VS-IRHJ02焊接工業(yè)機器人實訓系統(tǒng)

一,、機器人焊接系統(tǒng)功能目標

1,、機器人、送絲桶,、送絲機及清槍減絲機構(gòu)安裝在導軌上,，控制柜和焊接電源集成于一個吊籃內(nèi)。
2,、機器人焊接系統(tǒng)執(zhí)行焊接任務時,，首先將機器人及導軌底座整體吊裝至焊縫一側(cè)，同時將另一段導軌底座吊裝,，兩段導軌底座采用螺栓連接,，使機器人行走距離達到13m。導軌底座與焊縫平行并保持一定距離,，通過螺栓調(diào)節(jié)導軌底座的水平度,，利用眼板將導軌底座固定。
3,、將控制柜和焊接電源所在的吊籃吊裝至方便工作人員操作的位置,。連接機器人、控制柜和焊接電源的控制電纜,。
4,、操作人員通過示教盒使機器人移動至焊縫起始點附近，調(diào)用通過離線編程軟件編寫的軌跡預掃命令,，機器人連同3D激光器對焊縫進行預掃描,，記錄焊縫的實際坐標位置。
5,、焊縫預掃描結(jié)束,，機器人回到焊縫起始點附近，調(diào)用通過離線編程軟件編寫的焊接命令,，機器人對起始點自動尋位,，焊接開始，通過電弧跟蹤以及3D激光器的在線實時跟蹤功能,，保證焊縫的焊接質(zhì)量,。由于工件較厚、焊縫較長,，選用額定電流≥500A的水冷焊接電源及水冷焊槍保證焊機工作的連續(xù)性,。在機器人末端配置碰撞傳感器,，保護3D激光器及焊槍。
6,、焊接時,，空壓機工作，為清槍減絲機構(gòu)提供壓縮空氣,。*道焊接結(jié)束,，機器人自動清槍減絲，為工件多層多道焊的下道焊接做準備,。
7,、為保證焊接作業(yè)環(huán)境的安全，實驗室配備綜合報警裝置,，實現(xiàn)對實驗室漏水,、漏電、火災等危險狀態(tài)的及時報警,。

二,、VS-IRHJ02焊接工業(yè)機器人實訓系統(tǒng)功能要求
1、機器人系統(tǒng)：具有6自由度,、支持外部擴展軸,，較大的水平動作半徑以滿足不同類型焊縫的焊接；具備防碰撞功能,；控制柜具有自動控制,、檢測、保護,、報警等功能,，具備實現(xiàn)多層多道焊的軟硬件。
2,、焊接系統(tǒng)：水冷焊接電源電流高達到500A,、額定暫載率≥60%，支持CO2/MAG/MIG焊接,；送絲機構(gòu)與焊接電源配套,；防碰撞水冷焊槍；自動清槍剪絲站,；控制柜和焊接電源需集成在一起,，以便于整體吊裝。
3,、跟蹤系統(tǒng)：具備激光在線/離線3D跟蹤功能,；具備自動尋位、電弧跟蹤功能。
4,、行走系統(tǒng)：滿足機器人行走距離13m；導軌底座需參考我院提供的基本樣式分為兩段制作,，并滿足在鋼結(jié)構(gòu)上快速定位的需求,；兩段導軌底座能夠?qū)崿F(xiàn)拼接，并保證機器人的正常行走,；導軌底座還需設置吊裝眼板,，保證當機器人固定在導軌底座上時的整體結(jié)構(gòu)強度；供應商需提供焊接機器人靜置,、行走以及擺動焊接狀態(tài)下的導軌底座應力應變有限元分析報告,。
5、保障系統(tǒng)：配備空壓機為清槍機構(gòu)提供壓縮空氣,，安裝實驗室綜合報警裝置,，實現(xiàn)對實驗室漏水、漏電,、火災等危險狀態(tài)的及時報警,。

三、設備技術(shù)參數(shù)要求

四、主要設備配置：

五,、機器人系統(tǒng)設備介紹

    機器人系統(tǒng)主要由機器人本體、控制柜,、示教盒,、控制電纜等組成。

1,、KUKA KR 16 L6-2機器人技術(shù)參數(shù)：

      KR C4的革新理念為自動化的明天打下了堅實的基礎。降低了自動化方面的集成,、保養(yǎng)和維護成本,，并且同時持久地提高系統(tǒng)的效率和靈活性。所以庫卡開發(fā)了一個全新的,、結(jié)構(gòu)清晰且注重使用開放高效數(shù)據(jù)標準的系統(tǒng)架構(gòu),。這個系統(tǒng)架構(gòu)中集成的所有安全控制（SafetyControl）、機器人控制（RobotControl）,、運動控制（MotionControl）,、邏輯控制（LogicControl）均擁有相同的數(shù)據(jù)基礎和基礎設施并可以對其進行智能化使用和分享，使系統(tǒng)具有高性能,、可升級性和靈活性,。時代、開創(chuàng)未來—而且并不僅限于庫卡機器人,。
2,、KR C4功能特征：
（1）計劃、操作和維護更簡單
（2）繼續(xù)采用歷經(jīng)驗證的基于計算機的控制技術(shù)
（3）通過繼續(xù)采用已有標準實現(xiàn)快速和簡捷的操作
（4）擴展的指令集便于更具用戶友好性的軌跡編程
（5）與現(xiàn)有的KR C2程序高度兼容
（6）安全控制,、機器人控制,、邏輯控制、運動控制和工藝流程控制集成于一套控制系統(tǒng)中
（7）控制模塊之間能進行實時通信
（8）通過中央基礎服務系統(tǒng)實現(xiàn)了大化的數(shù)據(jù)*性
（9）無縫集成的針對全新應用領(lǐng)域的安全技術(shù)
（10）集成軟件防火墻,，網(wǎng)絡更加安全
（11）創(chuàng)新的軟件功能,，能源效率得以優(yōu)化
（12）適合未來發(fā)展、無硬件的技術(shù)平臺
（13）多核處理器支持,，性能更具可升級性
（14）利用千兆以太網(wǎng)的快速通信
（15）一體化集成存儲卡,，儲存重要系統(tǒng)數(shù)據(jù)
（16）專為380-480VAC設計
（17）優(yōu)化能源效率的全新風扇設計
（18）冷卻裝置無需保養(yǎng)且不帶濾氈
（19）在小的空間內(nèi)實現(xiàn)大化的性能
（20）大化的可用性
3、smartPAD功能特征：
      smartPAD觸摸屏,、圖形輔助,、靈活互動。機器人的功能越強大,，直觀感知式機器人操作界面就越重要,。新型KUKA smartPAD在超大高清無反射觸摸屏上以的效果顯示出如何直觀地操控機器人,。智能交互式對話窗口向用戶清晰地展示各項流程。在任何時刻都會為用戶提供其在那一時刻正好需要的操作元件,。其目的是將用戶的注意力吸引到重要的因素上,，以便其能夠直觀、簡單,、快速并有效地工作,。真正實現(xiàn)全面智能。

（1）觸控板擁有上下文敏感的浮動窗口,，使得操作更直觀
（2）通過單獨的運行鍵直接控制八根軸/附加軸,，無需來回切換
（3）使用6D鼠標進行高效編程，并且觸控板上帶有基于人機工程學設計的鍵盤
（4）堅定不移地繼續(xù)發(fā)展了庫卡久經(jīng)考驗的操作和編程方案
（5）無培訓成本
（6）可直接在smartPAD 上儲存和讀取配置
（7）熱插拔功能,。如果不需要使用smartPAD,，可以直接拔掉
（8）工作期間，高清,、超大、防反射的顯示屏可以保護眼睛

六,、焊接系統(tǒng)設備介紹

      焊接裝置主要由焊接電源,、焊槍、送絲機構(gòu),、清槍剪絲機構(gòu),、防碰撞傳感器、水冷裝置等組成,，焊接裝置服務于焊接機器人,，兩者之間通過總線進行通訊，可選配以太網(wǎng),、InterBus,、Profibus、DeviceNet等主流通訊方式,。焊接機器人與清槍剪絲機構(gòu)之間通過I/O直接通訊,，可實現(xiàn)清槍、剪絲流程的自動化,。

      德國EWM Phoenix 551 Puls逆變分體式焊接電源是全數(shù)字化逆變焊接電源,，其工作效率高，飛濺小,，可重復性強,；EWM—forceArc技術(shù)讓電弧能量更集中，焊接厚板的效率提高30%,；一目了然的操作面板適合各種應用,；優(yōu)化的預設焊接任務（JOBs）和一元化操作系統(tǒng)使您工作得心應手,；移動性強：大尺寸腳輪，機身窄,，適合通過標準性門,，便于裝卸；焊機前部的立桿既可以作把手,，也能保護焊機免受碰撞,；出色的外殼設計使得冷卻系統(tǒng)*，防塵能力強,；PROGRESS, EXPERT面板：支持自動化通信接口,，可方便將焊接電源整合到機器人，工業(yè)總線及自動化生產(chǎn)線中,；的焊槍冷卻系統(tǒng),，離心泵、12升的超大水箱,。
1,、德國EWM Phoenix 551 Puls逆變分體式焊接電源應用領(lǐng)域：
（1）非合金鋼、低合金鋼,、高合金鋼,、鋁合金、銅及銅合金,、特殊金屬,。
（2）實芯和藥芯焊絲（0.8-2.4mm），鈦型和堿性焊條,。
（3）化學和食品行業(yè),、機械制造、車輛制造,、管道建設,、容器、高壓容器,、造船業(yè),、海上作業(yè)等。
2,、德國EWM Phoenix 551 Puls逆變分體式焊接電源特征：
（1）多功能直流逆變焊接電源可用于MIG/MAG脈沖焊,、TIG常規(guī)焊、TIG接觸引弧和MMA,。
（2）可移動,，空冷或者水冷，獨立的送絲機構(gòu),、可以用起重機搬移,，5米的電源線,。
（3）強有力的溫度控制風扇。
（4）冷卻液壓力監(jiān)測系統(tǒng),、溫度控制式水泵和冷卻風扇,。
（5）PHOENIX DRIVE 4輪驅(qū)動(標配1.0+1.2mm鋼性送絲輪)37mm，配置歐式接口或Dinse接口,。
（6）100%實際焊接檢驗,。
3、德國EWM Phoenix 551 Puls逆變分體式焊接電源技術(shù)參數(shù)：

圖1.6 TBi BRG-2000D清槍站

4,、德國TBi BRG-2000D清槍剪絲機構(gòu)特點：
（1）德國TBi BRG-2000D清槍剪絲機構(gòu)同位置的清槍和噴油設計,，機器人只需要一個信號就可以完成清槍噴油動作。
（2）德國TBi BRG-2000D清槍剪絲機構(gòu)清槍全程只需6-7秒,，相比其它同類產(chǎn)品12秒完成,，大大節(jié)約的機器人清槍時間，更高的提高機器人的工作效率,。
（3）德國TBi BRG-2000D清槍剪絲機構(gòu)重要元器件都有高質(zhì)量機殼保護,，免受碰撞飛濺及灰塵影響。
（4）德國TBi BRG-2000D新型清槍站內(nèi)置式噴油裝置由機器人通過電磁閥控制（光電感應噴油可選,，一節(jié)約機器人信號）安全可靠維護,。霧化防飛濺劑可以很好地到達焊槍槍頭根部，同時相對封閉的噴油倉大大減輕了設計中的油霧污染問題,。
（5）德國TBi BRG-2000D剪絲裝置采用電磁閥控制,，剪絲更加準確,。同時新型安全防護機罩結(jié)構(gòu)緊湊,，確保剪掉的焊絲落入收集盒，避免二次污染,。
（6）德國TBi BRG-2000D剪絲裝置和其它品牌產(chǎn)品相比,，電氣布置非常簡單，所有控制元件都安全放置在機箱內(nèi),，外露管線非常少,。
5、德國TBi BRG-2000D清槍減絲機構(gòu)技術(shù)參數(shù)：

七,、跟蹤系統(tǒng)設備介紹

1、POWER-TRAC特點：

八、保障系統(tǒng)設備介紹

    保護系統(tǒng)包含空壓機和綜合報警裝置兩部分。

1,、空壓內(nèi)參數(shù) 

圖1.9 SPD-T58GSM報警裝置

2,、SPD-T58GSM四大特點：
（1）功能齊全
   溫度監(jiān)控、濕度監(jiān)控,、漏水監(jiān)控,、UPS電壓監(jiān)控、空調(diào)遠程控制,，空調(diào)來電自啟,。
（2）結(jié)構(gòu)簡單
  積木式結(jié)構(gòu)：一個主控器+若干傳感器，可針對自身情況對不需要的功能進行舍棄,，減少不必要的花費,。
（3）性能穩(wěn)定
    采用進口32位工業(yè)級微控制芯片，工作穩(wěn)定可靠,。
（4）安裝簡單
   *積木式結(jié)構(gòu),，把傳感器插入相應的控制器接口即可。設置報警溫度等操作均可通過手機鍵盤遠程設置,。

九,、行走系統(tǒng)設備介紹

      行走系統(tǒng)長度13米，導軌底座分為兩段制作,，滿足在鋼結(jié)構(gòu)上快速定位的需求,；兩段導軌底座能夠?qū)崿F(xiàn)拼接，并保證機器人的正常行走,；至少包含一個擴展軸,，含伺服電機和減速機；底座上預留送絲桶安裝平臺,，導軌底座設置吊裝眼板,，當機器人固定在導軌底座上時，保證導軌底座吊裝時的整體結(jié)構(gòu)強度,；配置用于導軌底座和機器人吊裝的吊籠,，該吊籠能夠?qū)C器人罩??；提供用于裝載焊接電源和控制柜的吊籃，滿足移動和吊裝的功能要求,。

圖1.10行走導軌底座示意圖