双工位机器人火焰切割工作站技术方案(1)Word格式.doc
《双工位机器人火焰切割工作站技术方案(1)Word格式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《双工位机器人火焰切割工作站技术方案(1)Word格式.doc（18页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
2286mm1828;
圆筒最大直径：
762mm.1250
工件2尺寸：
直径：
400-19121219mm;
长：
500-18001900mm.
（2）切割要求：
成形美观，工件尺寸符合图纸要求。
（3）生产纲领：
工作时间：
一年250天，两班制，每班8小时，设备利用率85％，切割速度200-1000mm/min。
（4）使用条件：
A）使用地点区域自然环境：
●海拨高度：
1000m以下
●环境温度：
室外极端最低温度-15℃、极端最高温度42℃，昼夜最大温差25℃；
室内温度5～40℃。
●相对湿度：
年平均59%，最大90%、最小38%。
B）能源环境：
●电力：
中国制式，供电电压380V±
10%，50Hz。
1.3方案慨述：
◆ 跟据零件特点及切割工艺要求，策划了一套机器人火焰切割工作站，双工位工位，工位1安装切割工件1，工位2安装切割工件2.
该机器人站采用双工位布局方式。
单种工件切割安装及拆御都在一个工装上进行。
切割方式：
氧丙烷/乙炔焰切割，采用上海捷锐公司割炬装置。
切割机器人系统平面布局图如图所示。
◆系统结构说明：
该切割机器人工作站采用双工位结构形式，结构紧凑，上下料方便。
主要由机器人系统、滑台、工作平台及工装组成。
工作平台及工装
工位1工装夹具及平台：
工作平台用于放置工件。
工作平台工装用于装夹工件，工件稳固、牢靠，便于上下料。
夹紧工件效果图:
工装夹具主要由工作平台、夹具、支撑块、V型块等组成。
夹具图：
主要操作为中间支撑、两端夹紧固定，保证切割过程工件的稳定。
工位2工装夹具及平台：
夹紧工件及工装效果图:
工装夹具主要由工作平台、夹具、定位机构、顶紧机构、V型块等组成。
定位机构的V型块与工件紧密接触，保证了工件的同心定位，同时压紧装置与工件相接处，人工手动使顶紧装置的V型块与工件接触，这样在保证了工件定位的同时，也使工件固定不动得到了保证。
二．工艺分析：
1.工艺流程:
切割安装及拆御都在一个工装上进行。
工位1切割，工位2安装工件。
由人工吊装将工件放到相应工位、安装并将其固定—切割—工件切割完毕—机器人回位---拆御工件和再次安装工件---重复
2.上料或下料由吊车完成。
3.工位1切割方式：
依据工件的特点，将工件的切割面分割成多段圆弧进行切割。
具体操作如下：
切割轨迹为面1、面2的波浪式曲线。
由于切割工件比较大，切割面为不规则的成波浪式的曲线平面，因此针对该工件的特点，利用发那科机器人将切割曲线分割成多段圆弧进行切割，每段圆弧在X轴方向上进行两次寻点，确定在X轴方向上的平移或旋转的位置偏差，系统进行相应的偏差补偿，保证了切割的精度。
◆本功能实现的前提是多段圆弧的曲率基本上无变化，可以实现X轴的平移或旋转的位置补偿。
◆切割前先寻点，进行偏差补偿。
4.生产节拍
（1）切割方式：
氧丙烷/乙炔焰切割
（2）切割速度：
200-1000mm/min
（3）切割形式：
破口切割
以30mm厚为例，进行破口切割，切割速度为240mm/min,切割出来的效果为切割面平滑，无挂渣。
具体如下：
以最大工件为例：
工位1：
外圆弧长度：
≤4800mm;
内圆弧长度:
≤2400mm.
工位2：
单侧水平圆弧周长：
3830mm;
竖直方向圆弧周长：
3830mm.
生产节拍计算如下：
生产节拍
设：
焊接速度为240mm/min
项目
工位
圆弧或圆周
长度
（mm）
切割次数
切割时间
（min）
机器人
跳转时间
机器人跳转次数
合计
工位一
外圆弧
4800
1
20
5秒/1条缝
1
30分钟
内圆弧
2400
10
工位二
单侧水平圆弧
3830
16
2
48分钟
另一侧水平圆弧
竖直方向圆弧
总计
78分钟
三．系统设备配置：
机器人切割系统由机器人系统、程控系统、工作平台及工装、移动滑台及其他辅助设备组成。
机器人切割系统设备配置
序号
名称
型号
内容
数量
备注
机器人系统
M-710Ic/20l
机器人本体（含控制柜R-30IA、示教盒、操作软件、防碰撞软件等）
1套
发那可
2
激光寻点功能
威达
3
火焰切割装置系统
含自动点火装置、火焰切割气路系统及火焰割炬装置
捷锐
4
防碰撞传感器
机械防碰撞
1支
宾采尔
5
机器人移动装置
6
工作站程控系统
7
工装夹具
2套
8
安装底座
9
简易围栏
四．主要设备技术参数及特点说明
4.1机器人系统
发那科M-710ic/20L型机器人
·
轴数6轴；
所有轴机械自动
额定负载20kg；
本体重量540kg
臂伸3110mm
重复定位精度±
0.15mm
运动范围（degrees）：
J1360J2225J3432J4400J5280J6900
运动速度（degrees/sec.）：
J1175J2175J3180J4350J5360J6600
放置方法:
自立,倒立,墙挂,倾斜
环境温度:
0～45°
C
湿度:
75%～95%短期（1个月）；
75%为正常情况；
95%为非正常情况
震动量0.5G以下
机器人存储容量为3M
机器人寿命：
以每天8小时，每月25个工作日计算，可以使用8年。
动作区域
lM-710iC/20L机器人功能配置
功能
电弧重启功能
再生暂时停止再启动功能
防碰撞功能
6轴防碰撞软件
脚长管理功能
遥控坐标系选择功能
直交、工具、便利、各轴、工件等各坐标系
状态显示功能
机器人、移动装置的位置坐标，外部信号状态等
程序编辑功能
位置、命令的更改、插入、删除、程序复制及删除，合并
程序变换功能
平行、回转移动、镜向变换等
程序呼出功能
示教—再生切换功能
断电恢复功能
停电中断，再上电后可接序停止位置开始工作
程序存储容量
100套
外部记忆
SUB插口
外部输出输入
I/O40点
◆激光寻点功能
配置寻点装置，保证起始点焊接位置基本无变化。
依据工件的特点，使用非接触式激光寻点，其基本原理是采用激光发生器和探测器组成，进行非接触位置、位移测量的精密传感。
由传感器探头发射出的激光，通过特殊的透镜被汇聚成一个直径极小的光束，此光束被测量表面漫反射到一个分辨率极高的探测器上，通过探测器所感应到光束位置的不同，可精确测量被测物体位置的偏差，此偏差经过控制系统补偿，可以使焊枪对中或对准焊缝的焊接位置。
主要具有以下优点：
1、以预先设定的距离快速准确定位。
2、通过在焊接前用激光寻找焊缝X,Y,Z方向上两点，可以确定焊缝的焊接中心点，快速确定焊接位置。
3、激光寻点系统,通过沿X,Y，Z等不同的方向进行无触感搜索，不受工件表面清洁度影响
◆防碰撞传感器
德国宾采尔防碰撞传感器与割枪相连接，割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割枪重新校验。
优点
◆高稳定性。
◆具有全方向上的防撞安全性。
◆弹簧屈从性能优越，确保了机器人的安全停止。
◆可以被用于所有的焊接切割领域。
◆通过选择不同的焊枪把持方式，可以实现不同焊接位置上设备配备。
◆可调节开关的触发力。
4.2切割系统及控制说明：
◆割炬装置
割炬装置是由割炬体，夹持器，手动调节阀，回火防止器，管接头等组成。
1.气路系统
本机采用三路供气（即切割氧,预热氧,燃烧气）。
三路气体由汇流排分别把乙炔气及氧气集中，分别接入纵向三路供气总管,通过总管吊架接到主机的管路,由各自的压力表显示气压值,再经电磁阀,进入主机,由分气排分配到割炬,通过割嘴实现气割钢板之目的.
管路系统气体具体要求如下：
工作压力
气体纯度
切割氧
7.84×
105pa
99.5%
预热氧
6.84×
燃烧气
0.49×
98%
2.控制装置
对于切割系统，控制系统进行程序控制。
具有自动点火功能。
设置操作按钮站，集中控制两个工位的切割系统。
切割速度：
200-1000mm/min
2.点火装置：
与割枪同时装在机器人末端，由系统控制机器人自动点火。
3.配用割嘴：
割嘴为GO2型等压式割嘴。
4.3机器人移动装置
机器人移动装置主要由滑台、机器人支架、程控系统及其它部件组成。
机器人在机器人支架上安装，机器人及机器人支架在滑台上运行，运行精确、稳定。
机器人支架的驱动为伺服驱动器、伺服电机和减速器，以保证运行的准确到位。
4.4程控系统
◆概述
工作站程序控制系统采用编程程序控制系统，编程系统主控部分采用PLC可编程控制器作为主控单元。
具有“手动”、“自动”选择功能，在“手动”模式下可以人工参与，在“自动”模式下机器人自动完成切割操作。
并且设有：
电源开/关及指示按钮；
急停按钮，当发生意外时可紧急停止。
控制系统的其它电气元件如继电器、开关和按钮等器件，均采用中外合资生产或国内知名产品。
在示较器上，可直观对切割状况和参数进行监控并可随时提取焊接记录。
保护功能:
割枪机械防碰传感器、伺服防碰、控制箱内温度散热等领域检查。
异常诊断停止功能:
控制系统元器件、机器人等设备出现异常时，进行自动诊断，提供故障信息，保障系统安全；
切割异常、用户操作异常等情况下能诊断并采取停机保护措施。
梯形图具动态显示功能。
◆系统框图
◆系统流程图：
电网供电后，启动电源按钮，控制系统得电，机器人控制程序自动执行自诊断程序，判断系统是否正常，如果系统未正常，首先检查并排除故障；
如果系统正常启动，确认系统各部件工作正常。
机器人示教完成后，可通过模拟切割过程，执行模拟切割程序，通过反示教参数，直到满意为止，如果切割准备工作完成，将切割模式开关转换到自动位置，切割程序启动后，机器人得到启动指令，开始从原点移动到焊接起始位置，启动切割程序后，机器人并以预置的切割速度执行焊接切割过程，工位1切割完成后，机器人回原，工位2准备好后，进行切割，此时工位1工件装夹；
循环往复。
五．安全要求
1.用户使用的气体，零配件必须符合国家的有关标准。
2.气源应设置在室外，与明火距离不小于15米，并且燃气与氧气安置距离亦不小于15米，气源应保持良好的通风条件，且应在避风阴凉处。
3.工作前必须检查各气路，如有漏气，必须修复后才能开机工作，确保万无一失。
4.调压器调节不正常，显示压力不正确不得开机工作。
5.调节压力、调换气瓶，操作者手上不得带有油类物资。
六．基础制作
所有设备安装地基图（含电气）均由供方提供图纸，需方按图施工制作。
七、验收
设备分预验收和终验收
7.1预验收：
在乙方现场进行，双方代表共同参加，乙方在完成设备生产调试后，书面通知甲方进行预验收，验收时间不超过通知之日的15天。
预验收合格后，双方签订预验收报告。
验收标准按双方签订的《技术协议》规定的技术指标执行。
7.2终验收：
设备到达甲方现场后，乙方调试完成后通知甲方共同进行设备验收，验收时间不超过通知之日的10天。
验收合格后双方在终验收文件上签字认可，即可交付甲方使用。
验收标准按双方签订的《技术协议》和预验收报告规定的技术指标执行。
若验收因甲方原因推迟，其期限不得超过2个月，预期将视为自动通过最终验收。
八．人员培训
机器人工作站人员培训非常重要，在设备发运前，供方提供详细的人员培训计划，用户应提前安排好受训人员，以及准备工作。
机器人工作站人员培训分两部分，整套设备功能操作培训和机器人操作培训。
整套设备功能操作培训主要由机器人工作站系统集成供应商负责；
机器人操作培训主要由发那科公司专业技术人员和供应商共同完成。
受训人员主要为机器人工作站的编程、操作和维护工程技术人员。
培训时间分两阶段：
第一次培训在整个设备出厂验收之前在供应商所在地进行；
第二次培训在设备在用户现场安装后进行。
九.质量保证及售后服务
设备质保期为壹年。
在质保期内，属正常使用故障，乙方在48小时内及时到达甲方进行修理。
如果人为损坏，违规操作，外物撞坏等，乙方可以帮助修理，但要收一定的成本费。
十．随机技术资料
供方承诺提供齐全完整的技术资料及技术图纸。
包括：
外购件使用说明书和维修手册、整机使用说明书、产品合格证、设备安装示意图、气路原理图及元件清单、电气原理图、主机电气接线图、电气控制柜接线图、外购件详细清单等。
十一、占地面积
十二、业绩
近期相关产品使用业绩表
使用单位
项目名称
单位（套）
重庆宗申摩托车制造公司
焊接机器人生产线
3套
河南郑州煤机厂
切割机器人系统
广州提爱思
MAG焊机器人工作站
武汉合力
机器人TIG焊工作站
山西潞安矿业
机器人切割工作站
东风汽车公司
5套
武汉长江公司
机器人切割系统
重庆上汽伊维克红岩汽车公司
机器人切割工作站
上海沃海公司
宁夏天地奔牛公司
双丝焊机器人工作站
11
吉林胶合煤机厂
12
青岛欧特美公司
MIG焊机器人工作站
13
山西澳瑞特健身器公司
14
山西平阳重工机械有限责任公司
15
上海森松
成都焊研威达自动焊接设备有限公司
2009-04-17
地址：
四川成都（610300）青白江区华金大道388号电话：
（028）83662313传真：
（028）83662178
第18页共18页
升级会员 