状态及系统报警可在操作盘上显示。n 工作站方案示意图如下： 带全封闭防护罩 去掉全封闭防护罩图1、油箱焊接机器人工作站示意图n 设备配置清单：序型号规格数量备注1、 1弧焊机器人系统1日本株式会社安川电机制造SSA-2000六轴弧焊机器人本体1正装式,同轴式专业弧焊机器人机器人控制器NX1001微软操作接口机器人示教器及电缆（中/英文菜单）1全图彩色显示器焊接软件1示教器上显示、控制焊接参数，快速设定焊枪的常用动作机器人与控制柜间电缆1技术文件1产品手用户操作手册、编程语言手册2、 4焊接电源系统1日本株
5、式会社安川电机制造 MOTOWELD-SR350逆变焊接电源1 机器人接口及控制连接附件1 四轮送丝机1 机器人专用空冷焊枪及电缆1 清枪剪丝机构1德国BINZEL公司，一体式3、 5焊接夹具安装平台2焊研科技4、 8焊接夹具2焊研科技，通气管和加油管各壹套5、 0工作站及机器人安装底座1焊研科技6、 1全封闭式安全围栏1焊研科技，采用工业铝型材拼装7、控制柜及焊接电源放置架1焊研科技8、 2PLC+触摸屏电气集成控制系统1焊研科技PLC+触摸屏系统程序控制器1三菱PLC+工业触摸屏集中操作盘1焊研科技机器人专用变压器1焊研科技9初始寻位机构1日本株式会社安川电机制造9、 4随机资料2焊研科技
6、4、设备构成及分项说明：油箱焊接机器人工作站由焊接机器人系统、焊接电源系统、机器人安装底座、焊接夹具安装平台、焊接夹具、全封闭式安全围栏、控制柜及焊接电源放置架以及电气控制系统组成。设备布局如下图：机器人安装座机器人站安装底座全封闭式安全围栏焊接机器人控制柜及焊接电源放置架油箱焊接机器人工作站主视图加油管焊接夹具及平台通气管焊接夹具及平台油箱焊接机器人工作站俯视图图2、油箱焊接机器人工作站设备布局示意图4.1. 弧焊机器人系统：见附录1： 焊接机器人系统介绍。4.2 焊接系统见附录2： 焊接电源系统介绍。4.3 机器人及工作站安装底座焊接机器人机器人安装底座机器人和工作站安装底座由型材焊接而成
7、，退火后加工成型；具有精度高、变形小等优点。其中机器人安装底座的最主要功能为让机器人本体与焊接变位机之间形成合理的一个相对位置关系，使机器人在焊接时具有最好的焊接姿态；清枪剪丝机构工作站安装底座工作站安装底座为设备的安装基准，机器人及焊接变位机都安装在其上，保证了各机构之间的相对位置关系；整个工作站的布线采用线槽方式。4.4 焊接工装夹具及平台工装夹具采用手动+气动快速夹紧，由夹具安装定位板、定位块、定位销、快速夹紧机构、快换连接接口等机构组成，主要完成零件的快速定位焊接时的夹紧。采用手动快速定位及夹紧,保证工件定位准确、牢靠。根据同类型工件，可手动快速调整个组件，以适应长短不同的工件的定位及
8、压紧；根据不同类型工件（产品换型），采用整体更换夹具的方式实现，每一付夹具上均设置有可以快速与变位机安装连接盘接口的装置，能保证安全、准确、快速地实现夹具更换，以实现产品换型，提高工作站的柔性。夹具平台示意如右图：对工件的要求：批量尺寸偏差0.5 mm。4.5 全封闭式安全围栏油箱焊接机器人工作站在设备周边设置了安全防护围栏。安全防护围栏置于工作站的外围，防止系统运转时有人进入以及焊接弧光对车间其他工位的影响。安全栏采用工业铝型材框架拼装方式。4.6控制柜及焊接电源放置架机器人控制箱、焊接电源、冷却循环水箱、主控制柜以及控制附属箱柜等都放置在机器人控制放置架上，放置架安装在半封闭式安全围栏后部
9、，由型材焊接而成。4.8 PLC+触摸屏控制系统工作站控制系统除机器人控制柜和操作盘外，另有壹套用于整套设备动作程序控制和检测的系统控制器、操作盒。 该系统控制器采用日本三菱公司PLC作为主控单元，配套工业级触摸屏用于参数设定和状态显示。 控制柜、配电柜内均设置有照明灯和维修用电源插头。 程序控制焊枪的清枪、剪丝及喷硅油动作。 控制柜内线路具耐油性，应有线号套管，接地标志等，内部设置照明灯，以及电源插座，方便维修。控制柜设置有排风散热装置。 采用彩色触摸屏人机界面对全焊接过程进行监控，当设备出现故障时，设备能自动停止并发出报警信号，故障位置人机界面显示。报警设置器控制盒上，能发出声音警告，控制
10、柜上方设置三色状态指示灯（绿色：工作状态；黄色：等待状态；红色：故障）。 控制柜与各工序设备、焊接电源和传输线之间采用标准的线槽盒进行连接，规范整洁。附录1： 机器人系统介绍1、 机器人制造公司简介：首钢莫托曼机器人有限公司（SGM）是专门从事工业机器人及其自动化生产线设计、制造及销售的中日合资公司。公司成立于1996年8月23日，注册资金700万美元，由首钢总公司、日本株式会社安川电机和日本岩谷产业株式会社共同投资，总部位于北京经济技术开发区。SGM主营日本安川MOTOMAN系列机器人产品，广泛应用于弧焊、点焊、涂胶、切割、搬运、码垛、喷漆、科研及教学。SGM的产品遍布汽车、摩托车、家电、烟
11、草、陶瓷、工程机械、矿山机械、物流、铁路机车等诸多行业。为促进企业发展、提升行业知名度，SGM每年都会参展多个大型行业应用展会。 SGM拥有一批优秀的工程设计、项目调试人员，在机器人工作站及各种大中型机器人自动化系统生产线的研发、制造、调试及运行维护等方面具有成熟经验和较高水平，在应用技术上获得了多项国家专利。SGM在不断发展壮大的过程中不断提高系统设计的精准性，这大大提高了系统设备的使用可靠性。SGM与日本安川在机器人应用技术上密切合作，每年派遣专业人员赴日研修，学习行业最新技术，日本安川的专业人员定期来华同中方员工作技术交流。SGM可以提供完善的解决方案和交钥匙工程，提供全方位的备品备件、
12、系统的技术培训和优质的售后服务，成为广大用户坚实的后盾。2、机器人系统分项介绍：选用日本安川机器人系统，同轴电缆式，型号MOTOMAN SSA2000，配NX100高性能机器人控制器。末端有效负载3Kg,最大伸长范围达1390mm。本系统所选用的机器人是日本株式会社安川电机当今最先进的同轴电缆机器人，包括机器人本体，机器人控制柜（NX100），示教盒三部分及供电电缆。机器人系统具备如下先进特性或功能：2.1机器人本体：机器人采用的新型交流伺服电机驱动，具有结构紧凑、高输出、响应快、高可靠性等特点。因此，使机器人本体更紧凑、更灵活，同时，具有了更大的运行空间和更好的稳定性，以及可以适应各种焊接工
13、艺姿态的卓越性能。机器人系统连接示意图MOTOMAN-SSA2000机器人将焊丝、焊枪电缆和冷却水管内藏与机器人手比臂内，可以有效的消除焊枪电缆与工件周边设备的干涉。没有电缆的干涉，机器人系统可以实现以前被人为比较困难的工件内部焊缝的焊接、连续焊接和圆周焊接功能。焊接示意图片送丝机构安装在最佳位置，焊枪电缆内藏与机器人手比臂内，焊丝送入焊枪电缆内比较平直，可以有效提高送丝顺畅，提高焊接质量。附表一：【MOTOMAN- SSA2000机器人标准说明】结构垂直多关节形（6自由度）最大动作范围S轴（回旋）170L轴（下臂）+155, -90U轴（上臂）+190, -175R轴（手腕回旋）150B轴（
14、手腕摆动）+180, -45T轴（手腕回转）200最大速度S轴210/sL轴190/sU轴210/sR轴400/sB轴400/sT轴600/s允许力矩R轴8.8NmB轴8.8NmT轴2.9Nm允许惯性力矩(GD2/4)R轴0.27kgm2B轴0.27kgm2T轴0.03kgm2重复定位精度0.08mm运动范围R=1390mm负载质量3Kg电源容量1.5 kVA本体质量130Kg安装环境温度045湿度2080%RH(不能结露)振动4.9m/s2以下其他* 避免易燃，腐蚀性气体、液体* 勿溅水、油、粉尘等* 勿近电气噪声源n MOTOMAN- SSA2000机器人本体动作范围：摆动功能: 能在空间(X-Y-Z)范围内任意设定摆动方式和参数。2.2机器人控制柜（NX100）：机器人控制柜（NX100）最多可控制36个轴。附表二：【NX100控制柜技术规格】控制柜控制柜
