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江蘇科工科技-圓管法蘭及斜插管機器人
已閱讀 2067 次08/18/2021一、圓管法蘭機器人系統概要
本機器人焊接系統由一臺 FANUC M-10iA 站立式機器人，一套1000kg旋轉 環縫變位機，一套FANUC 2.5KW機器人伺服電機，一套日本帝人RV減速機，夾緊定位工裝， MEEGMET ARTSEN 500 C焊接系統，TBI 72G焊槍套件，，安全防護及電氣控制系統等組成。每臺工作站可協調聯動的總軸數為 8 軸，機器人站立式安裝，安全、可靠。
二、系統方案圖
三、工件主要信息
序號 | 工件信息 | 內容 |
1 | 使用對象 | 法蘭圓管環縫 |
2 | 型號 | Φ50mm-φ400mm |
3 | 材質 | Q235 |
4 | 焊接方式 | 熔化極氣體保護焊（MAG 焊）； |
5 | 焊縫姿態 | 外環縫及內環縫 |
6 | 保護氣體 | 混合氣體99.99%Ar |
7 | 焊絲規格 | Φ1.2mm； |
8 | 焊縫可達性 | ≤90%； |
9 | 表面處理 | 清理油污、等雜質，焊縫尋位處要打磨； |
12 | 零部件尺寸 | 組對間隙≤1mm，零件重復精度≤1mm。 |
四、工廠環境要求
1. 環境溫度：運轉時溫度 0～45℃；溫度系數 1.1℃/min。
2. 相對濕度：一般情況下環境濕度 20%～75%RH（無結露的場合）；短期（1 個月以內）95%RH 以下（無結露的場合）。
3. 工廠壓縮空氣要求
壓縮空氣壓力： 0.5-0.7Mpa； 壓縮空氣出口管徑： 1 英寸；
露點-40℃，固體顆粒粒徑≤0.1um； 含油量≤0.01mg/m3。
4. 工廠用電要求
所有制造的電氣和電子設備的動力供應采用 50HZ（±1）、380V（± 10%）三相交流電壓，確保動力電源一級接地。
五、供貨范圍
序號 | 部件 | 名稱 | 單位 | 數量 | 備注 |
1 |
機器 人系 統 | M-10ia機器人本體； | 套 |
1 |
FANUC |
R-30iB 控制器 B-CAB 型柜及控制電纜； | 套 | ||||
弧焊軟件包，焊縫尋位，電弧跟蹤等功能； | 套 | ||||
彩色示教器及 20m 柔性電纜； | 套 | ||||
變位機回轉伺服馬達及柔性電纜； | 套 | ||||
2 |
焊接 系統 | ARTSEN 500 C 焊接電源； | 套 |
1 |
MEEGMET
或
Lincoln |
外置送絲機 VR1500； | 套 | ||||
保護氣檢測開關，減壓閥，流量計； | 套 | ||||
氣管，控制電纜； | 套 | ||||
送絲桶裝附件等。 | 套 | ||||
3 |
焊槍 套件 | 外置 22°空冷焊槍槍頸； | 套 |
1 |
TBI |
安裝模塊及夾絲機構； | 套 | ||||
焊槍槍纜，槍纜支架及附件等。 | 套 | ||||
4 |
1000kg 回轉變位機 | 頭架變位機及結構件； | 套 |
1 |
FANUC |
回轉變位機及結構件； | 套 | ||||
轉動軸馬達，驅動及控制電纜； | 套 | ||||
轉動軸主軸箱及減速機； | 套 | ||||
回轉軸主軸箱及減速機； | 套 | ||||
鎖緊氣缸，電磁閥，氣管，接頭； | 套 | ||||
回轉支撐，驅動齒輪； | 套 | ||||
拖鏈，防護蓋板，支架及附件等。 | 套 | ||||
5 |
電氣 控制 及安 全防 護系 統 | PMC 軟件編程； | 套 |
1 |
Master Hyper |
電氣控制柜，控制電纜及線槽； | 套 | ||||
三色報警燈，蜂鳴器雙重報警裝置； | 套 | ||||
電氣防護架及附件等。 | 套 | ||||
6 |
系統 集成 | 包裝、運輸及保險。 | 次 | 1 |
Master Hyper |
安裝、調試及驗收。 | 次 | 1 | |||
培訓至少三位員工能夠獨立操作機器人 | 次 | 1 |
六、焊接設備規格和參數
焊縫尋位及電弧跟蹤功能簡介
Touch Sensing（焊縫自動尋找功能）是 FANUC 機器人 公司基于 Arclink/ArcTool 通訊軟件，共同開發，簡便有效的機器人焊縫找 尋功能。可以配合后續的電弧跟蹤功能使用。
機器人通過焊機的電壓反饋，用焊絲端部碰觸工件上 的兩個基準點，來判斷工件的偏差情況，并對起弧焊接的位置坐標進行 補償調整，實現焊縫尋找功能。
采用該功能會延長焊接循環時間，降低生產效率。同時工件的焊縫相對 于基準點的尺寸要準確。
Tast（電弧感應焊縫跟蹤）同樣是 Lincoln 和 FANUC 基于ArcLink-ArcTool 通訊軟件共同開發的，簡便有效的機器人焊縫跟蹤功能
電弧跟蹤原理是通過擺動焊接過程中，檢測焊接電流(Welding Current) 的反饋信號，與設定值進行比較，調整焊接軌跡，使焊接位置始終保持 在焊縫中間位置。
電弧跟蹤功能可以自動補償焊縫位置因零件翹曲、裝配不精確等產生的 偏差。可以在縱向和橫向機器人運動軌跡上進行位置補償
電弧跟蹤的優點有以下四點。
（1）簡單可靠、經濟實用，不需要增加其他設備；
（2）焊槍可達性好，體積小；
（3）可以與焊縫起始點尋位，機器人附加軸聯動功能等配合使用；
（4）他能記憶第1道焊縫跟蹤的信息，在多層焊時達到事半功倍的效果。
合的焊縫型式有：角焊縫、V 形焊縫、單邊 V 形焊縫、I 形焊縫、X 形 焊縫、Y 形焊縫等多種焊縫形式；帶有干伸長控制功能
七、多功能數字化脈沖機器人焊機
名稱 | Artsen CM 500C數字化脈沖機器人焊機 |
極大輸出電流（A） | 60-500 |
額定輸入電壓（V） | 三相380±15% |
額定輸入容量（kVA） | 24.4 |
極大輸出電流（A）暫載率60% | 500 |
極大輸出電流（A）暫載率100% | 400 |
空載電壓（V） | 80 |
外形尺寸（mm×mm×mm） | 600×320×650 |
重量（kg） | 50 |
絕緣等級 | F |
外殼防護等級 | IP54S |
（1）脈沖MIG／MAG焊的很佳熔滴過渡形式是一個脈沖過渡一個熔滴。這樣通過調節脈沖頻率就能夠改變單位時間內熔滴過渡的滴數，也就是焊絲熔化速度。
（2）射滴過度形式提高了焊絲的熔化系數，也就是提高了焊絲的熔化效率。焊接速度可提高30%。
（3）焊縫成形良好，熔寬較大，指狀熔深特點減弱，余高小，由于一脈一滴的射滴過度，熔滴直徑大致與焊絲直徑相等，且熔滴電弧熱較低，所有焊縫成形晶粒細、強度高。
（4）焊電弧指向性好，適合全位置焊接。
（5）噪聲較普通焊機明顯降低，干擾減少，操作時更舒適，精力也更集中。
（6）脈沖氣保焊機是利用脈沖電流時間射滴過度，能實現無飛濺焊接，免除清理焊縫表面飛濺物的勞動，使焊縫成型更加美觀，同時，因熔滴溫度低焊接煙霧少，大大改善了施工環境。
八、E型變位機
三軸回轉變位機是MasterHyper公司與FANUC公司聯合研發的工件變位機構。變位機擁有兩個個機 器人的外部軸，其的速度和方向可以手動自由編程，也可與機器人控制系統 聯動進行軌跡插補運算。
變位機主要由頭架變位機及結構件，尾架變位機及結構件，回轉變位機 及結構件，變位機驅動主軸箱及減速機，電磁吸盤，電磁閥，氣管，防護蓋板及附件等組成。 變位機有兩個工位。通過中間旋轉可實現上下料在同一個位置。
用于機器人的連續性焊接作業，可以將機器人置于兩塊工件的正中間點進行焊接，以提高焊接范圍，并提高焊接效率。工作臺面上刻有安裝基線，安裝各種定位工件和夾緊機構，并設有安裝槽孔，使工作臺面具有較高的強度和抗沖擊性能。
九、海寶公司的成熟案例
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