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工业机器人工作站系统集成 常州机电 工业机器人工作站系统集成 主讲教师:汪励 单元一 工业机器人弧焊工作站的认识 工业机器人工作站系统集成 常州机电 工作任务描述: 通过工业机器人弧焊工作站布置图,认识工业机器人 弧焊工作站。 学习目标: 通过本任务学习,应能: 1.了解工业机器人弧焊工作站的组成与特点。 2.熟悉工业机器人弧焊工作站外围系统的作用。 3.熟悉工业机器人弧焊工作站的工作过程。 工业机器人工作站系统集成 常州机电 工业机器人弧焊工作站根据焊接对象性质及焊接工艺 要求,利用焊接机器人完成电弧焊接过程。工业机器 人弧焊工作站除了弧焊机器人外,还包括焊接系统和 变位机系统等各种焊接附属装置。 知识准备 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 1焊接任务及工艺要求 工业机器人弧焊工作站的工作任务是将钢管焊接在底板上,材料形状如图所示 。 a)钢管 b)底板 焊接材料形状 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 1焊接任务及工艺要求 焊接工艺见表 焊接工艺 焊接 工艺 参数 焊接 方法 焊材/规格 电源 极性 焊接电 流(A ) 焊接电 压(V ) 焊接速度 (cm/min) 导电嘴-母材 间距(mm) 气体流量 (L/min) MAG ER50- 6/1.2 直流 正接 110 150 2226354513161315 焊接 技术 要求 1) 焊前准备:在坡口及坡口边缘各20mm范围内,将油、污、锈、垢、氧化皮清除,直至呈现金 属光泽; 2) 焊缝表面无裂纹、气孔及咬边等缺陷为合格; 3) 焊缝余高:e11.5mm; 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 1焊接任务及工艺要求 焊缝坡口尺寸及溶敷图如图所示。 焊缝坡口尺寸及溶敷图 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 2MAG焊接方法 熔化极电弧焊(GMAW)是采用连续等速送进可熔化的焊丝与被焊工件之间的 电弧作为热源来熔化焊丝和母材金属,形成熔池和焊缝的焊接方法。为了得到 良好的焊缝利用外加气体作为电弧介质并保护熔滴、熔池金属及焊接区高温金 属免受周围空气的有害作用。 焊接时采用惰性气体与氧化性气体(活性气体),如Ar+CO2、Ar+O2、 Ar+CO2+O2等混合气作为保护气体,称为熔化极活性气体保护电弧焊,简称为 MAG焊。尤其适用于碳钢、合金钢和不锈钢等黑色金属材料的焊接。 熔化极气体保护焊熔敷速度快、生产效率高、易实现自动化,因而在焊接生产 中得到日益广泛的应用。 工业机器人工作站系统集成 常州机电 二、工业机器人弧焊工作站的组成 知识准备 机器人弧焊工作站由二套机器人焊接系统构成,可以各自单独焊接,也可协 调焊接。整体布置如图所示。 1 23 机器人弧焊工作站整体布置图 1-变位机 2-机器人 3-焊枪清理装置 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 一个完整的工业机器人弧焊系统由机器人系统、焊枪、焊接电源、送丝装置 、焊接变位机等组成,如图所示。 机器人弧焊系统图 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 1弧焊机器人 弧焊机器人包括安川MA1400机器人本 体、DX100控制柜以及示教器。安川 MA1400机器人本体如图所示。 安川MA1400为6轴弧焊专用机器人, 由驱动器、传动机构、机械手臂、关节 以及内部传感器等组成。它的任务是精 确地保证机械手末端执行器(焊枪)所 要求的位置、姿态和运动轨迹。焊枪与 机器人手臂可直接通过法兰连接。 安川MA1400机器人本体及焊枪 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 2弧焊焊接电源 弧焊焊接电源是为电弧焊提供电源的设备。超低飞溅全数字化机器人专用焊接 电源RD-350如图所示。 RD350焊接电源 1-吊环螺栓 2-前面板 3-上盖板 4-右侧盖板 5-左侧盖板 6-端子盖 7-操作面板 8-面板 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 2弧焊焊接电源 RD350焊接电源的技术参数见表 RD350焊机技术参数 项目 规格 额定输入电压、相数AC 380V10%,三相 额定频率50/60HZ 额定输入18KVA 输出电流范围30350A(根据焊丝粗细有所不同) 额定使用率60%(以10分为周期) 溶接法(焊接方法)C02短路焊接、MAG/MIG短路焊接、脉冲焊接 适用母材普钢、不锈钢、铝 外形尺寸(宽深高)371645600 机器人控制柜DX100通过焊接指令电缆向焊接电源发出控制指令,如焊接参 数(焊接电压、焊接电流)、起弧、息弧等。 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 3焊枪 焊枪利用焊接电源的高电流、高电压产生的热量聚集在焊枪终端,融化焊 丝,融化的焊丝渗透到需焊接的部位,冷却后,被焊接的物体牢固的连接成一 体 。 机器人MA1400安装的焊枪型号为SRCT-308R,内置防撞传感器,外观如图所 示。 SRCT-308R焊枪 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 3焊枪 SRCT-308R型焊枪的技术参数见表 SRCT-308R型焊枪技术参数 项目 单位参数 额定电流(CO2)A350 额定电流(MAG)A300 使用率%60 适用焊丝直径mm0.81. 2 冷却方式空冷 电缆长度m0.85 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 4送丝机 安装在机器人的U轴上的送丝机是为焊枪自动输送焊丝的装置。送丝机如图所 示。主要由送丝电机、压紧机构、送丝滚轮(主动轮、从动轮)等组成。 送丝机 1-送丝软管(进) 2-加压控制柄 3-送丝电机 4-送丝滚轮 5-送丝软管(出) 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 4送丝机 送丝电机驱动主动轮旋转,为送丝提供动力,从动轮将焊丝压入送丝轮上的送 丝槽,增大焊丝与送丝轮的摩擦,将焊丝修整平直,平稳送出,使进入焊枪的 焊丝在焊接过程中不会出现卡丝现象。 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 5焊丝盘架 盘状焊丝可装在机器人S轴上,也可装在地面上的焊丝盘 架上。焊丝盘 架用 于焊丝盘 的固定,如图所示。焊丝从送丝套管中穿入,通过送丝机构送入焊 枪。 盘状焊丝装在机器人S轴上 盘状焊丝装在地面上的焊丝盘架上 焊丝盘的安装 1-盘架 2-送丝套管 3-焊丝 4-从动轴 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 6焊接变位机 焊接变位机承载工件及焊接所需工装,主要作用是实现焊接过程中将工件进 行翻转变位,以便获得最佳的焊接位置,可缩短辅助时间,提高劳动生产率, 改善焊接质量,是机器人焊接作业不可缺少的周边设备。焊接变位机如图所示 。 果采用伺服电机驱动变位机翻转,可作为机器人的外部轴,与机器人实现联 动,达到同步运行的目的。 焊接变位机 1-三相异步电机 2-焊接母材 3-焊接台 4-母材侧焊接动力电缆(负极) 5-母材侧电压检出线 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 7保护气气瓶总成 气瓶总成由气瓶、减压器、PVC气管等组成,如图所示。气瓶出口处安装了减 压器,减压器由减压机构、加热器、压力表、流量计等部分组成。气瓶中装有 80%C02+20%Ar的保护焊气体。 气瓶总成 1-流量表 2-压力表 3-减压机构 4-气瓶阀 5-加热器电源线 6-40L气瓶 7-PVC气管 8-流量调整旋钮 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 8焊枪清理装置 工业机器人焊枪经过焊接后,内壁会积累大量的焊渣,影响焊接质量,因此 需要使用焊枪清理装置定期清除;焊丝过短、过长或焊丝端头成球型状,也可 以通过焊枪清理装置进行处理。 焊枪清理装置主要包括剪丝、沾油、清渣以及喷嘴外表面的打磨装置。剪丝 装置主要用于用焊丝进行起始点检出的场合,以保证焊丝的干伸出长度一定, 提高检出的精度;沾油是为了是喷嘴表面的飞溅易于清理;清渣是清除喷嘴内 表面的飞溅,以保证气体的畅通;喷嘴外表面的打磨装置主要是清除外表面的 飞溅。 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 8焊枪清理装置 焊枪清理装置如图所示 剪丝清洗装置 1-清渣头 2-清碴电机开关 3-喷雾头 4-剪丝气缸开关 5-剪丝气缸 6-剪丝刀 7-剪丝收集盒 8-润滑油瓶 9-电磁阀 工业机器人工作站系统集成 常州机电 一、工业机器人弧焊工作站的工作任务 知识准备 8焊枪清理装置 通过剪丝清洗设备清洗过后的焊枪喷嘴对比如图所示 a)清枪前 b)清枪后 清枪前后的效果 工业机器人工作站系统集成 常州机电 三、工业机器人弧焊工作站的工作过程 知识准备 (1) 系统启动 1) 机器人控制柜DX100主电源开关合闸,等待机器人启动完毕; 2) 打开气瓶、焊机电源、剪丝清洗设备电源; 3) 在“示教模式”下选择机器人焊接程序,然后将模式开关转至“远程模式 ”; 4) 若系统没有报警,启动完毕。 (2) 生产准备 1) 选择要焊接的产品; 2) 将产品安装在焊接台上; (3) 开始生产 按下启动按钮,机器人开始按照预先编制的程序与设置的焊接参数进行焊接作 业。当机器人焊接完毕,回到作业原点后。更换母材,开始下一个循环。 工业机器人工作站系统集成 常州机电 任务实施 。 项目名称工业机器人弧焊工作站系统集成 任务名称 工业机器人弧焊工作站的认识 班 级 姓 名 学 号 组 别 任务内容 根据图2-14工业机器人弧焊工作站的配置图,请指出各设备的名称及功能,并找出真实工作站对应 的设备。 任务目标 1.了解工业机器人弧焊工作站的组成与特点。 2.熟悉工业机器人弧焊工作站外围系统的作用。 3.熟悉工业机器人弧焊工作站的工作过程。 资料工具设备 工业机器人安全操作规程常用工具工业机器人弧焊工作站 MH6机器人使用说明书 DX100使用说明书 DX100维护要领书 工业机器人搬运工作站说明书 工业机器人工作站系统集成 常州机电 谢谢!
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