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文檔簡介
1、油缸機(jī)器人焊接系統(tǒng)(法蘭)油缸機(jī)器人焊接系統(tǒng)(法蘭)方案說明書方案說明書制造商:廈門 xx 機(jī)器人系統(tǒng)有限公司目目 錄錄1 1 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù).32 系統(tǒng)構(gòu)成概述系統(tǒng)構(gòu)成概述.42.1 系統(tǒng)布局圖系統(tǒng)布局圖.4 2.2 生產(chǎn)流程分析生產(chǎn)流程分析2.3 系統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)成構(gòu)成.53 工藝特點(diǎn)工藝特點(diǎn).63.1 節(jié)拍計(jì)算節(jié)拍計(jì)算.63.2 工藝分析工藝分析.6 附件一:技術(shù)資料附件一:技術(shù)資料.1511.1 IRB1410 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人 .1511.2 IRC5 控制柜控制柜.1611.3 YM-500GR 全數(shù)字逆變弧焊電源全數(shù)字逆變弧焊電源 .1611.4 TBI清槍剪絲裝置清槍剪絲裝置.
2、171 1 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)產(chǎn)產(chǎn)品品編號(hào)名稱圖號(hào)外形/照片毛重(Kg)焊縫長(mm)1 缸筒體ZX300.3.2.2.1120599.62法蘭3缸頭注意:工件尺寸精度需能保證焊縫位置誤差在0.3mm 以內(nèi)。2 系系統(tǒng)統(tǒng)構(gòu)構(gòu)成成概概述述2 2. .1 1 系系統(tǒng)統(tǒng)布布局局圖圖系統(tǒng)預(yù)估尺寸:長 11000mm,寬 8000mm,高 3500mm。注:以上數(shù)據(jù)僅供參考,實(shí)際尺寸以設(shè)計(jì)尺寸為準(zhǔn)。三維視圖三維視圖2 22 2 生生產(chǎn)產(chǎn)流流程程分分析析 1) 將多件缸筒吊裝放在工位架上,工位架上設(shè)定的凹槽將缸筒進(jìn)行定位。 2) 將法蘭逐一擺放在預(yù)壓工裝夾具上,夾具設(shè)計(jì)采用柔性定位。3) 送料小車自動(dòng)將缸筒
3、頂起送到預(yù)壓位置,法蘭由傳動(dòng)鏈送到指定位置后,專用托架將法蘭送到預(yù)壓位置。4) 壓裝系統(tǒng)一頭以缸筒內(nèi)孔定位,法蘭通過氣液轉(zhuǎn)換缸進(jìn)行預(yù)壓裝。5) 預(yù)熱系統(tǒng)采用中頻線圈將缸筒壓裝部位進(jìn)行預(yù)熱,加熱完后進(jìn)行工件的熱壓裝。6) 壓裝完成后缸體總成被送到焊接工位。防弧光卷簾放下的同時(shí),機(jī)器人進(jìn)入工位開始焊接。7) 焊接完工件后,去應(yīng)力裝置通過行走機(jī)構(gòu)移動(dòng)到焊接位置進(jìn)行去除應(yīng)力。8) 送料小車將去應(yīng)力完成后的缸筒總成送出下一工位。9) 在前一件缸筒焊接完成后,送料小車即開始下一件循環(huán)操作程序的運(yùn)行2 2. .3 3 設(shè)設(shè)備備構(gòu)構(gòu)成成 系統(tǒng)由一套 ABB 工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng) IRB1410+IRC5,一套唐山松
4、下 YM-500GR 全數(shù)字逆變焊接電源,一套全自動(dòng)上料系統(tǒng),一套工件預(yù)熱裝置,一套壓裝系統(tǒng),一套工件移載系統(tǒng),一套工件回轉(zhuǎn)系統(tǒng),一套 TBi 自動(dòng)清槍器,一套去應(yīng)力裝置,一套煙塵處理系統(tǒng)及一套 PLC控制系統(tǒng)及安全防護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成。2.2.1 ABB IRB 1410 六軸焊接機(jī)器人:詳細(xì)參數(shù)見附件。2.2.2 YM-500GR 全數(shù)字逆變焊接電源:詳細(xì)參數(shù)見附件。2.2.3 全自動(dòng)上料系統(tǒng):該系統(tǒng)采用鏈條輸送工件,法蘭、缸筒分別通過人工放置在輸送線上,輸送線上設(shè)計(jì)定位工裝,保證工件上料過程中的精度。輸送系統(tǒng)采用交流電機(jī)驅(qū)動(dòng),采用微動(dòng)開關(guān)作為工件到位檢測裝置,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)工件的分別輸送。2.2.4
5、工件預(yù)熱裝置:采用一套中頻率加熱裝置對(duì)缸筒進(jìn)行預(yù)熱,保證加熱迅速并且均勻,并有效保證壓裝的順利。加熱線圈均配置強(qiáng)制水冷系統(tǒng),保證中頻率加熱器的穩(wěn)定性和壽命。2.2.5 壓裝系統(tǒng):本系統(tǒng)采用精密前置式三爪卡盤及頂尖作為定位機(jī)構(gòu),并采用 AIRTAC氣缸作為驅(qū)動(dòng)單元,精密直線導(dǎo)軌作為導(dǎo)向,實(shí)現(xiàn)工件的精密準(zhǔn)確的壓入。2.2.6 工件移載系統(tǒng):采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),精密直線導(dǎo)軌導(dǎo)向,配置兩套托料機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)工件在加熱壓裝工位與焊接工位及去應(yīng)力工位的移動(dòng)。2.2.7 工件回轉(zhuǎn)系統(tǒng):采用前置式三爪卡盤夾持工件,氣缸頂緊工件,并采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)工件高精度回轉(zhuǎn)。2.2.8 Tbi 自動(dòng)清槍器:見附件。2.2.
6、9 去應(yīng)力裝置:見附件。2.2.10PLC 控制系統(tǒng):采用三菱 PLC 作為主控制單元,采用施耐德低壓控制元件。配置5.7觸摸屏作為人機(jī)界面,可在觸摸屏上對(duì)設(shè)備總體運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控,并對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。2.2.11 安全防護(hù)裝置:設(shè)備采用半封閉式防護(hù)圍欄,防止非操作人員進(jìn)入工作區(qū)域,并在可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的區(qū)域設(shè)置安全防護(hù)開關(guān),當(dāng)有人進(jìn)入時(shí),設(shè)備自動(dòng)停止,并報(bào)警。3工工 藝藝 特特 點(diǎn)點(diǎn)1.)本系統(tǒng)根據(jù)三一重工中興液壓流水生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍要求,操作工人只需利用上班前的準(zhǔn)備工作時(shí)間內(nèi),將備好的工件放在系統(tǒng)指定的位置上,經(jīng)過快速的定位檢查后,即可啟動(dòng)焊接按鈕,開始進(jìn)行不間斷的自動(dòng)焊接程序。2.)焊接過
7、程中,無需監(jiān)控。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)判斷焊接過程的相關(guān)信息,出現(xiàn)異常情況時(shí),系統(tǒng)提出報(bào)警。并在顯示屏上提示故障原因。3.)自動(dòng)裝料預(yù)熱壓裝焊接去應(yīng)力出料,兩個(gè)進(jìn)出過程分別由兩個(gè)移載小車完成,且處理時(shí)間均小于焊接加工時(shí)間,確保生產(chǎn)節(jié)拍。4.)預(yù)熱壓裝采用中頻加熱方式,充分預(yù)熱的情況下,又保證工件的均勻受熱,變形量小,保證了高精度配合的要求。這種加熱方式,我公司已經(jīng)在裝載機(jī)車橋焊接設(shè)備上運(yùn)用過,性能穩(wěn)定,得到用戶的充分肯定。5.)設(shè)備上需要移動(dòng)操作的部件,采用高精度線性導(dǎo)軌定向移動(dòng),回轉(zhuǎn)部位采用伺服電機(jī),避免在重復(fù)定位的誤差,6.)采用質(zhì)量可靠性較高的三菱 PLC,低壓電器-施耐德,傳感器-OMRON。盡可
8、能減少設(shè)備使用過程中的故障率。為按計(jì)劃生產(chǎn),看板管理的連續(xù)性提供最好保障。7.)一個(gè)操作工人可進(jìn)行多臺(tái)看管,焊接工人在充分了解焊接質(zhì)量要求的情況下,只需經(jīng)過短時(shí)間培訓(xùn)或工藝人員指導(dǎo),即可進(jìn)行操作。人機(jī)對(duì)話的方式,簡單易學(xué),降低了對(duì)焊接工人的技術(shù)等級(jí)要求。8.)ABB 機(jī)器人高重復(fù)定位精度和靈活快捷的操作模式,配以松下 YM-500GR 全數(shù)字焊機(jī),實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的焊接。9.)實(shí)現(xiàn)焊接記憶儲(chǔ)存,適應(yīng)多種構(gòu)件的交換,減少了多型號(hào)產(chǎn)品生產(chǎn)的調(diào)整時(shí)間,真正實(shí)現(xiàn)了柔性生產(chǎn)的需要。10) 焊接部位采用封閉處理,外設(shè)煙塵處理系統(tǒng),減少污染,保持廠房良好的空氣環(huán)境。11) 操作人員使用帶按鈕、狀態(tài)指示燈的操作盒進(jìn)
9、行作業(yè)。12)所有電氣元件采用國際品牌,確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠工作:PLC-三菱,低壓電器-施耐德,傳感器-OMRON。遮光簾使用氣缸帶動(dòng),可上升或下降3 3. .1 1 節(jié)節(jié)拍拍計(jì)計(jì)算算生產(chǎn)節(jié)拍:生產(chǎn)節(jié)拍:=596.6x3(焊縫長度x 焊接層數(shù))/6(焊接速度)+12(每次清槍時(shí)間)1(清槍次數(shù)/每2米清槍一次)+ 8(機(jī)器人進(jìn)出工位時(shí)間)=318(318(秒秒) )單班產(chǎn)能:8小時(shí)360085%(效率)/318=773 3 供供貨貨范范圍圍下表所列的內(nèi)容為乙方負(fù)責(zé)提供或制造的設(shè)備內(nèi)容:序 號(hào)名 稱規(guī) 格數(shù)量品牌備注1 1機(jī)器人本體 IRB14101ABB1.1IRB 14101ABB1.2IRC
10、5(M2004)控制器1ABB1.3示教盒,附帶 10 米電纜1ABB1.4輸入、輸出信號(hào)板1ABB1.5機(jī)器人控制電纜,長 7 米1ABB1.6機(jī)器人控制軟件1ABB1.7弧焊軟件包(AW yOptions)1ABB2 2全數(shù)字焊機(jī)YM-500GR1松下3 3中頻加熱裝置1深圳4 4全自動(dòng)上料系統(tǒng)1xx5 5壓裝系統(tǒng)1xx6 6去應(yīng)力裝置17.1機(jī)架1xx7 77.2焊接夾具1xx8 8自動(dòng)清槍器BRG-20001TBi9 9煙塵處理系統(tǒng)1唐納森1010系統(tǒng)底座(含機(jī)器人底座)1xx1111電氣控制系統(tǒng)1xx1212安全防護(hù)欄1xx1313系統(tǒng)集成及調(diào)試1xx1414運(yùn)輸及保險(xiǎn)1xx1 11
11、 1 附附件件一一:技技術(shù)術(shù)資資料料1 11 1. .1 1 I IR RB B1 14 41 10 0 工工業(yè)業(yè)機(jī)機(jī)器器人人 手腕持重: 5 kg最大臂展半徑:1.44m軸數(shù): 6 軸重復(fù)定位精度:0.05mm(多臺(tái)機(jī)器人測試綜合平均值)機(jī)器人版本:標(biāo)準(zhǔn)版防護(hù)等級(jí):IP54軸運(yùn)動(dòng):軸 動(dòng)作范圍 最大速度1 回轉(zhuǎn)+170至-170 120/s2 立臂+ 70至 -70 120/s3 橫臂+ 70至-65 120/s 4 腕 +150至-150 280/s5 腕擺+115至-115 280/s6 腕傳+300至-300 280/s電源: 3 相四線 380V(+15%,-10%), 50Hz耗電
12、量:4 KVA 機(jī)器人尺寸: 底座:620X450 mm機(jī)器人重量:225 kg環(huán)境溫度: 5C- 45C最大濕度: 95%最大噪音: 70dB(A)1 11 1. .2 2 I IR RC C5 5 控控制制柜柜機(jī)器人的控制硬件全部優(yōu)化集成在一個(gè)控制柜內(nèi),由機(jī)器人控制平臺(tái)實(shí)現(xiàn)控制,通過對(duì)機(jī)器人的編程完成功能,具備完善的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能。使用全彩色觸摸屏式操作盒控制硬件:多處理器系統(tǒng), PCI 總線, 大容量閃存(256M),奔騰CPU,20s UPS 備份電源控制軟件: BaseWare 機(jī)器人操作系統(tǒng),強(qiáng)大的 RAPID 編程語言電源: 交流 3 相,380V(+15%,-10%), 50Hz
13、集成控制柜尺寸: 900 x700 x700mm集成控制柜重量: 200kg 環(huán)境溫度: 5C- 45C 最大濕度: 95%操作面板: 控制柜上編程單元: 便攜式防爆型示教盒,具備操縱桿和軟鍵盤安全性:緊急停止、自動(dòng)模式停止、測試模式停止等輸入輸出板:數(shù)字式直流 24V1 11 1. .3 3 Y YM M- -5 50 00 0G GR R 全全數(shù)數(shù)字字逆逆變變弧弧焊焊電電源源名 稱規(guī) 格型號(hào)YM-500GR控制方式數(shù)字控制 IGBT 逆變輸入電壓.相數(shù)AC380V 3 相輸入電源頻率50/60Hz額定輸入容量23KVA/21.54KW額定輸出電流500A額定輸出電壓39V額定負(fù)載持續(xù)率10
14、0%額定空載電壓69輸出電流范圍60-500(電阻負(fù)載輸出能力)輸出電壓范圍17-41.5(電阻負(fù)載輸出能力)收弧電流范圍60-550(電阻負(fù)載輸出能力)收弧電壓范圍17-41.5V(電阻負(fù)載輸出能力)焊接方法個(gè)別/一元化外殼防護(hù)等級(jí)IP21S絕緣等級(jí)H冷卻方式強(qiáng)制風(fēng)冷適用焊絲類型實(shí)芯/藥芯外形尺寸(W)380mm(D)510mm(H)772mm質(zhì) 量60kg高精度的送絲機(jī)(采用帶有高精度編碼器的電機(jī)的送絲機(jī))1 11 1. .4 4 T TB Bi i 清清槍槍剪剪絲絲裝裝置置清槍前 清槍后優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)TBi 清槍站的噴硅油裝置采用了雙噴嘴交叉噴射,使硅油能更好地到達(dá)焊槍噴嘴的內(nèi)表面,確保焊渣與噴嘴不會(huì)發(fā)生死粘連。TBi 清槍噴硅油裝置設(shè)計(jì)在同一位置,機(jī)器人只要一個(gè)動(dòng)作就可以完成噴硅油和清槍的過程。在控制上 TBi 清槍噴硅油裝置僅需要一個(gè)啟動(dòng)信號(hào),它就可以按照規(guī)定好的動(dòng)作順序啟動(dòng)。TBi 剪絲裝置采用焊槍自觸發(fā)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不需要再使
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