钢板坡口切割机及焊接工作站技术方案（纯方案20页）.docx

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1、钢板坡口切割机及焊接工作站技术方案点火装置：设置在割嘴附近，程序控制机器人自动点火。配用割嘴：割嘴为等压式割嘴。利用PLC控制系统进行程序控制，控制外部操作按钮集中控制火焰切割系统 切割工件，具有自动点火功能，预热时间可以自由设定。点火装置：设置在割嘴附近，程序控制机器人自动点火。1.3. 工作台：工作平台用于支撑和定位工件，可装夹工件尺寸规格为1200mmX800mmo工 件放置在平台工装上，靠销定位；工作平台为网格式结构，方便焊渣的清理。1.4. 控制系统：机器人控制系统利用程序控制外部操作按钮集中控制火焰切割系统切割工件，具有自动点火功能，预热时间可以自由设定。设置操作按钮站，集中控制两

2、个工位的切割系统。系统进行集成，通过接口进行通信及相关动作的链接，完成切割的工作。工作站程序控制系统采用编程程序控制系统，编程系统主控局部采用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。对每种工件都可方便地设定切割工艺及参数（切割程序），切割程序可进行 储存并被随时调用；工作时按操作者选用的切割程序完成工件的自动焊接。在示较器上，可直观对切割状况和参数进行监

3、控并可随时提取切割记录。保护功能:割枪机械防碰传感器、伺服防碰、控制箱内温度监视、电源监视、干涉领域检查。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，保障系统平安；工作异常、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。在工作中，可人为干预工作，在切割中途因 故停止后，智能处理继续切割方式。1.5. 防护围栏简易围栏，平安防护。二.移动焊接机（RC4020）：主要由机器人系统、焊接系统、防碰传感器、水箱、悬臂架及移动机构、工作 台及装夹工装、电气控制系统等组成。2.1. 机器人系统：选用日本OTC公司AII-V6L弧焊机器

4、人系统。包括All-V6L弧焊机器人本体, AX21机器人控制箱及供电电缆。焊接机器人本体：AII-V6L型机器人为6轴关节式机器人，采用的新型交流伺服电机具有结构紧凑、高输出、响应快、高可靠性等特点，从而使机器人本体紧凑灵活，具有较 大的运动空间、更好的稳定性和较高的重复定位精度。技术数据如下：结构垂直多关节形（6自由度）最大动 作范围S轴（回旋）170L轴（上臂）-155。+100。U轴（下臂）-170。+260 R轴（手腕回 旋）180B轴（手腕摆 动）-50。+230 T轴（手腕回 转）360最大速度S轴3. 4rad/s, 195 /sL轴3. 49rad/s, 200 0 /sU轴

5、3, 49rad/s, 200 0 /sR轴7.33rad/s, 420 0 /sB轴7. 33rad/s, 420 0 /sT轴10. 82rad/s, 620 /s允许力矩R轴11.8Nm(1.2Kgf mu)B轴9. 8Nm(1.0Kgf 111)T轴5. 9N m(0. 6Kgf m)允许惯性力 矩（CD2/4）R轴0. 30Kg m2B轴0. 25Kg m2T轴0. 06Kg m2重复定位精度0. 08mm负载质量6Kg电源容量3 相 200V 10% 7KVA本体质量280Kg安装环境温度0 45湿度2080%RH （不能结露）振动0. 5G以下其他*防止易燃，腐蚀性气体，液体*勿

6、溅水、油、粉尘 等*勿近电气躁声源机器人控制系统AX21机器人控制柜的控制是基于Intel公司的处理器开发的，采用 Windows NT技术的智能运动控制系统。全数字伺服模块给机器人的 6个关节的交流伺服电机提供驱动电源，有能力提供多达54个伺服 电机轴同步协调控制，完成直线插补和圆弧插补。采用友好和简易的编程界面，图标式按键，使操作人员更加易 学和舒适。分布式硬件结构和精简指令集软件能保证严格的时序和 任务的执行。记忆容量到达160000步，外部I/O点可达32点。开放式结构，可以与Ethernet、Device-net等网络进行连接。另外，带有过滤网的自循环通风系统可以保证在0一50c范围

7、内正常工作。技术规格：控制硬件多个INTEL CPU分布式硬件结构存储器紧凑式闪存卡最大存储步数160, 000 步可存储出程序数量9999 个通讯接口RS232 （PC标准串行接口）,打印机接口I/O总线系统DEVICE-NET 和 CAN-BUS 现场总线数字输入16个，可扩展数字输出16个，可扩展输入电压3 相 200V 10% 5060Hz功率7KVA系统参数最多可控联动轴54个最多可控联动机器人 数量2个机器人轴6个，数字式伺服控制可连接焊机数2台平安等级IP23自动监控各轴工作范围，冷却水，电弧等重量80kg外形尺寸558*503*865示教编程器：机器人系统配有大屏幕彩色LCD显

8、示的编程器，操作与编程简 单明了，具有在线焊接参数修改和故障自诊断显示功能。可转换中 /英文显示方式，方便操作者。并且安装有deadman开关，其一 步保证平安。可以进行焊接参数和焊接电流、电压波形的实时显示和参数修 改。 可以进行多窗口显示。（例如，可以进行程序、参数、输入、 输出的同时显示）可以进行内部SOFT-PLC的梯形图编程，不同其他机器人的语 句表编程。使编程更加直观，更加易于掌握。技术规格:显示彩色液晶大屏幕重量1.5kG编程在线示教，离线编程（需另配软件）插补点对点，直线，圆弧插补时间11ms坐标系轴坐标 直角坐标 工作坐标伺服控制循环时间1 ms通过点可编程系统软件：机器人系

9、统中已含有必要的系统软件。1）再引弧功能：再引弧功能可以在由于工件外表或焊丝尖端有污物而造成引弧失败时进行屡次引弧。2）再启动功能：再启动功能用于焊接过程中途断弧后的再次起弧。3）防粘丝功能：防粘丝功能用于防止熄弧时焊丝与工件粘接。4）自动解除粘丝功能：用于当工件与焊丝粘住后的自动解除。5）焊接条件设定文件。6）焊接摆动功能。7）熄弧条件文件。多层多道焊接功能多层焊接功能应用于需要多层多道焊接的场所（如厚板焊接）.使用多层焊接 功能，可预先设定多层焊接的条件如坡口形状及角度、焊脚长、多层焊层数及是否双向焊接等，在借助电弧焊缝自动跟踪功能对第一道焊接轨迹进行跟踪并保存跟踪后的轨迹修正量数 据,后

10、面的焊道就在第一道焊接后保存的轨迹数据的 基础上自动生成。为防止由于工件焊接变形、工件尺寸偏差及工件定位 偏差等因素引起焊道偏离，应配合使用始端检出功 能。多层焊的记忆再现是按参数设定的时间间隔，将上一道焊接轨迹的修正量进行采集记忆，并按记忆的轨迹修正量，对下一道焊道的焊枪轨迹进行修正后实现焊接，焊接方向可与上一道相同，也可反向焊接。2. 2.焊接系统：日本OTC公司DM-500逆变式全数字电源、数控送丝机、机器人 接口、中继线及通讯线和机器人专用焊枪。 飞溅少 全电流领域内稳定的电弧 强力起弧控制和防粘丝功能 通过熔深控制功能，实现稳定的焊接质量匐，件；詹寸g，。. 另忏一，新DOTAL M

11、TODM3SODGHAI AUTO KTOC二 RDV-50DM-MO人心iV3KJHrham事假定人，KVA16SKVA034KV.)25l8KVA24.CK7国/货鞋”本60%100%渔，小A30-35033-500，占皿/勤V2-MU5之空或小VR%费务付力疑尔030，尺寸 WfHCx43OgS5d?J防mmyTBkg51送拉神55WClZ-71EED WS 网.1 仄 1 2、n 用.1.5K,曲龄.i.o, 1% (I.4K n.e)9a蛀冷&3C*X 芯AttMttrrnririX*Z2息M/乜员20外期尺寸 1 d6Hlmm543x3502155CU 羯 nkg13neq* 寸

12、nritf Ui*PClrn11一1i1isevm$tQ-eo中 M50卉搂口菱A匈SCO修宅至Heo6U基南KH苴MEE(DlBI.IXUI.3.11 mB轴10.lN*mT轴5. 9N*m允许惯性力 矩（GD2/4）R轴0.63kg*m2B轴0.38kg*m2T轴0.06kg*m2重复定位精度0. 08mm运动范围R=1632mm负载质量6Kg本体质量135Kg安装环境温度0-45。湿度2075%RH （不能结露）振动0. 5G以下机器人P点动作范围图:ARC Mate 1OO/C-170 deg必箱回*中心幼作范01(-180 (tog) j (+100*9)+170 (JeARC Ma

13、le 1OOQ6LARC Me 10WC。长Arm lengthARC Mate 100rfC. 640mmARC Mate 100061： 860mmJ5伯国特中心J6 *m rotation center机器人控制柜：机器人控制柜具有自动控制、检测、保护、报警等功能，系统的启动、停止 以及暂停、急停等运转方式均通过操作盘进行。系统运行状态及系统报警可在主 操作盘上显示，也同时由系统运转状态高置显示灯显示。机器人控制柜、示教盒、 操作盘上设有急停按钮，在系统发生紧急情况时，可通过按下急停按钮来实现系 统急停并同时发出报警信号。机器人控制柜至多能够控制36个轴，实现六轴联动功能，提供公司局域网

14、联接 数据接口，具有离线编程功能。具体具备以下主要功能:功能备注电弧重启功能再生暂时停止再启动功能摆动防碰撞功能6轴防碰撞软件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最正确加速/减速控制减震控制轨迹恒定性控制高精度轨迹控制转角高速作业精确控制自诊断功能故障分类和数据显示示教一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、局域网或以太网外部输出输入I/O离线编

15、程试用版小教盒：分辨率640X480 o示教盒具有6. 5带触摸功能的彩色LCD显示屏，中文键面;采用图标、图画显示，操作方法简单，操作者通过示教方 式编辑焊接程序，容易掌握，屏幕显示的帮助向导功能协助 操作者确认操作示教盒的步骤。示教盒可以显著提高在工作现场对I/O信号的调试效率， 可以在显示屏上编辑梯形图。通过选用电弧检测功能，可以 在焊接过程中监视焊接电压和电流。示教盒上设置操作按钮和开关，可以在示教盒上设置伺服 准备、示教、再现、远程等模式，操作方便；具有在线参数修改和故障自诊断显示功能。示教盒上设置CF卡插槽，方便用户备份程序和系统数据；可进行示教点修改：示教点的追加、删除或修正（可

16、独立修改机器人轴和外部轴）;可实现点动操作，具有启动、暂停、急停、编辑锁定功能。功能：不 教 盒 操 作座标系选择关节、直角/圆柱、工具及用户座标系示教点修改追加，删除或修正（可独立修改机器人轴和外 部轴）点动操作可实现轨迹确认单步前进，后退，连续行进速度调整在机器人工作中和停止中均可微调定时器设定设定单位0. 01秒快捷功能直接翻开功能、画面预约功能接口FC1/FC2 用,RS-232c （通道）应用弧焊、点焊、搬运、通用及其它平安措施基本平安标准JIS （日本工业标准）平安速度设定可实现平安保护方式通过信号触发进行慢速再现示教锁定模式不教过程中不允许操作再现操作盒干涉监视领域S轴干涉监视（

17、扇形），立体空间干涉监视自诊断功能报警两个系统（轻故障，重故障），故障分类 和数据显示用户报警显示能显示周边设备报警信息机械锁定对周边设备进行运行测试（机器人不动作）维护功能累计运行时间显示控制电源接通时间，伺服电源接通时间，再 现时间，操作时间，工作时间报警显示报警内容及以往报警记录输入/输出诊断可模拟使能/使不能的输出工具常数校准使用校对模架，自动校准终端效应器的参数编程功能编程方式菜单提示，人机对话方式程序语言机器人语言：动作控制关节运动、直线及圆弧插补、工具姿态控制速度设定功能百分比设定（关节运动），0. lmm/s设定（插 补），角速度设定（工具姿态控制）程序控制命令跳转命令，调用命

18、令，定时命令，机器人停 止，机器人工作中一些命令的执行变量全程变量、局部变量变量类型字节型、整数型、双精度型、实数型、位置 型输入/输出命令离散输入/输出控制。模拟输出控制，组方式 输入/输出处理Touch Sensing焊缝自动寻找功能J Touch Sensing both ends of the joint will correct for rotational inconsistanciesj Note that often touch is used to find the start of a joint like this and then TAST is used to tra

19、ck it. This saves production time.该功能是简便有效的机器人焊缝 找寻功能。工作原理：机器人通过 焊机的电压反应，用焊丝端部（金 属套环）碰触工件上的两个基准点, 来判断工件的偏差情况，并对起弧 焊接（切割）的位置坐标进行补偿 调整，实现焊缝的寻找。针对切割的具体情况，我们在割炬处安装一个金属套环，专门用于接触寻点。1.2 切割系统：（1）割炬装置MCT型等压式割炬MCT型等压式割炬是由割炬体，夹持器，手动调节阀，回火防止器，管接头等组成。整体采用优质锻造铜制造采用等压式结构设计最大切割能力可达300mm枪管外径有30mnb 32mm, 35mm三种枪管长度有

20、85mm, 150mm, 180mm, 250mm, 400mm 五种齿条可在四个不同的位置进行安装（每个位置相隔90 度），适用307, 308快速割嘴气路系统：本机采用切割氧、预热氧、燃烧气三路供气方式，压力各自独立显示；含有 压力调节器、电磁阀、截止阀、回火防止器等，保证供气的稳定和平安。三路气体由汇流排分别把乙燃气及氧气集中，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。具有多级气路切换功能，可以在预热阶段对工件进行氧化焰强预热，缩短预 热时间。在切割阶段，将预热焰切换至中性焰，以保证切割质量。穿孔时能实现 切割氧压力的逐级切换，从而防止割嘴因钢水飞溅而堵塞。管路系统气体具体要求如下:工作压力气体纯度切割氧IMpa99. 5%预热氧IMpa燃烧气0. 5Mpa98%