氧烛方案焊接

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氧烛方案焊接162020年4月19日

1文档仅供参考，不当之处，请联系改正。氧烛焊接机器人工作站技术方案书南京鹏力科技有限公司162020年4月19日

2文档仅供参考，不当之处，请联系改正。目录第一部分焊件的基础资料和焊接要求说明31.被焊工件的基础资料32.焊接工艺及工艺要求33.焊接工艺对焊件的精度要求：3第二部分机器人工作站简介41.机器人工作简述：42.机器人工作站布局：4第三部分机器人工作站主要配置简介51.弧焊机器人52.焊接电源84.焊接夹具95.机器人焊枪106.防碰撞传感器117.清枪站128.电气控制系统：12162020年4月19日

3文档仅供参考，不当之处，请联系改正。第一部分焊件的基础资料和焊接要求说明1.被焊工件的基础资料1.1被焊工件名称：氧烛外壳1.2被焊工件尺寸范围：337mmX147mmX147mm（以用户图纸为准）1.3被焊工件焊缝形式：外角接焊缝1.4被焊工件材质：0Cr18Ni9Ti（321）1.5工件如下图所示：2.焊接工艺及工艺要求2.1焊接工艺：焊接时采用单丝气体保护焊。焊接时，将折弯好的工件装夹在工作站上，然后启动机器人进行162020年4月19日

4文档仅供参考，不当之处，请联系改正。焊接。焊接质量能够经过买方质量检验部门按照中国的国家标准或者买方的企业标准进行的检测。1.1机器人配置KUKA机器人，焊接电源配置福尼斯数字电源进行焊接。1.焊接工艺对焊件的精度要求：1.2工件表面不得有影响焊接质量的油锈、水份；1.3焊缝对接间隙小于0.5mm；1.4工件装配后的重复位置精度不大于1.0mm1.5不得有影响定位的工件扭弯变形和毛刺等；第一部分机器人工作站简介1.机器人工作简述：本工作站采用单机器人三工位的焊接方式。工作站主要包括弧焊机器人、焊接电源、焊接装夹平台、清枪剪丝系统、系统集成控制柜等组成。2.机器人工作站布局：折弯机平台底盖装配筒体外角接焊缝清枪剪丝机器人弧焊工作站装药生产线底盖焊接顶盖焊接顶盖装配162020年4月19日

5文档仅供参考，不当之处，请联系改正。第一部分机器人工作站主要配置简介1.弧焊机器人1.1库卡机器人特点库卡机器人由肘节式结构的机器人本体，KRC2控制柜、示教控制器KCP组成；铝合金机器人本体、高速运动曲线的动态模型优化，使得库卡机器人的加速性能比其它普通机器人高出25%，有利于提高系统寿命、优化工作节拍；KRC2控制柜采用熟悉的个人电脑WINDOWS操作界面，中英文多种语言菜单；标准的工业计算机，硬盘、光驱、软驱、打印接口、I/O信号、多种总线接口，远程诊断；KCP具有示教、编程、安全保护功能；控制系统具有绝对位置记忆、软PLC（选项）功能；事故间隔时间长达7万小时---这是其它机器人所无法比拟的。162020年4月19日

6文档仅供参考，不当之处，请联系改正。1.2库卡工业机器人优点描述：（1）标准六轴工业机器人本体：n合理的机械结构和紧凑化设计n6个自由度AC伺服马达n绝对位置编码器n所有轴都带有抱闸n特定的负载和运动惯量的设计，使得速度和运动特性达到最优化n臂部的附加负载对额定负载没有运动限制n本体和控制器之间7m长电缆,并可根据需要进行扩展n特点描述：l模块化的机械结构设计，任何部分都可迅速更换l高精度电子零点标定，任何人在任何时间所作的零点标定都是相同的，标定后，程序无需重新校正即可进入生产状态。l可调机械手臂，更大的活动空间和柔韧性l高速运动曲线中动态模型的优化，加速性能高于普通机器人25%，更利于提高系统寿命、优化工作节拍。(2).库卡机器人控制器KRC2162020年4月19日

7文档仅供参考，不当之处，请联系改正。标准的工业控制计算机PENTIU处理器l基于Windows平台的操作系统，可在线选择多种语言（包括中文）l支持多种标准工业控制总线，包括：Interbus、Profibus、Devicenet、Canbus、Controlnet、EtherNet、RemoteI/O等；Devicenet、EtherNet为标准配置。l标准的ISA、PCI插槽，方便扩展。可直接插入各种标准Modem接入高速Internet，实现远程监控和诊断。l采用高级语言编程l标准的控制软件功能包，可适应于各种应用l6D运动控制鼠标，方便运动轨迹的示教l断电自动重启，不需重新进入程序l系统设示波器功能，可方便进行错误诊断和系统优化◆库卡标准的工业控制PC162020年4月19日

8文档仅供参考，不当之处，请联系改正。u.基本配置：CPU：2.0GHZ内存：512MBRAM硬盘：20G串口：COM1、COM2、COM3，9针或15针标准并口和打印机接口主板：标准工业控制计算机主板，含PCI、ISA插槽USB接口标准显卡，可外接显示器u优点：l开放性好，能够直接和多种功能卡直接插接，方便扩展，通用性好l程序可方便进行备份及恢复，而且可在短时间内完成l可直接外接显示器、鼠标和键盘，方便程序的读写l可随时进行系统的更新l大容量硬盘，对程序指令基本无限制，并可长期存储相关操作和系统日志l支持多种总线协议，与总线接口板连接方便，即插即用l一旦出现系统错误，可在最短时间内恢复l可方便进行联网，易于监控和管理l拆卸方便、易于维护(3).库卡控制编程器162020年4月19日

9文档仅供参考，不当之处，请联系改正。lLCD彩显，VGA模式，640X480,256色l6D空间鼠标，示教过程简单方便l三位使能开关、易于安全操作l四种工作模式，可根据实际需要任意选择l经过Canbus与PC通讯，实时性更强1.焊接电源2.1TPS5000数字化逆变单丝焊接电源TPS5000为先进节能的全数字化逆变焊接电源，能够获得比以往任何焊机均高的多的焊接速度。它的心脏部分是一个微电脑处理芯片，由它集中处理所有焊接数据，控制和监测整个焊接过程。焊接电流、电压一元化调节，有多种标准焊接规范供选用。其控制前所未有的精确、可靠，焊接性能优越，焊接质量无与伦比。162020年4月19日

10文档仅供参考，不当之处，请联系改正。该焊接电源设计了最先进的引弧方法，引弧的每一个环节都经过周密考虑，每一步都实现程序化控制，保证了引弧的可靠性。为了保证重引弧容易，焊机还设计了回烧脉冲程序，焊后焊丝不会结球。2.2全数字化逆变技术的工作原理整流器将交流转变成直流电压，然后积存并用电容器滤波。在最小换向损耗下，数字化控制的转换晶体管在100,000赫兹高频下（仅与50赫兹常规电源比较）将电压传送到变压器，将高输入电压变换成极小功耗的低焊接电压和高的焊接电流。第二个整流器是在很小的输出电导和焊接电流极小波动量的情况下，将交流转换成直流。2.3数字化逆变焊接电源的性能-一元化模式-43个标准焊接程序-镀锌板的金属惰性气体保护电弧钎焊-多种工艺：MIG/MAG,TIG-焊接电流、焊接电压、电弧长度、焊丝进给速度、板材厚度、外廓尺寸、焊接速度、任务号、维持功能、超温、中间电弧指令的数字显示162020年4月19日

11文档仅供参考，不当之处，请联系改正。-焊接回烧脉冲（完善的焊丝终端）-作业记忆装置-上/下传输的数字化数据接口-自动化的风扇冷却-在TPS系列中包含的脉冲焊性能完美的特定波形完美的焊接结果不是巧合，用数字化控制的焊接电源系列精确地实现金属过渡，确保熔滴准确的脱离，保证造成很低的飞溅和最好的焊缝外观。2.4最为精确的脉冲脉冲是一个一般使用的焊接特性。全数字化控制的逆变电源允许精确调整焊丝的摆动模式。2.5全数字化逆变焊接电源的优点-最先进的逆变技术-162020年4月19日

12文档仅供参考，不当之处，请联系改正。全数字化控制，在焊接电源整个使用寿命期间产生精确且永久恒定的焊接效果。-由于高达100千赫兹高的变换频率，最低的功率损耗。-小型化和轻量化的变压器（约7kg）-由于极小的热功率损耗，效益高，因此暂载率明显地增加。-清晰和逻辑结构的控制面板，容易操作。-强大稳定的防灰尘能力，功率电子组件的冷却气流与电子控制装置相隔离。-IP23级保护，防喷洒水的设计。-在液晶（LED）显示屏上，确切错误状态的显示。-借助笔记本，可将附加焊接程序方便地进行装入/卸载以及诊断。4.焊接夹具焊接夹具经过定位块、定位销作定位用，采用手动快速夹紧。定位及夹紧装置均要考虑机器人焊接的可达性，操作者装卸工件的方便性。夹具采用整体式或组合式结构，拆装方便。任何设备和夹具，其使于寿命和易损件的快换是客户比较关注的问题，因此，一直以来，我公司对这个问题的考虑是比较周全的，对于定位，我公司一般将定位块单独制作，且采用特殊材料，并经热处理，如时间长定位件磨损，更换非常容易。5.机器人焊枪枪体外套管是由一整块特质高钢性不锈钢经过CNC设备整体加工而成，非常强壮，同时和内层枪管之间留有足够空间，当配合Tbi高吸能防碰撞传感器工作时，即使发生碰撞也不用重新校枪，机器人TCP点基本不变，这样就节约了大量的机器人停机维护时间！使用Tb162020年4月19日

13文档仅供参考，不当之处，请联系改正。i机器人焊枪,按照正确的操作规程，正常使用情况下,我们向客户提供一年的主枪体TCP质保!传统焊枪的保护气只有一路，在保护气由喷嘴喷出时极易迅速散失，只能靠加大气体压力和流量来提高气保护效果。而Tbi新一代机器人焊枪创新地采用两路保护气设计，外层通道的保护气成轴向气流，而内层通道的保护气成径向气流，在喷嘴内混合形成层流状保护。由于加强了保护气的流动控制，使得焊接中气保护效果非常优秀，焊缝质量高，同时，保护气用量也大大降低。一般焊枪焊接保护气用量需要15~20升/分钟，而Tbi焊枪的保护气用量仅需6~10升/分钟。根据详细测算（请参考“TBI机器人焊枪节约气体成本的计算”），保守估计，使用Tbi机器人焊枪，一年仅保护气一项，一台机器人就能节约最少2万元的费用。同时两通道保护气能够到达焊枪内的多个部位，使焊枪的冷却效果得到加强，而且由于径向气流的存在，使得导电嘴也得到充分的冷却，避免导电嘴过度烧损，从而延长了导电嘴的寿命。另外Tbi创新推出的专利长寿命五星导电嘴，内孔不是圆形而是五边形。其特点如下：超长使用寿命：采用高硬度复合铜材，内孔耐磨层硬度是普通导电嘴硬度的5-10倍，大大延长了导电嘴使用时间。焊接过程高度稳定：五边形内孔截面积比圆形更大，它的五个120度钝角能够容纳部分焊丝碎屑，不易堵丝，保证送丝通畅。162020年4月19日

14文档仅供参考，不当之处，请联系改正。引弧高度稳定：内孔为五边形，能够始终保证与焊丝两条线接触，同时电能也因焊丝和导电嘴有两个接触点而被有效分散，最大程度避免因引弧电能过高产生的焊丝在导电嘴中凝结。因此，使用Tbi机器人焊枪，能够大大减少设备停机维护时间，降低用户长时间焊接生产的耗材用量、气体消耗等综合运行成本！lTbiRM80W技术参数冷却方式双路循环水冷暂载率100％（10分钟考核周期）混合气时电流370－500A焊丝直径1.0-1.2mm气体消耗量6升/分钟起气体导管两条，用于保护气和压缩空气通路重量约为0.70公斤电压等级L(IEC60974-7标准)当用户使用脉冲电源时暂载率会有所下降。特点：l双路气管能够优化气体流通环境，提高了气体流通量。l易耗件的超长使用寿命。l更优秀的双路水冷效果。l更高的焊接能力。无需任何特殊工具,带有专用集尘罩，方便焊烟收集。6.防碰撞传感器技术参数结构全机械轴向释放压力550N横行释放扭矩18.2Nm释放后复位自动复位能力在距离法兰300毫米处测量，偏差范围在±0.01毫米内安全开关一般呈关闭状态，最大可达24V/A重量1.96公斤162020年4月19日

15文档仅供参考，不当之处，请联系改正。焊枪依靠预载弹簧实现准确定位，在碰撞发生时，弹簧弯曲后启动开关，机器人立即停止运行。由于碰撞脱离机构的屈从设计，碰撞发生后不需要对焊枪重新校验。特点：l高稳定性。lTCP设置准确。l具有全方向上的防撞安全性。l弹簧屈从性能优越，确保了机器人的安全停止。l能够被用于所有的焊接切割领域。l经过选择不同的焊枪把持方式，能够实现不同焊接位置上设备配备。l可调节开关的触发力。l电气开关不需要供电。7.清枪站Tbi清枪喷硅油装置(BRG)和剪丝装置（DA）lTbi清枪站的喷硅油装置采用了双喷嘴交叉喷射，使硅油能更好地到达焊枪喷嘴的内表面，确保焊渣与喷嘴不会发生死粘连。lTbi清枪和喷硅油装置设计在同一位置，机器人只要一个动作就能够完成喷硅油和清枪的过程。l在控制上，Tbi清枪喷硅油装置仅需要一个启动信号，它就能够按照规定好的动作顺序启动。lTbi剪丝装置采用焊枪自触发结构设计，不需要再使用电磁阀对它进行控制，简化了电气布置。lTbi剪丝装置能够单独安装，也能够安装在Tb162020年4月19日

16文档仅供参考，不当之处，请联系改正。i清枪喷硅油装置上形成一体化设备，这样不但节约了安装空间，也使气路的布置和控制变得非常简单。8.电气控制系统：8.1系统集成说明：8.1.1全系统采用数字化处理，可经过通讯的方式和外界设备相连，程序间配置传感器检测动作信号，并程序动作顺序互锁，保证安全及可靠性。8.1.2在系统中设置有一系列检测装置和系统反馈装置。有情况发生时，系统将发出警报而且操作面板上指示灯亮。同时自动停焊﹑停机。8.1.3电器元件中：重要元件（如继电器、开关按钮等）采用西门子、ABB、施耐德等知名品牌。其余采用进口或国产名厂品牌。8.1.4设备设有紧急停止开关，在紧急的情况下能立即停止设备的任何工作。8.1.5设备设有红（设备报警或故障）、黄（设备暂停）、绿（设备正在运行）三种故障报警指示，并安装在设备明显位置。操作者能准确知道当前系统运162020年4月19日