1、 成都焊研科技有限責任公司油箱焊接機器人工作站 技術方案l 焊接對象： 油箱端蓋點定l 需方公司： 單位 地址聯系人 電話傳真電子郵箱l 供方公司：聯系人青秀平位成都焊研科技有限責任公司地址成都市東三環二段龍潭工業集中發展區航天路18號電傳子郵箱hykjdzh網站審核編制日期：2011月09月20日油箱焊接機器人工作站方案書1、焊接對象：熔化極CO2混合氣體保護焊l 工件名稱： 微型車油箱l 工件品種： 以用戶提供圖紙為準l 工件材料： 碳鋼l 工件焊前狀態：未點定焊接l 工件外形圖：2、焊接工藝：l 焊縫形式：

2、 對接焊縫、角焊縫；l 焊接工藝：接工藝（MAG）；機器人焊接工藝；焊絲采用0.8mm盤式焊絲；焊接機器人選用日本MOTOMAN公司生產的專用同軸式弧焊機器人SSA-2000；焊接電源選用日本MOTOMAN公司生產的機器人專用MOTOWELD-SR350逆變焊接電源;焊槍選用日本MOTOMAN公司生產的機器人專用空冷MAG焊槍；l 上下料方式：人工上下料方式；3、設備概述：油箱焊接機器人工作站主要用于完成對微型車油箱通氣管、加油管類工件環縫的自動焊接，固定坐式機器人工位及焊接變位機工位采用H型雙工位平行布局方式；其中焊接工位分別由一套夾具固定平臺和焊接工裝夾具組成。即油箱焊接機器人工作站采用壹

3、套固定座式焊接機器人兩套焊接夾具平臺+兩套焊接夾具（通氣管和加油管各壹套）的組合方式。當機器人作為雙工位焊接時，兩個工位能進行預約焊接，一個工位焊接的同時另一工位進行工件的裝卸，有效提高機器人使用率和生產效率。為方便進行多種規格工件焊接及參數設置，控制系統采用三菱PLC+工業觸摸屏方式進行控制和操作。n 設備布局方式：H型雙工位平行工位布局；兩套焊接夾具平臺對稱布置，坐式機器人安裝在兩套變位機的中間，工作站設置全封閉式安全圍欄。n 機器人周邊系統：設置清槍、剪絲及噴硅油裝置，程序設定焊槍進行清槍、剪絲或噴硅油，避免焊槍堵死，造成焊接缺陷；設置全封閉式安全圍欄，防止無關人員在工作時間進入焊接區域

4、。n 工作站控制系統：采用三菱PLC工業觸摸屏主控方式，系統的啟動、停止以及暫停、急件等均可通過操作盤進行；系統的運行狀態及系統報警可在操作盤上顯示。n 工作站方案示意圖如下： 帶全封閉防護罩 去掉全封閉防護罩圖1、油箱焊接機器人工作站示意圖n 設備配置清單：序型號規格數量備注1、 1弧焊機器人系統1日本株式會社安川電機制造SSA-2000六軸弧焊機器人本體1正裝式,同軸式專業弧焊機器人機器人控制器NX1001微軟操作接口機器人示教器及電纜（中/英文菜單）1全圖彩色顯示器焊接軟件1示教器上顯示、控制焊接參數，快速設定焊槍的常用動作機器人與控制柜間電纜1技術文件1產品手用戶操作手冊、編程語言手冊

5、2、 4焊接電源系統1日本株式會社安川電機制造 MOTOWELD-SR350逆變焊接電源1 機器人接口及控制連接附件1 四輪送絲機1 機器人專用空冷焊槍及電纜1 清槍剪絲機構1德國BINZEL公司，一體式3、 5焊接夾具安裝平臺2焊研科技4、 8焊接夾具2焊研科技，通氣管和加油管各壹套5、 0工作站及機器人安裝底座1焊研科技6、 1全封閉式安全圍欄1焊研科技，采用工業鋁型材拼裝7、控制柜及焊接電源放置架1焊研科技8、 2PLC+觸摸屏電氣集成控制系統1焊研科技PLC+觸摸屏系統程序控制器1三菱PLC+工業觸摸屏集中操作盤1焊研科技機器人專用變壓器1焊研科技9初始尋位機構1日本株式會社安川電機制

6、造9、 4隨機資料2焊研科技4、設備構成及分項說明：油箱焊接機器人工作站由焊接機器人系統、焊接電源系統、機器人安裝底座、焊接夾具安裝平臺、焊接夾具、全封閉式安全圍欄、控制柜及焊接電源放置架以及電氣控制系統組成。設備布局如下圖：機器人安裝座機器人站安裝底座全封閉式安全圍欄焊接機器人控制柜及焊接電源放置架油箱焊接機器人工作站主視圖加油管焊接夾具及平臺通氣管焊接夾具及平臺油箱焊接機器人工作站俯視圖圖2、油箱焊接機器人工作站設備布局示意圖4.1. 弧焊機器人系統：見附錄1： 焊接機器人系統介紹。4.2 焊接系統見附錄2： 焊接電源系統介紹。4.3 機器人及工作站安裝底座焊接機器人機器人安裝底座機器人和

7、工作站安裝底座由型材焊接而成，退火后加工成型；具有精度高、變形小等優點。其中機器人安裝底座的最主要功能為讓機器人本體與焊接變位機之間形成合理的一個相對位置關系，使機器人在焊接時具有最好的焊接姿態；清槍剪絲機構工作站安裝底座工作站安裝底座為設備的安裝基準，機器人及焊接變位機都安裝在其上，保證了各機構之間的相對位置關系；整個工作站的布線采用線槽方式。4.4 焊接工裝夾具及平臺工裝夾具采用手動+氣動快速夾緊，由夾具安裝定位板、定位塊、定位銷、快速夾緊機構、快換連接接口等機構組成，主要完成零件的快速定位焊接時的夾緊。采用手動快速定位及夾緊,保證工件定位準確、牢靠。根據同類型工件，可手動快速調整個組件，

8、以適應長短不同的工件的定位及壓緊；根據不同類型工件（產品換型），采用整體更換夾具的方式實現，每一付夾具上均設置有可以快速與變位機安裝連接盤接口的裝置，能保證安全、準確、快速地實現夾具更換，以實現產品換型，提高工作站的柔性。夾具平臺示意如右圖：對工件的要求：批量尺寸偏差0.5 mm。4.5 全封閉式安全圍欄油箱焊接機器人工作站在設備周邊設置了安全防護圍欄。安全防護圍欄置于工作站的外圍，防止系統運轉時有人進入以及焊接弧光對車間其他工位的影響。安全欄采用工業鋁型材框架拼裝方式。4.6控制柜及焊接電源放置架機器人控制箱、焊接電源、冷卻循環水箱、主控制柜以及控制附屬箱柜等都放置在機器人控制放置架上，放置

9、架安裝在半封閉式安全圍欄后部，由型材焊接而成。4.8 PLC+觸摸屏控制系統工作站控制系統除機器人控制柜和操作盤外，另有壹套用于整套設備動作程序控制和檢測的系統控制器、操作盒。Ø 該系統控制器采用日本三菱公司PLC作為主控單元，配套工業級觸摸屏用于參數設定和狀態顯示。Ø 控制柜、配電柜內均設置有照明燈和維修用電源插頭。Ø 程序控制焊槍的清槍、剪絲及噴硅油動作。Ø 控制柜內線路具耐油性，應有線號套管，接地標志等，內部設置照明燈，以及電源插座，方便維修。控制柜設置有排風散熱裝置。Ø 采用彩色觸摸屏人機界面對全焊接過程進行監控，當設備出現故障時，設備

10、能自動停止并發出報警信號，故障位置人機界面顯示。報警設置器控制盒上，能發出聲音警告，控制柜上方設置三色狀態指示燈（綠色：工作狀態；黃色：等待狀態；紅色：故障）。Ø 控制柜與各工序設備、焊接電源和傳輸線之間采用標準的線槽盒進行連接，規范整潔。附錄1： 機器人系統介紹1、 機器人制造公司簡介：首鋼莫托曼機器人有限公司（SGM）是專門從事工業機器人及其自動化生產線設計、制造及銷售的中日合資公司。公司成立于1996年8月23日，注冊資金700萬美元，由首鋼總公司、日本株式會社安川電機和日本巖谷產業株式會社共同投資，總部位于北京經濟技術開發區。SGM主營日本安川MOTOMAN系列機器人產品，廣

11、泛應用于弧焊、點焊、涂膠、切割、搬運、碼垛、噴漆、科研及教學。SGM的產品遍布汽車、摩托車、家電、煙草、陶瓷、工程機械、礦山機械、物流、鐵路機車等諸多行業。為促進企業發展、提升行業知名度，SGM每年都會參展多個大型行業應用展會。 SGM擁有一批優秀的工程設計、項目調試人員，在機器人工作站及各種大中型機器人自動化系統生產線的研發、制造、調試及運行維護等方面具有成熟經驗和較高水平，在應用技術上獲得了多項國家專利。SGM在不斷發展壯大的過程中不斷提高系統設計的精準性，這大大提高了系統設備的使用可靠性。SGM與日本安川在機器人應用技術上密切合作，每年派遣專業人員赴日研修，學習行業最新技術，日本安川的專

12、業人員定期來華同中方員工作技術交流。SGM可以提供完善的解決方案和交鑰匙工程，提供全方位的備品備件、系統的技術培訓和優質的售后服務，成為廣大用戶堅實的后盾。2、機器人系統分項介紹：選用日本安川機器人系統，同軸電纜式，型號MOTOMAN SSA2000，配NX100高性能機器人控制器。末端有效負載3Kg,最大伸長范圍達1390mm。本系統所選用的機器人是日本株式會社安川電機當今最先進的同軸電纜機器人，包括機器人本體，機器人控制柜（NX100），示教盒三部分及供電電纜。機器人系統具備如下先進特性或功能：2.1機器人本體：機器人采用的新型交流伺服電機驅動，具有結構緊湊、高輸出、響應快、高可靠性等特點

13、。因此，使機器人本體更緊湊、更靈活，同時，具有了更大的運行空間和更好的穩定性，以及可以適應各種焊接工藝姿態的卓越性能。機器人系統連接示意圖MOTOMAN-SSA2000機器人將焊絲、焊槍電纜和冷卻水管內藏與機器人手比臂內，可以有效的消除焊槍電纜與工件周邊設備的干涉。沒有電纜的干涉，機器人系統可以實現以前被人為比較困難的工件內部焊縫的焊接、連續焊接和圓周焊接功能。焊接示意圖片送絲機構安裝在最佳位置，焊槍電纜內藏與機器人手比臂內，焊絲送入焊槍電纜內比較平直，可以有效提高送絲順暢，提高焊接質量。附表一：【MOTOMAN- SSA2000機器人標準說明】結構垂直多關節形（6自由度）最大動作范圍S軸（回

14、旋）±170°L軸（下臂）+155°, -90°U軸（上臂）+190°, -175°R軸（手腕回旋）±150°B軸（手腕擺動）+180°, -45°T軸（手腕回轉）±200°最大速度S軸210°/sL軸190°/sU軸210°/sR軸400°/sB軸400°/sT軸600°/s允許力矩R軸8.8NmB軸8.8NmT軸2.9Nm允許慣性力矩(GD2/4)R軸0.27kgm2B軸0.27kgm2T軸0.03kgm2重復定

15、位精度±0.08mm運動范圍R=1390mm負載質量3Kg電源容量1.5 kVA本體質量130Kg安裝環境溫度045°濕度2080%RH(不能結露)振動4.9m/s2以下其他* 避免易燃，腐蝕性氣體、液體* 勿濺水、油、粉塵等* 勿近電氣噪聲源n MOTOMAN- SSA2000機器人本體動作范圍：擺動功能: 能在空間(X-Y-Z)范圍內任意設定擺動方式和參數。2.2機器人控制柜（NX100）：機器人控制柜（NX100）最多可控制36個軸。附表二：【NX100控制柜技術規格】控制柜控制柜構 造直立密封型尺 寸標準尺寸冷卻系統間接冷卻概略重量標準重量周邊溫度0 +45(運轉時

16、)-10 +60(運輸保管時)相對濕度最大90%，不允許結露電 源3相AC200/220V(+10%-15%)，50/60 Hz接 地接地阻抗：100 或以下，專用接地單元輸入輸出信 號專用信號(硬件)：輸入:17， 輸出: 3通用信號(標準)：輸入:40， 輸出:40通用信號(選項)：輸入:1024，輸出:1024位置控制絕對值編碼器驅動單元AC伺服用伺服單元加減速控制軟件伺服控制存儲容量60,000步，10,000條指令最多10,000步梯形圖 擴展槽PCI:主CPU2槽，伺服CPU1槽LAN（連接到上位機）1（10BASET/100BASETX）涂裝顏色芒塞爾值5Y7/1(參考值)接 口

17、RS-232C：1通道示教盒材 質強化塑料外殼（含護手帶）尺 寸199(寬)×338(高) ×60(厚)重 量1.32kg操作鍵示教閉鎖鍵、上拉菜單鍵、選擇鍵、軸操作鍵、數字/應用鍵、急停按鈕、安全開關顯示屏中/英文顯示6.2英寸彩色屏幕觸摸屏640×480像素采用背照光，使液晶畫面更容易看清按鈕配備模式轉換、再現方式轉換、伺服準備、啟動、暫停、急停2.3示教盒：用于示教和設備維護的示教盒具有6.5帶觸摸功能的彩色LCD顯示屏，分辨率640X480。采用圖標、圖畫顯示，操作與Windows類似，操作方法簡單，容易掌握，屏幕顯示的幫助向導功能協助操作者確認操作示教盒

18、的步驟。示教盒可以顯著提高在工作現場對I/O信號的調試效率，可以在顯示屏上編輯梯形圖。通過選用電弧檢測功能，可以在焊接過程中監視焊接電壓和電流。示教盒圖片功能:示教盒操作座標系選擇關節、直角/圓柱、工具及用戶座標系示教點修改追加，刪除或修正(可獨立修改機器人軸和外部軸)點動操作可實現軌跡確認單步前進，后退，連續行進速度調整在機器人工作中和停止中均可微調定時器設定設定單位0.01秒快捷功能直接打開功能、畫面預約功能接口FC1/FC2用，RS-232C(通道) 應用弧焊、點焊、搬運、通用及其它安全措施基本安全標準JIS(日本工業標準)安全速度設定可實現安全保護方式通過信號觸發進行慢速再現示教鎖定模

19、式示教過程中不允許操作再現操作盒干涉監視領域S軸干涉監視(扇形)，立體空間干涉監視自診斷功能 報警兩個系統(輕故障，重故障)，故障分類和數據顯示用戶報警顯示能顯示周邊設備報警信息機械鎖定對周邊設備進行運行測試(機器人不動作)門互鎖MCCB置于“OFF”位時，可開安全門維護功能累計運行時間顯示控制電源接通時間，伺服電源接通時間，再現時間，操作時間，工作時間報警顯示報警內容及以往報警記錄輸入/輸出診斷可模擬使能/使不能的輸出工具常數校準使用校對模架，自動校準終端效應器的參數編程功能編程方式菜單提示，人機對話方式程序語言機器人語言：INFORM動作控制關節運動、直線及圓弧插補、工具姿態控制速度設定功

20、能百分比設定(關節運動)，0.1mm/s設定(插補)，角速度設定(工具姿態控制)程序控制命令跳轉命令，調用命令，定時命令，機器人停止，機器人工作中一些命令的執行變量全程變量、局部變量變量類型字節型、整數型、雙精度型、實數型、位置型輸入/輸出命令離散輸入/輸出控制。模擬輸出控制，組方式輸入/輸出處理3. 清槍剪絲機構剪絲清嘴裝置對于機器人上長時間進行焊接的焊槍來說，是非常必要的。進行剪絲清嘴時，一般編制一個專門的程序。當焊槍到達剪絲位置后，自動控制送絲及剪絲動作。當焊槍到達清嘴位時，開關檢測焊槍是否到位，鎖定焊槍后，由氣缸推動旋轉刀片對噴嘴內部粘附的飛濺進行清理。該裝置放在機器人的一側。機器人可

21、以最舒適的姿態進行剪絲和清嘴。優點：l 清槍站的噴硅油裝置采用了噴嘴噴射，使硅油能更好地到達焊槍噴嘴的內表面，確保焊渣與噴嘴不會發生死粘連。l 清槍噴硅油裝置設計在同一位置，機器人只要一個動作就可以完成噴硅油和清槍的過程。l 在控制上清槍噴硅油裝置僅需要一個啟動信號，它就可以按照規定好的動作順序啟動。l 剪絲裝置采用焊槍自觸發結構設計，不需要再使用電磁閥對它進行控制，簡化了電氣控制。清槍前 清槍后附錄2：焊接系統介紹1、 焊接電源：選用日本株式會社安川電機制造公司MOTOWELD-SR350全數字化MIG/MAG焊機工作站采用MOTOMAN公司MOTOWELD-SR350全數字逆變CO2/MA

22、G焊接電源，焊槍配用MOTOMAN公司機器人專用空冷焊槍。1.1焊接電源：焊接電源采用日本安川電機生產的機器人專用MIG/MAG焊接電源MOTOWELD-SR350；電氣控制系統可以控制焊接電源的啟動與停止，與焊接電源配套實現焊接參數的設置和程序化控制。1.2送絲機：采用四輪送絲機，保證送絲的穩定性，可靠性。送絲機可以適應輸送0.8、1.0、1.2、1.6mm的藥芯和實心焊絲要求；最大送絲速度可達到22m/min；無級調速；可以調節送絲輪的壓力滿足各種焊絲對送絲壓力的要求。附屬設備包括焊槍把持器（帶防碰撞傳感器）、管線支撐架、相關電纜及管線等。1.3空冷焊槍：焊槍采用MOTOMAN公司機器人專

23、用空冷焊槍，空冷內噴式，保證焊槍在長時間工作環境下的使用性能。1.4主要技術參數：焊 接 電 源 型 號MOTOWELD-SR350額定輸入電壓V三相380V±10% 額定頻率Hz50/60額定功率KVA18額定輸出電流A30350負載持續率%60焊接電壓V1236送絲速度m/min約222提前送氣時間s010滯后斷氣時間s010焊絲退回速度m/min約2重量Kg約60（九）設備主要外購元器件廠家清單：序號名稱廠家備注1氣閥SMC或亞德客2整流器組江蘇威斯特3滑動小車浙江東基公司4平衡器浙江東基公司5開關按鈕施耐得或上海二工其它事項說明1.設備運行環境該產品應室內安裝，放在避免陽光直

24、射、避雨、干燥通風、無粉塵的環境中，盡量避免嚴重影響設備使用的氣體蒸汽、化學沉積、霉菌及其它爆炸性、腐蝕性介質，并應遠離劇烈震動和顛簸的場合。電網電壓波動： ±10%（當電網頻率為額定值時）電網頻率波動： ±1% （當電網電壓為額定值時）周圍空氣溫度范圍焊接時 0 40 2設備制造執行標準符合GB836687 電阻焊機通用技術條件ZBJ6400888 電阻焊機變壓器通用技術條件ZBJ6402389 固定式點凸焊機ZBJ6400588 電阻焊機控制器通用技術條件3 . 制作及設備安裝、調試3.1.設備基礎、配電柜由買方自制；3.2.設備安裝、調試由賣方負責，買方配合安裝。4.

25、 技術服務4.1. 整機質保期為終驗收后12個月；在質保期期間，我方將免費提供相關技術服務。4.2.設備最終驗收后，設備的保修期為1年，免費提供零件及服務，服務應及時有效。在接到用戶故障信息后要求4工作小時內響應，3個工作日內到達甲方現場。4.3. 我方將建立詳細用戶檔案，當設備質量保證期過后，依然能提供廣泛而優惠的技術支持、接受咨詢及設備備件的供應。5.提供的隨機資料5.1.設備總裝示意圖1 套；5.2.設備說明書1 套；5.3.備品備件及易損件清單1 份；5.3.合格證1 份；5.4.發貨清單1 份6.設備交貨期、報價表 、付款方式 單位：萬元序型號規格數量價格備注1弧焊機器人系統119.2日本株式會社安川電機制造SSA-2000六軸弧焊機器人本體1正裝式,同軸式專業弧焊機器人機器人控制器NX1001微軟操作接口機器人示教器及電纜（中/英文菜單）1全圖彩色顯示