机器人焊接相贯线接口技术方案

一、被焊接工件参数：

被焊接工件名称：管管相贯线接口

被焊接工件尺寸及重量：

产品基本参数

序号

工件名称

产品型号

产品规格

总计

备注

重量（KG）

1

管管叉接

1

600X400

100

2

2

3

3

被焊接工件焊缝形式：角接焊缝，对接焊缝等

工件简图如下：

二、焊接工艺及工艺要求：

2.1、工件装卸方式：采用人工辅助吊装方式。

2.2、装卡方式：定位块定位，气动压紧方式。

2.2、焊接工艺：焊接时采用单丝气体保护焊。焊接前，人工先将散件在工装夹具上进行人工拼装点固焊，然后吊装到设备上进行自动焊接。焊接质量能够满足图纸要求。

2.3、焊接设备：采用机器人自动焊搭配工装夹具对工件进行内外角焊缝的自动焊接，如误差较大可配置接触寻位系统，对下料偏差进行检测，误差范围≤±1mm。

2.4、设备环境及工件精度要求：

安装位置： 室 内；

连续工作时间：≥24h；

电 源： 380V±10% 50Hz±1；

环境温度： -10 — 50°C；

相对湿度： ≤90%；

气源要求： (CO2) CO2:100%；(MAG)Ar:80%, CO2:20%；

三、设备简介：

本机主要应用于箱体外直缝的焊接，结构为机器人、焊接系统（包括焊接电源、送丝机、焊枪、焊枪跟踪调节机构、焊枪冷却系统）、电气控制系统、接触定位系统（选配）等组成。机器人为6轴结构，焊接完成一道焊缝后，可控制焊枪准确的移动到下一道设定好的焊缝位置，配置有焊枪自调调整机构，可控制焊枪在180°范围内摆动，可预先设定好针对焊缝的焊枪姿态对焊枪进行姿态调整。

（选配）设备配置接触定位系统，可在焊接过程中对焊缝进行实时跟踪，实时调整焊枪的水平及垂直位置。

效果图

3.1本设备采用单个工业机器人每个工件搭配三套夹具进行焊接。一边焊接时另一边可以装夹，机器人一直在工作效率最高。由于考虑焊缝较长，工件下料精度偏差等问题，可选配配置接触寻位系统以增加焊接精度和设备的适用性。

四、设备分项简介：

1 ）工作站配置构成明细：

序号

名称

型号和规格

数量

制造商名称

1

机器人系统

机器人本体

ABB1410

1

ABB

控制柜

IRC5

1

示教器

IRC5

1

供电电缆及控制电缆

1

变压器

1

2

焊接系统

全数字气保焊机

350

1

麦格米特

机器人焊枪及电缆等

TBI

1

TBI

焊枪防碰撞传感器

TBI

1

TBI

3

自动清枪装置

1

TBI

4

定位工作平台

负载≤600kg

2

浩捷智能

5

工装夹具

手/气动组合

8

浩捷智能

6

机械辅件

机器人安装支座

1

浩捷智能

管线支架

平衡吊方式

1

线槽及附件

1

7

电气控制系统

电气控制柜

调速器

1

浩捷智能

预约操作盒

2

三色警示灯

1

8

气路系统

1

AirTAC/HITOP

工作站工作情况介绍 ：本工作站本着使机器人使用效率最高的原则设计为单机双工位模式，即由一台机器人配两个工作平台八套焊接工装组成。当机器人焊接一工位油箱时，人工对二工位油箱进行上料，一工位焊接完成后人工进行下料时机器人焊接二工位油箱，依次类推无限循环机器人使用效率最高。因为本项目涉及焊接工艺为气保焊，长时间焊接焊枪容易堵塞所以特配清枪剪丝机构，机器人定时清理焊枪以免影响焊接质量。因为工件2需要分布焊接固工作台加长至4米，机器人应客户需求配手动行走轨道3米，地基部分由客户负责。

机器人本体的焊缝轨迹动作程序在机器人示教器上设定；夹具、清枪装置、气路控制、工作站启停等均通过外围PLC电气控制系统与机器人本体控制器通信控制。

2 ）机器人本体系统 ：

本工作站选用的ABB1410机器人本体为ABB公司的优质高性价比产品，该产品在国内外已经过实践应用考验，属成熟可信的优秀产品。

3） 焊接系统

麦格米特350

■ 超高性价比的脉冲MIG/MAG焊机，半自动高性能焊接碳钢、不锈钢及铜合金的理想选择，普通气保焊的最佳替代品，几乎无飞溅，熔附率高，焊缝质量高。

■ 碳钢、不锈钢实芯焊丝即可达到药芯焊丝的效果，无需清渣打磨，降低生产成本，提高效率

■ 独创的熔深控制功能，可实现工件性能一致性，提高工件质量

■ 独创的短弧控制功能，在减小工件热输入的同时提高生产效率

■ 具有普通气保焊无法比拟的全位置焊接性能，实现完美的全位置焊接效果

■ 环境适应性好，开放式送丝机体积小、重量轻便于移动，可靠性高

■ 用户可存储自定义的10套焊接工艺参数

■ 特别适用于钢结构、重工、压力容器等行业碳钢、不锈钢的半自动高性能焊接

技术参数

4 ）自动清枪装置（选配）：

选用TBI公司的自动清枪装置。喷硅油装

置采用了双喷嘴交叉喷射，使硅油能更好地到达焊枪喷嘴的内表面，确保焊渣与喷嘴不会发生死粘连。

清枪和喷硅油装置设计在同一位置，机器人只要一个动作就可以完成喷硅油和清枪的过程。

剪丝装置采用焊枪自触发结构设计，不需要再使用电磁阀对它进行控制，简化了电气布置。

在控制上仅需要一个启动信号，它就可以按照规定好的动作顺序启动。

TBI剪丝装置可以单独安装，也可以安装在清枪喷硅油装置上形成一体化设备，这样不仅节约了安装空间，也使气路的布置和控制变得非常简单。

。

5 ）焊接夹具：

所有夹具均采用快换设计，为用户预留产品更新接口。

构造骨架具有足够的钢度和强度，焊接件进行时效处理以消除内应力。

焊接的每个组件进行单独定位夹紧，保证每个焊接组件之间有相对正确的位 置关系，以满足工件图纸要求。

夹具材料：

夹具台，底板、支架等 Q235-A

工件定位用销、圆形定位台 40Cr复合盐浴处理 HRC49-52

定位块、撞块、普通压头 40Cr复合盐浴处理 HRC49-52

快换定位销和套 40Cr复合盐浴处理 HRC49-52

防飞溅护罩 黄铜H62厚1.5mm

直线导轨 台湾TBI

气缸 AIRTAC/

HITOP

螺钉、螺栓 8.8级

6 ）控制系统功能：

1、用户可根据工件情况，通过焊接工艺评定设定专家参数，存储在相应的程序位置。操作者通过调用程序进行工作，减少意外出错机会同时也有利于工艺纪律的执行针；对不同的工件，可设置不同的焊接程序并编号，进行预约，在焊接时从触摸屏上直接调用对应的焊接程序进行焊接。工作时，控制系统按操作者选用的程序完成工件的装夹和自动焊接。

2、具有手动和自动控制功能：在手动状态可通过设置在操作盒面板上的人机界面上实现每一部动作的手动控制，该设计是方便设备的调整。在该状态也可进行焊接。在自动状态，操作人员只需按双启动预约按钮盒，设备就可以按选定的预设动作程序完成工件的转动到位、焊接和回位。

3、工作站系统具有报警、自诊断、软限位及互锁功能。采用彩色触摸屏人机界面对全焊接过程进行监控，当设备出现故障时，设备能自动停止并发出报警信号，故障位置人机界面显示。控制柜上方设置三色状态指示灯（绿色：工作状态；黄色：等待状态；红色：故障）。

4、程序控制焊枪的清枪、剪丝及喷硅油动作。

5、工作站控制系统选用模块化结构形式的PLC便于以后扩展，保证现有夹具的控制。工作站采用彩色触摸屏，屏内设置有效无效按钮和通断灯，利于检测。

6、控制柜与焊接电源和传输线之间采用标准的线槽盒进行连接，规范整洁。

7 ）气路系统：

设置独立的气动系统，可对工作站的自动清枪装置、工装夹具等进行独立控制。对外气源压力要求：0.5-0.7Mpa，气缸使用气压调节范围:0.4-0.6Mpa。气动元器件采用AIRTAC/HITOP公司产品。

第二节 其它事项

1 、设备运行环境

该产品应室内安装，放在避免阳光直射、避雨、干燥通风、无粉尘的环境中，尽量避免严重影响设备使用的气体蒸汽、化学沉积、霉菌及其它爆炸性、腐蚀性介质，并应远离剧烈震动和颠簸的场合。

环境温度：0-45度

相对湿度：20-80%RH(无冷凝)

振动：振动加速度小于0.5 g（1g=9.8m/S2）

输入电源：三相/380V/50Hz

电源电压波动范围:+10%~-15%

要求机器人控制箱电源与焊机用电源从电网变压器分别引出，或配有独立的空气

开关。

焊接保护气体：0.5Mpa(无水、油)

现场无腐蚀气体

焊机与机器人有独立的接地端，接地电阻小于100欧姆

焊接时焊接部位无超过2m/s的风

2 、设备制造执行标准符合

《GB/T8118-1995电弧焊机通用技术条件》

《GB6988-86 电气制图》

《GB4064-1983 电气设备安全设计导则》

《GB/T1184-1996 形状与位置公差》

《GB/T 1800.3－1998 极限与配合》

《GB4884-85 绝缘导线的标记》

《GB/T3384-92 机电产品包装通用技术要求

数控切割机横向X轴常见故障及解决方法

数控切割机的工作原理是，通过割炬与主机轨道的运动形成二维平面，完成各种形状的切割加工。相贯线切割机内置先进的 PID 算法 ，响应快、适应性强、调试简单 ；16段速控制，简易PLC 实现定时、定速、定向等多功能逻辑控制，多种灵活的控制方式以满足各种不同复杂工况要求。数控切割机机电一体化的切割机称之为数控切割机，例如数控等离子、火焰切割机(CNC Cutting Machine )，它们是通过数字程序驱动机床运动的，随着机床运动时，随机配带的切割工具对物体进行切割。数控等离子强大的输入输出多功能可编程端子，调速脉冲输入，两路模拟量输出。为了便于通信和使用，切割炬的横向轴线通常被称为X轴。在日常使用过程中，X轴运动涉及到耦合间隙、轴承间隙、导螺杆间隙、机械弹性间隙等的匹配；客户反映了如何以故障开始修复X轴间隙过大？

分析及处理过程：X轴间隙由联轴器间隙、轴承间隙、丝杠间隙、机械弹性间隙等组成。拆下X轴护板，停电关机，用手握住丝杠，来回转动，感觉自由转角较大，有较大间隙；调整X轴丝杠轴承间隙，拧紧螺母将其调紧也没有改善，故怀疑丝杠螺母有问题。将丝杠螺母与工作台松脱，检查，并未发现间隙；再打开轴承座法兰，检查丝杠轴承，发现两角接触轴承(背靠背)内圈已调紧到一起，正常情况下应有间隙，说明该对轴承间隙已无调整余地。

根据轴承外径，在一对轴承的外径中间设置厚度为1mm的小圆环，减去原始间隙，从而在轴承内圈上形成约0.8mm的间隙调节余量。安装完毕后，适当拧紧轴承后螺母，将参数0535设为0，用百分表测量0.02mm的X轴间隙，设定参数0535至15，测量0.01mm的X轴间隙，消除X轴间隙。山东金钉子智能装备有限公司

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