车桥机器人焊接工作站

2021-02-09 03:12:16

项目名称: 机器人焊接工作站

 

一．系统方案概述

 

1.1车桥机器人焊接工作站方案设计依据及准则

 

（1）甲方所提供的被焊车桥工件照片、3D图纸及相关要求。

 

（2） 以产品的工艺分析和工艺流程的合理性为基础，力求高柔性、高性价比、高可靠性，并且日后可扩展升级 。

 

1.2被焊工件及焊接要求

 

焊接产品为13T、16T、φ127等光桥产品，焊接前为散件。

 

工件：13T II桥体

所需被机器人焊接的汽车焊接件的焊接要求：

 

（1）  机器人气体保护焊接(MAG/CO2)。

 

（2）  焊接牢固，无设备自身原因导致的夹渣、裂纹、咬边、漏焊等焊接缺陷。

 

（3）  焊缝均匀平整、无焊瘤等外观缺陷。

 

（4） 焊缝尺寸应符合图纸及技术要求 。

 

1.3工序及工艺路线的划分

 

工序：

 

人工摆放汽车零部件至气动夹具内→手动夹紧工件-→机器人点固工件→机器人焊接工件→ 焊接工件结束-→机器人复位→ 卸下工件 ，工件焊接程序结束。 

工艺：

 

操作人员按下操作盒上的启动按钮，焊接机器人按照预先设定好的程序运行，机器人夹持焊枪到达焊缝始端开始焊接，在焊接过程中变位机可以适时转动工件，使得工件上的焊缝有利于机器人的焊接作业，焊接结束，机器人复位，人工装卸工件。

 

FANUC机器人弧焊软件包：

 

FANUC机器人带有焊缝寻位功能。该功能具备接触传感功能，具有自动寻找焊缝起始位置的功能，从而解决工件初始定位偏差问题。

 

FANUC机器人带有电弧跟踪功能。能够自动补偿由于工件的不一致性、焊接变形带来的偏差。电弧跟踪需要在摆焊和200A电流以上、角焊缝等特定要求下使用效果更佳。

 

机器人焊接工艺特点：通过触碰寻位对于其中特征位置的焊缝集中进行寻位；按照工艺需求，遵循焊接应力变化、表面要求及焊接可达性要求，依次进行焊接；大部分焊缝都尽最大可能调整为船型位置。焊接过程中，部分关键尺寸进行必要的二次寻位，以保证起弧位置准确。并利用变位机大幅反转的间隙，设置程序，进行清枪剪丝喷硅油的工作。

 

焊接工艺的分析

 

(1)工件参数条件

 

l 工件材料：碳钢（20Mn2、Q235、Q345等）

 

l 焊缝形式：点焊、角焊缝、对接焊缝。

 

l 材料厚度：4～15mm

 

l 工件重量：＜300Kg

 

(2)焊接工艺条件

 

l 采用CO2或熔化极富氩气体保护焊80% Ar + 20% CO2.

 

l 工件不应被油、锈等污染。

 

l 适用焊丝：φ0.8-φ1.6（mm），同时具备φ1.2和φ1.6焊丝焊接零部件，同时具备配置盘装和桶装焊丝

 

l 保证工件的组对精度符合技术协议要求，

 

l 对接焊缝间隙小于1.0mm; 角接焊缝间隙小于2mm。

 

l 工件上不得有毛刺、浮锈、污垢等影响焊接的缺陷。

 

二．机器人焊接系统概述

 

2.1机器人自动焊接工作站的概述：

本机器人焊接系统可以24小时连续作业，跟人工作业相比，其效率、质量、稳定性等有很大提高。

 

根据甲方产品特点，特推荐选用弧焊机器人采用日本FANUC M-10iA/8L焊接机器人

 

类似项目案例照片：

2.4 操作流程

 

操作流程图见图（2-4）。

 

 

三．机器人焊接工作站主要设备技术参数及特点说明

 

3.1焊接机器人

 

选用全球3大一线品牌之一的FANUC 焊接机器人

 

l FANUC机器人做为世界产量最大、产品系列最全的机器人制造商之一，拥有高精密伺服的控制技术和50多年的系统集成经验，在北美超过50%的焊接机器人为发那科系统。

 

l 它也是最早落户中国，与中国制造业分享其焊接经验的厂家之一。

 

其弧焊切割机器人的优点总结为：

 

（1）最长使用寿命：在美国北部制造业密集的五大湖区，有相当数量的焊接机器人使用已经超过了２０年，这是世界独一无二的。

 

（2）安全软控制：在每个机器人单元中，可以通过控制软为工作区域设置一个机器人运动的安全区域，这样可以避免机器人与设备、机器人与机器人之间产生碰撞。

 

（3）自适应的焊接软件包：在电弧和激光跟踪的配合下可以实现完全自适应焊接。

 

（4）高精度运动的外部轴：源自发那科机床级精密伺服的变位机，使用全进口部件，实现高精度机器人联动，结构合理，刚性卓越，并且有自动的润滑系统。无需人工维护，实现系统控制加润滑油。变位机还带有到位机械锁死结构安全性更高。

 

（5）激光焊缝辅助系统： 20 年的成功经验，成就机器人系统与激光跟踪系统的完美结合。

 

（6）高速动作：市场上最快捷的机器人，高速启停，考验伺服控制的精度和使用寿命，这也是全球通用汽车车间采用发那科的原因。唯有自己研发伺服控制的企业才能将机器人技术演绎到如此极致。其他机器人品牌使用外部公司通用伺服电机＋Windows系统，所无法比拟的。

 

（7）方便的鼠标连接：编程示教盒和可以插入鼠标，实现编程操作简易。

 

（8）可支持8个工作组，40 个轴联动。

 

（9）无级调节旋钮：0-100%参数值无级调节与换挡调节双模式，适用于高端系统用户，也便利初级操作者。

 

（10）专家软件库：扩展功能：起始点寻位/ 电弧上下左右跟踪/ 多层多道/ 收弧填充/ 断电重启/ 焊接横向摆动和纵向摆动/焊缝坡口宽窄自适应等。美国最大的系统集成商30年来一直选用发那科机器人用作中厚板的弧焊，正是因为发那科的强大弧焊软件支持。

 

（11）独特的硬件可扩展性：可以扩展外部空调/稳压器/不间断电源，适用于特殊工况。

 

（12）完善的服务网络：在中国发那科有强大的售后服务团队，其销量超过某些同业50倍，这也是在服务及备品价格方面的优势。

 

（13）完备的培训体系：在华北、华东、华南建有专业的焊接体验中心和实验室，可以随时为客户提供工件的实验焊接。也可以接待多家客户的培训。上海发那科超过300人的工程部会是所有问题的终结地。

 

（14）充分的备件供应：在常州有完备的机器人的备品备件库，可以做到及时更换机器人备件。任何的备品无需海外支援。真正是您买得起，用得实惠的机器人。

 

 

FANUC 焊接机器人

 

选用发那科M-10iA/8L机器人

 

型号：        M-10iA/8L

 

轴数：        6轴。

 

最大负载：    8KG。

 

重复定位精度：±0.08mm。

 

配置起始点寻找、电弧跟踪及多层多道等弧焊软件。

 

发那科机器人特点介绍：

 

FANUC M-10iA/8L  机械部分

 

安装方式：地装、吊装、倾斜角。

 

关节方式：6 轴关节型   

 

最大负荷 ： 8公斤

 

运输方式：利用叉车或吊车

 

软件 

 

基本字库： 中英文

 

弧焊专用软件

 

M-10iA/8L机器人控制软件

 

数字伺服功能

 

操作指令功能

 

位置寄存器功能

 

时间计数器功能

 

外部程序选择功能

 

高灵敏度防碰撞检测功能 

 

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