凯斯锐机器人焊接技术方案.docx
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凯斯锐机器人焊接技术方案
●客户单位名称：
●项目名称：
焊接机器人工作站
●方案编号：
PFA2013060701
德州凯斯锐数控科技有限公司
一、工作站介绍
工作站示意图
1.2、功能与特性介绍
该工作站采用多工位设计，布局方式采用2台PANDA焊接机器人SR7400，配套PANDANBM-500多功能数字化脉冲气保焊机、1套双轴轴焊接变位机、2套机器人底座。
焊接机器人运行精度高、速度快，大大提高工作效率。
控制系统灵敏可靠、故障少，操作和维护方便。
系统的启动、停止、暂停、急停等均可通过示教器进行。
此外，系统的运行状态及系统报警可在示教器上显示。
焊接电源采用NBM-500多功能数字化脉冲气保焊机（南京熊猫电子装备有限公司）。
脉冲气保实现了一脉一滴，无飞溅，起弧容易，电弧柔和、稳定，金属熔敷率高，焊缝成形好。
该设备外观颜色默认为橙黄色。
若要使用其他外观颜色，用户应在制作前通过书面确认，我方将根据用户指定颜色进行生产。
该工作站具备各个动作之间信号连锁以及互锁以杜绝误操作的发生，以提高整个工作站的总体性能。
1.3工作流程简介
1、工位无工件，人工将待焊接工件安装至双轴旋转焊接变位机工件待焊接工作区域；
2、精确落位后，夹具按钮夹紧后，按动启动按钮，焊接机器人启动。
机器人按照事先示教的轨迹进行焊接。
单边焊接完成后，焊接机器人将变位信号传输给焊接变位机，焊接变位机旋转变位，以适应焊接机器人的完整焊接。
焊接机器人根据示教的轨迹，将整个工件焊接完成。
焊接完成后，操作工将焊接好的工件吊装至安全区域。
3、重复以上步骤，形成循环。
1.4、焊接工件简介
1）焊接材质：
碳钢钢
2）焊缝形式：
直缝、弧缝；
3）焊接方式：
工装夹具固定后，焊接机器人焊接；
4）焊前状态：
机器人焊接工件已按图要求组对点定；表面无油污、锈渍等影响焊接因素；
5）焊丝规格：
可适应φ0.8mm~φ1.6mm（实芯焊丝），20kg盘装焊丝或桶装焊丝。
6）对乙方工件的一般要求
工件各部分的形位公差小于±0.2mm
工件装配好后对接焊缝间隙不超过焊丝直径的一半
工件装配好后角接焊缝间隙不超过焊丝直径的一半
工件装配好后搭接焊缝间隙不超过焊丝直径
工件装配后的重复位置精度不大于±0.5mm
8、工件一致性好，焊缝形位偏差小于0.5mm；表面应无油、无锈、无污物，不应该有影响定位及焊接的毛刺；工件切口平整、焊缝接头整齐、无油、无锈、无污物，不应该有影响焊接的毛刺、间隙。
二、设备清单
系统
设备名称
数量
内容描述
生产厂家
供货厂家
机器人系统
机器人本体
2套
SR7400
南京PANDA
南京PANDA
机器人控制柜
SC5000
示教盒
OP5000
焊接系统
数字脉冲逆变焊接系统
2套
NBM-500
送丝装置
2套
机器人专用空冷焊枪
2套
A500
德国宾采尔
焊接辅助系统
双轴焊接变位机
1套
南京PANDA
其它配置
机器人变压器
2套
380V/200V
机器人底座
2套
安装机器人
配套设备放置架
1套
放置焊机及控制箱等
其他附件
1套
工具等
按钮开关及控制线路
1套
正常操作用
注：
本方案中的所有图片皆为示意图，仅供参考。
三、主要设备技术参数
3.1、焊接机器人
1）技术参数
项目
规格
名称
SR7400
类型
电缆外置式
结构
6轴独立多关节型
动作区域
最大伸长（mm）
1368
最小伸长（mm）
355
前后动作距离（mm）
1013
动作范围
Ws轴
回旋（deg）
±170
Sh轴
前后（deg/s）
-160～+90
Eb轴
上下（deg/s）
-87.5～+77.8
Rt轴
旋转（deg/s）
±180
Bn轴
摆臂（deg/s）
-60～+210
Tr轴
旋转（deg/s）
±270
最大瞬时速度
Ws轴
回旋（deg/s）
190
Sh轴
前后（deg/s）
190
Eb轴
上下（deg/s）
190
Rt轴
旋转（deg/s）
370
Bn轴
摆臂（deg/s）
370
Tr轴
旋转（deg/s）
600
手腕载重（Kg）
6
重复定位精度（mm）
±0.1以内
电机
总驱动功率（W）
4000
制动器规格
所有轴带制动器
防护等级
IP50
安装姿态
地面、天吊
机器人本体重量（kg）
150
使用环境
0～45ºC/20%RH（无结露）
储存环境
-25ºC～60ºC/10%RH～90%RH（无结露现象）
※注：
本公司对产品规格保留最终解释权。
2）动作范围
3）性能特点
机器人外部通信连接端口
一个在示教器上提供外部存储用的USB口，一个网络接口，网络接口主要用于软件升级和连接其他专用设备。
机器人具备的摆动方式
机器人具备6种摆动方式，6种基本摆动方式
机器人安全防护功能
1、具备焊枪安全防碰撞功能
2、机器人各轴具备防碰撞检测功能
3、在检测到碰撞信号后，机器人处于伺服电机抱死状态
鱼鳞纹焊接功能
采用脉冲气保焊机，焊缝外观比普通气保焊机的鱼鳞纹更加美观漂亮。
电缆连接方式
所有连接电缆，两端均使用快速连接端子
触摸传感功能，
能够进行起始点寻位。
电弧跟踪功能
能够跟踪焊缝，根据焊缝的坡口大小自动调整摆动幅度。
示教器
为彩色触摸屏，操作更加直观、方便、快捷。
3.2、控制柜
1）技术参数
项目
规格
型号
SC5000-HP2
控制电机
Sankyo无刷同步电机
电机总容量
最大约5KW
可控制轴数
6轴
各轴控制方式
通过软件伺服控制位置
内存
闪存4MB
接口
编码盘Encoder（6轴）
机器人I/F机器人接口
焊机接口焊接接口
操作盒接口操作盒接口（最多4个）
外形尺寸
800mm（W）X760mm（H）X420mm（D）
质量
100kg以下（6轴）
电源
200/230VAC（3相）50/60Hz
线路保护器
额定切断容量AC250V50/60Hz1000A
温度范围
0～40ºC
湿度范围
30～90%（无结露现象）
绝缘耐压
1MΩ以上（DC500V）
2）性能特点
·性能卓越，主CPU处理能力高强，运行提速
·更精确地控制机器人动作轨迹，使机器人运行快速而平稳
·配有多个接口，外部设备、数据连接更加便利
·温度、湿度适应性广，维护方便
3.3、示教器
1）技术参数
TeachingPandantOP5000
项目
内容
LCD
操作面板，彩色VGA
使能S/W
伺服电源/背面配置
操作模式
遥控/示教
专用按钮
运行超过限制，重新设置/运行准备
故障复位
操作面板上的故障复位开关
错误显示・异常诊断
独立的代码和详细数据显示
状态信息显示
电源通电时间/伺服启动时间/动作距离等
安全功能
用密码进行操作级别的切换
通过点
可编程
坐标系
轴坐标直角坐标工作坐标
编程
在线示教，离线编程（需另配软件）
插补
点对点，直线，圆弧
示教
8轴的示教坐标数据/参数+属性
追加属性数据，用来分辨坐标系
数据、位置数据
2）性能特点
3.4、NBM-500多功能数字化脉冲MIG电源
1）性能特点
●脉冲MIG／MAG焊的最佳熔滴过渡形式是一个脉冲过渡一个熔滴。
这样通过调节脉冲频率就能够改变单位时间内熔滴过渡的滴数，也就是焊丝熔化速度。
●射滴过度形式提高了焊丝的熔化系数，也就是提高了焊丝的熔化效率。
焊接速度可提高30%。
●焊缝成形良好，熔宽较大，指状熔深特点减弱，余高小，由于一脉一滴的射滴过度，熔滴直径大致与焊丝直径相等，且熔滴电弧热较低，所有焊缝成形晶粒细、强度高。
●电弧指向性好，适合全位置焊接。
●噪声较普通焊机明显降低，干扰减少，操作时更舒适，精力也更集中。
●
脉冲气保焊机是利用脉冲电流时间射滴过度，能实现无飞溅焊接，免除清理焊缝表面飞溅物的劳动，使焊缝成型更加美观，同时，因熔滴温度低焊接烟雾少，大大改善了施工环境。
2）技术参数
名称
NBM-500II
最大输出电流（A）
60-500
额定输入电压（V）
三相380±15%
额定输入容量（kVA）
24.4
最大输出电流（A）暂载率60%
500
最大输出电流（A）暂载率100%
387
空载电压（V）
80
外形尺寸（mm×mm×mm）
600×320×650
重量（kg）
50
绝缘等级
F
外壳防护等级
IP21S
3.5焊接连接
3.6变位机
翻转变位机，用于工件的翻转，可以将工作翻转到理想的焊接位置进行焊接，以提高焊缝质量，并提高焊接效率。
焊接变位机用于焊接过程中工件的变位，工作台面上刻有安装基线，安装各种定位工件和夹紧机构，并设有安装槽孔，使工作台面具有较高的强度和抗冲击性能。
3.7丰富的高品质焊接功能
四、乙方提供范围
4.1、安全防护围栏
安全防护围栏由乙方负责设计制作。
操作过程中用户应该严格遵守安全操作规则。
机器人工作时除操作人外不允许其他人进入机器人安全防护围栏，操作人员也不能进入机器人动作范围中。
水、电、气的供应由乙方负责。
机器人、焊机的接地以及一次电源电缆（配电箱-机器人控制箱，配电箱-焊机）由乙方负责。
甲方提供所需电缆的尺寸。
4.2、乙方需要负责确认的内容
机器人的动作范围的确认
焊接电源、焊枪容量的确认、机器人与夹具配合的确认
乙方需要根据工件的尺寸、焊接要求等具体情况负责选择合适的机器人、电源及焊枪。
焊接条件、焊接顺序、焊接速度、机器人系统的整体布局的确定由乙方负责，甲方提供标准设备，但不负责具体工艺的确认。
机器人与其他设备之间的电缆长度及连接形式由乙方根据其制作的最终布局图确定。
五、技术与服务
5.1、技术图纸
1）、合同签定时，乙方提供甲方全部产品图纸（包括总成图和各零件图），该文件甲方在设计完成后归还乙方，乙方提供的图纸作为甲方设计的依据。
2）、甲方图纸设计方案完成后请乙方就图纸进行审查，以确定甲方的设计是否真正满足乙方的要求，审查的结果形成审查纪要。
5.2、安装调试及培训
1）、甲方供应的机器人焊接工作站由甲方负责派工程师进行调试。
安装调试在甲方内部调试现场进行。
甲方负责的安装调试范围为PANDA机器人本体、PANDA机器人控制箱、PANDA焊机的连接及基本动作确认设备性能确认。
在机器人焊接工作站的安装调试结束后，甲方则需要提供机器人的示教编程方法、机器人本体操作方法的指导。
但实际工件的示教、焊接条件的调整原则上由乙方负责。
2）、调试过程中如果由于甲方供应的机器人焊接工作站的技术指标、规格没有达到规定的技术参数指标而造成整套设备的安装调试延期的话由甲方负责，如果由于乙方的问题造成整套设备的安装调试延期的话由乙方负责。
3）、调试过程中乙甲双方应该互相配合、协助。
4）、机器人焊接工作站在乙方工厂内的验收调试结束后，由甲方技术人员对乙方用户操作人员进行1--2天的操作培训。
操作人员为3人。
要求：
操作者2人，具有中专以上文化，主管技术人员1人，工科大专以上，熟悉计算机，要有一定的焊接工艺基础。
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