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MOTOMAN-MA1900油分离器焊接系统方案说明书２０14年02月3确认制作21BL2014022014.02序号方案编号日期镔翎机械工业（上海）有限公司地址：上海市松江佘山工业区陶干璐228号邮编：201602电话：13761350996邮箱：zzhong@wpps-machine.com-1-一、项目内容1）项目名称机器人气体保护焊焊接工作站。二、焊接概况1）焊接对象：工件名称：油分离器工件材料：碳钢工件焊前状态：人工装配点焊、相贯线焊缝氩弧焊打底代表性工件外形：590L*480W*356H（mm）、总长最大800mm2）焊接工艺：焊缝形式：角焊缝，部分开有坡口；焊接方法：气体保护电弧焊接Ar(80%)+CO2(20%)；焊接工艺：熔化极气体保护；保护气体可用混合气；焊丝可用Φ1.0的焊丝；焊接方式：工装固定工件，变位机定角度翻转，再配合机器人焊接；焊缝尺寸偏差：±0.5mm（装配误差不大于1.0mm）；油分离器下端板筒体环焊缝1环焊缝3法兰油分离器上端板相贯线焊缝1接管环焊缝2地址：上海市松江佘山工业区陶干璐228号邮编：201602电话：13761350996邮箱：zzhong@wpps-machine.com-2-三、机器人焊接系统布局和配置1）系统配置概述机器人系统：选用日本安川机器人系统6轴同轴式焊接机器人MOTOMAN-MA1900，配DX100高性能机器人控制器。焊接设备：焊接电源选用机器人专用焊接电源YD500GL；焊枪选用Panasonic系列机器人专用焊枪。2）系统布局挡弧光板装配工位A装配工位B装配工位D装配工位C焊接机器人清枪站焊丝桶变位机及工装C变位机及工装B变位机及工装D变位机及工装A地址：上海市松江佘山工业区陶干璐228号邮编：201602电话：13761350996邮箱：zzhong@wpps-machine.com33）系统配置4）工作流程机器人多工位焊接，可以提高工作效率，减少装夹工件所消耗的时间。1）工作人员将未加工的工件放到工位A上，完成装配点焊、打底焊接。2）启动外部控制盒A。3）机器人对工位A上的工件进行焊接的同时，工作人员可对工位B、C、D进行装配焊接；完成后气动预约按钮。4）工位A上的工件焊接完成后，按预约顺序完成其余工位的焊接作业。5）机器人对工位B、C、D上的工件进行焊接的同时，工作人员将工位A上的焊接完成的工件取下，将未焊接的工件装夹到工位上，完成装配点焊、打底焊接。按上述流程循环。序号名称项目型号单位数量品牌备注1机器人系统1.1机器人本体MA1900套1安川含机器人本体MA1900、控制柜DX100、示教编程器、机器人为最适合弧焊应用的中空轴设计1.2机器人控制柜DX10011.3控制编程器12焊接系统2.1焊接电源YD500GL台1PanasonicMIG/MAG脉冲焊机2.2焊枪、焊接电缆等TSMKU836把1Panasonic适用丝径1.2含焊枪电缆2.3焊接通讯电缆根1安川26芯线缆2.4送丝机YW-CRF011HAE套1Panasonic标配1.2送丝轮3焊接变位机定制套4镔翎机械变位机移动装置定制套4镔翎机械工装夹具定制套4镔翎机械4种4外部启动盒套4镔翎机械预约启动，外部控制5工作站变压器台12KVA6机器人底座定制个1客户可自制7清枪剪丝套1宾采尔8安全防护围栏套1选配9安全光栅对3选配地址：上海市松江佘山工业区陶干璐228号邮编：201602电话：13761350996邮箱：zzhong@wpps-machine.com45）1轴翻转变位机结构示意图变位机本体型式R1-500〔最大搭载质量〕500kg(含有夹紧夹具质量)〔驱动方式〕电动〔最大偏荷重〕500N・m〔回转角度〕±180°〔动作速度〕2rpm〔回转定位精度〕±0.115deg以内（1000mmφ的圆周在１mm以内）6）工装夹具结构示意图工装本体小法兰定位气缸端面法兰定位气缸筒体支撑、旋转滚轮架地址：上海市松江佘山工业区陶干璐228号邮编：201602电话：13761350996邮箱：zzhong@wpps-machine.com5说明：工件均较重，人工搬运困难，装配过程中需借助起重设备，图中各零件均需定位，滚轮架实现筒体中心定位，气缸实现端面法兰和小法兰定位，支管与筒体间定位角度靠人工操作滚轮架旋转筒体，人工借助测量装置判定。示意图如下所示：人工对好相贯线位置后，取下测量装置，进行后续装配焊接工作。四、焊接系统说明高效率的焊接系统多工位焊接系统能够提高焊接的工作效率，能够避免装夹工件对焊接效率的影响。智能化高品质焊接系统焊机系统由机器人进行智能化控制。自动引弧：可实现焊枪数控的自动引弧。焊接系统所选用的焊枪、焊接电缆、焊接通讯电缆均为MOTOMAN原装配套，稳定性高，故障率低。电弧跟踪功能电弧跟踪功能是在焊接中进行摆动焊接的同时，根据焊接电流反馈值的变化，寻找焊接线的中心，实时修正焊接工件的偏差，自动检测焊接线的位置，追踪位置偏移的功能。在电弧跟踪中有焊接线跟踪（左右方向跟踪和上下方向跟踪）和坡口幅度跟踪（为选购项）。地址：上海市松江佘山工业区陶干璐228号邮编：201602电话：13761350996邮箱：zzhong@wpps-machine.com6摆动焊接动作焊接电流(A)焊接线无偏移时⇒右端电流＝左端电流摆动焊接动作焊接电流(A)焊接线左方有偏移时⇒右端电流＞左端电流右端电流＞左端电流⇒机器人向左移动修正焊接位置右端电流＜左端电流⇒机器人向右移动修正焊接位置其原理如下所示：中厚板焊接机器人系统电弧跟踪的优点：1、无附加装置和需事先对整条焊缝进行检测，只需通过接触传感功能正常从焊缝起始点起弧后，在焊接过程中自动跟踪由于工件下料、组对、变形和装夹所带来的焊缝偏差，精度好效率高。2、不仅可以对焊缝左右偏差进行跟踪，而且还可以跟踪上线偏差及坡口宽度偏差，并可以单独设定跟踪精度及跟踪方式的开关，适用性好，有效保证高质量焊接。3、在多层多道焊接过程中，利用第一层焊接时获取的工件变化信息，经过控制系统整理计算，将结果直接作用于第二层以后的焊接中，以快速适应工件的变化，从而节省了时间，提高了工作效率和焊接质量。对焊接工件要求焊接工件的尺寸范围满足机器人焊接的要求；焊接工件的尺寸精度满足焊接要求，工件的焊缝尺寸偏差以及装配尺寸偏差需满足地址：上海市松江佘山工业区陶干璐228号邮编：201602电话：13761350996邮箱：zzhong@wpps-machine.com7机器人的焊接工艺要求；在进行焊接之前，必须去除工件（包括焊接工作台）表面影响工件定位的毛刺；焊缝允许分段施焊；五、设备主要性能规格本项目利用工业机器人实现了一个具有自动化、智能化的焊接生产系统。采用6轴垂直多关节机器人末端夹持焊枪，来焊接所需的空间复杂轨迹的任意角度焊缝；弧焊机器人MA1900运动范围达1904mm，大于同类其他品牌机器人，能够机器人末端更大范围内的焊缝；机器人末端姿态变化时，焊接电缆弯曲小，保障送丝平稳，保证始终具有良好的焊接质量（如下右图）；世界上速度最快的机器人之一，高质量的伺服电机，更高的机器人运动速度，比其他品牌同类型机器人速度高出30~40%，可以以更短的生产效率、实现更高的生产效率。机器人采用安川的扁平型交流伺服电机，结构紧凑、响应快、可靠性高、运动平滑灵活，效率高，动作范围大。机器人轻便，能够以更高加速度运行，减少机器人空载运行时间，进一步提高机器人生产的效率。地址：上海市松江佘山工业区陶干璐228号邮编：201602电话：13761350996邮箱：zzhong@wpps-machine.com8机器人本体性能参数机型MA1900构造垂直多关节型（6自由度）自由度6轴驱动方式AC伺服电机最大可搬质量3kg重复定位精度±0.08mm动作范围S轴（旋转）±180°L轴（下臂）+155°，-110°U轴（上臂）+220°，-165°R轴（手臂旋转）±150°B轴（手臂摆动）+180°，-45°T轴（手臂回转）±200°动作速度S轴（旋转）3.44rad/s(197°/s)L轴（下臂）3．05rad/s(175°/s)U轴（上臂）3．23rad/s(185°/s)R轴（手臂旋转）7.16rad/s(410°/s)B轴（手臂摆动）7.16rad/s(410°/s)T轴（手臂回转）10．65rad/s(610°/s)容许力矩R轴（旋转）8.8N·mB轴（下臂）8.8N·mT轴（上臂）2.9N·m容许性力矩(GD2/4)R轴（手臂旋转）0.27kg·㎡B轴（手臂摆动）0.27kg·㎡T轴（手臂回转）0.03kg·㎡振动4.9m/s2以下制动全轴制动动作限位保护1、软限位保护；2、机械式停止器接地D种接地以上的机器人专用接地方式涂装色RT：N3.5；其他：N7.5周围温度、湿度0℃--±45℃；20%RH—80%RH；不结霜电源容量2.0KVA重量约280kg地址：上海市松江佘山工业区陶干璐228号邮编：201602电话：13761350996邮箱：zzhong@wpps-machine.com9机器人控制柜DX100项目规格程序容量任务：200,000步，10,000程序输入输出专用：23入，5出通用：40入，40出最大可扩展至：2048入2048出扩展槽PCI插槽；2个主CPU，1个伺服CPU1个传感器的外部插槽接口1个LANRS-232C最多可控联动轴最多可扩充60个可实现多机器人协作安装环境使用温度：0至+45℃，存储温度：-10~60℃湿度90%RH(不结露)操作界面中文界面输入电压3相AC220V＋10%，－15%50~60Hz重量Weight＜＝100kg功率3KVA安全等级IP23尺寸425（W）×450（D）×1200（H）可扩展3个外部轴大程序容量、更多的输入输出，使得机器人能够满足更复杂的、更多类型的工件切焊；新的控制方法，节省能源，见下左图；快速切焊控制，提高切焊效率，见下右图；宽度减小，节省了控制柜安装空间；开放的数据接口，适应多种功能；可配置多种工艺文件，适应不同切焊工艺；可在切焊过程中实时调整切焊工艺；具有多种不同摆动功能，摆动方向、幅度、停留时间等可供设置。机器人示教盒地址：上海市松江佘山工业区陶干璐228号邮编：201602电话：13761350996邮箱：zzhong@wpps-machine.com10手控盒上有调整运行模式，启动、急停按钮，可通过手控盒进行模式更改，并直接机器人再现运行，可节省机器人调试时间；具有专用按钮，如命令调用按钮、插补模式按钮、起弧/熄弧按钮、点动送丝/退丝按钮，方便编程和调试。可进行多窗口显示；实时显示机器人位置、输入输出等；具有直线、圆弧、S曲线插补方式，满足复杂的曲线焊接；具有重复起弧、断弧再引弧功能；具有运动程序平移、旋转、镜像等功能。项目规格尺寸169（W）×315（H）×50（D）重量0.990kg安全开关三态安全开关电缆8m显示640×480像素彩色LCD，触摸屏中文界面IP等级IP65焊接电源技术规格型号YD500GL额定输入AC380±10%,50/60Hz,3相输出电流･电压60～500A,17～39V额定使用率500A-100%外形尺寸380×550×845mm电源冷却方式风扇强制冷却防护等级IP21S脉冲模式混合、硬性、柔性控制方式IGBT逆变方式波形控制功能数字设定可焊材料碳钢、不锈钢重量60KG地址：上海市松江佘山工业区陶干璐228号邮编：201602电话：13761350996邮箱：zzhong@wpps-machine.com11焊接电源特点：●全数字电源配合数字送丝机，实现全电流范围内的高品质焊接；●内置焊接专家数据库，可存储调用9组焊接规范；●采用自适应脉冲技术，实现碳钢和不锈钢的无飞溅焊接；●标配自动焊专机模拟接口；●具有机器人专用机型、专机数字通讯机型、iWeld联网机型等多种专门机型；清枪剪丝装置：德国宾采