激光跟踪焊接机器人系统技术方案.docxVIP

顺开机械手弧焊工作站

技术方案

沈阳新松机器人自动化股份有限公司

2009年7月

第一章 方案概述

方案设计依据

甲方所提出的要求以及图片；

项目条件和要求

焊接工件名称：箱体总成最大1000mm*1000mm*1800mm（W*L*H）（长度、宽度和高度均有变化）。

材料：不锈钢；厚度：δ＝3mm；

焊接方法：机器人MAG焊接方式；

设备规划：

配置1套机器人及MAG焊接系统、1套机器人滑台、1台单轴变位机，1套机器人焊接夹具，激光检测和跟踪系统等。具体见设备布局参考图。

第二章 焊接工艺分析

箱体工序划分：

工序1、人工点固工件（组焊夹具甲方设计制造，甲方自备焊接设备，箱体共4个部件）；示图：

1工序2、人工将工件装在变位机夹具上，机器人焊接。焊接完成后人工卸件。示图：机器人焊接如图所示的焊缝

1

焊接工艺（MAG）：

焊丝直径选用Φ0.8-Φ1.0mm；

机器人MIG焊接的平均焊接速度取：6-8mm/秒；

每条焊缝的机器人焊接辅助时间，即机器人平均移动时间取：3秒（包括机器人变换姿态、加减速、空程运动时间，及焊接起弧、收弧时间）；

第三章 系统总体方案

1.方案总体介绍

本方案采用KUKAKR16L/6机器人和弗尼斯的TPS4000焊接系统，通过sevorobot的DIGI-I激光传感器检测焊缝的位置进行焊接，并增加激光跟踪系统随时对焊接进行修正。

机器人夹具放在单轴变位机上，机器人安装在外部轴滑台上，保证焊接的姿态。经过仿真：目前需用的机器人基本上可以满足最长1800的焊接。

2.设备布局参考图2

2.设备布局参考图

2

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平面布局图

设备按1套机器人夹具制造，在电控系统上按照2套夹具的输入输出数量预留接口。

第四章 系统设备配置表

序号

弧焊机器人系统

本体:KR16L/6

控制柜:KRC

名称和规格 数量 备注

1套 KUKA

示教盒（中文英文双语显示,、电缆长度：10m）

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供电电缆（本体 控制柜，长度：5m）

2.

焊接系统

1) 焊接电源TPS4000（输入AC380V）

2) 防碰撞传感器（TBI）、焊枪（TBI）、校枪规

焊枪同轴电缆、装配支架

送丝机构、电缆及安装基座

1套

福尼斯

5) +/-极电源电缆（5m）

6) 焊机接口控制电缆

7) 气管、气体流量表

3.

焊枪清理器

DIGI-I激光检测和跟踪系统

外部轴滑台

电机、伺服包进口

其它新松配套

单轴变位机

电机、伺服包进口 负载1500kg

其他新松配套机器人焊接夹具

1) 气动夹紧机构

2) 焊接气箱工件（最长1800mm）。

控制系统（OMRON-PLC）工位操作台

9.

2个操作盒、1个操作台、配有启动、急停按钮

周边设备

机器人安装座

10.

变位机安装钢板

电缆支架、走线防护槽、接口箱安全围栏

11.

钢结构安装立柱、安全围栏、安全门、三点检测光栅用于安全防护

12. 其它附件（气源系统，气管，电缆，气管接头，膨胀螺栓）

第五章 设备配置说明

1套 TBI

1套 SERVO-R

OBOT

KUKA

1台

新松

KUKA

1台

新松

1付 沈阳新松

1付 沈阳新松

1套 沈阳新松

1套 沈阳新松

1套 沈阳新松

1套 沈阳新松

机器人系统KR16L/6

本系统所选用的KR16L/6机器人是德国KUKA的机器人，包括机器人本体，机器人控制柜

（KRC2），示教盒（KCP）三部分及供电电缆。

1）机器人本体参数：

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KR16L/L机器人本体照片

KR6C

KR6C性能参数

负载

运动轴数重复精度控制器自重

每个轴的运动参数

轴1

轴2

轴3

轴4

轴5

轴6

最大工作半径

空间最大旋转角度

运动范围

+/-185°

+35°/-155°

+154°/-130°

+/-350°

+/-130°

+/-350°

6公斤

6

小于±0.1mmKRC2

240公斤

运动速度

156°/s

156°/s

156°/s

335°/s

355°/s

647°/s

1911mm

±185o

KR16L/6机器人本体外形尺寸及运动范围

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机器人控制器KRC2

控制柜外观示意图

KRC2性能参数处理器

操作系统

编程及控制设计生产标准

库卡(工业)计算机微软WINDOWSXP

库卡VKCP

DINEN292,DINEN418,DINEN614-1,DINEN775,DINEN954, DINEN50081-2,DI