VS-IRHJ02焊接工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

一、機(jī)器人焊接系統(tǒng)功能目標(biāo)

1、機(jī)器人、送絲桶、送絲機(jī)及清槍減絲機(jī)構(gòu)安裝在導(dǎo)軌上，控制柜和焊接電源集成于一個吊籃內(nèi)。
2、機(jī)器人焊接系統(tǒng)執(zhí)行焊接任務(wù)時(shí)，首先將機(jī)器人及導(dǎo)軌底座整體吊裝至焊縫一側(cè)，同時(shí)將另一段導(dǎo)軌底座吊裝，兩段導(dǎo)軌底座采用螺栓連接，使機(jī)器人行走距離達(dá)到13m。導(dǎo)軌底座與焊縫平行并保持一定距離，通過螺栓調(diào)節(jié)導(dǎo)軌底座的水平度，利用眼板將導(dǎo)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(jī)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(jī)器人移動至焊縫起始點(diǎn)附近，調(diào)用通過離線編程軟件編寫的軌跡預(yù)掃命令，機(jī)器人連同3D激光器對焊縫進(jìn)行預(yù)掃描，記錄焊縫的實(shí)際坐標(biāo)位置。
5、焊縫預(yù)掃描結(jié)束，機(jī)器人回到焊縫起始點(diǎn)附近，調(diào)用通過離線編程軟件編寫的焊接命令，機(jī)器人對起始點(diǎn)自動尋位，焊接開始，通過電弧跟蹤以及3D激光器的在線實(shí)時(shí)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(jī)工作的連續(xù)性。在機(jī)器人末端配置碰撞傳感器，保護(hù)3D激光器及焊槍。
6、焊接時(shí)，空壓機(jī)工作，為清槍減絲機(jī)構(gòu)提供壓縮空氣。*道焊接結(jié)束，機(jī)器人自動清槍減絲，為工件多層多道焊的下道焊接做準(zhǔn)備。
7、為保證焊接作業(yè)環(huán)境的安全，實(shí)驗(yàn)室配備綜合報(bào)警裝置，實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)室漏水、漏電、火災(zāi)等危險(xiǎn)狀態(tài)的及時(shí)報(bào)警。

二、VS-IRHJ02焊接工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)功能要求
1、機(jī)器人系統(tǒng)：具有6自由度、支持外部擴(kuò)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(hù)、報(bào)警等功能，具備實(shí)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(dá)到500A、額定暫載率≥60%，支持CO2/MAG/MIG焊接；送絲機(jī)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(jī)器人行走距離13m；導(dǎo)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(dǎo)軌底座能夠?qū)崿F(xiàn)拼接，并保證機(jī)器人的正常行走；導(dǎo)軌底座還需設(shè)置吊裝眼板，保證當(dāng)機(jī)器人固定在導(dǎo)軌底座上時(shí)的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；供應(yīng)商需提供焊接機(jī)器人靜置、行走以及擺動焊接狀態(tài)下的導(dǎo)軌底座應(yīng)力應(yīng)變有限元分析報(bào)告。
5、保障系統(tǒng)：配備空壓機(jī)為清槍機(jī)構(gòu)提供壓縮空氣，安裝實(shí)驗(yàn)室綜合報(bào)警裝置，實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)室漏水、漏電、火災(zāi)等危險(xiǎn)狀態(tài)的及時(shí)報(bào)警。

三、設(shè)備技術(shù)參數(shù)要求

四、主要設(shè)備配置：

五、機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)備介紹

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

1、KUKA KR 16 L6-2機(jī)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。降低了自動化方面的集成、保養(yǎng)和維護(hù)成本，并且同時(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)器人控制（RobotControl）、運(yùn)動控制（MotionControl）、邏輯控制（LogicControl）均擁有相同的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和基礎(chǔ)設(shè)施并可以對其進(jìn)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(shí)代、開創(chuàng)未來—而且并不僅限于庫卡機(jī)器人。
2、KR C4功能特征：
（1）計(jì)劃、操作和維護(hù)更簡單
（2）繼續(xù)采用歷經(jīng)驗(yàn)證的基于計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)
（3）通過繼續(xù)采用已有標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)快速和簡捷的操作
（4）擴(kuò)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(jī)器人控制、邏輯控制、運(yùn)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(jìn)行實(shí)時(shí)通信
（8）通過中央基礎(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了大化的數(shù)據(jù)*性
（9）無縫集成的針對全新應(yīng)用領(lǐng)域的安全技術(shù)
（10）集成軟件防火墻，網(wǎng)絡(luò)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(shè)計(jì)
（17）優(yōu)化能源效率的全新風(fēng)扇設(shè)計(jì)
（18）冷卻裝置無需保養(yǎng)且不帶濾氈
（19）在小的空間內(nèi)實(shí)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(jī)器人的功能越強(qiáng)大，直觀感知式機(jī)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(jī)器人。智能交互式對話窗口向用戶清晰地展示各項(xiàng)流程。在任何時(shí)刻都會為用戶提供其在那一時(shí)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(shí)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(dú)的運(yùn)行鍵直接控制八根軸/附加軸，無需來回切換
（3）使用6D鼠標(biāo)進(jìn)行高效編程，并且觸控板上帶有基于人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的鍵盤
（4）堅(jiān)定不移地繼續(xù)發(fā)展了庫卡久經(jīng)考驗(yàn)的操作和編程方案
（5）無培訓(xùn)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(hù)眼睛

六、焊接系統(tǒng)設(shè)備介紹

      焊接裝置主要由焊接電源、焊槍、送絲機(jī)構(gòu)、清槍剪絲機(jī)構(gòu)、防碰撞傳感器、水冷裝置等組成，焊接裝置服務(wù)于焊接機(jī)器人，兩者之間通過總線進(jìn)行通訊，可選配以太網(wǎng)、InterBus、Profibus、DeviceNet等主流通訊方式。焊接機(jī)器人與清槍剪絲機(jī)構(gòu)之間通過I/O直接通訊，可實(shí)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(fù)性強(qiáng)；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(yīng)用；優(yōu)化的預(yù)設(shè)焊接任務(wù)（JOBs）和一元化操作系統(tǒng)使您工作得心應(yīng)手；移動性強(qiáng)：大尺寸腳輪，機(jī)身窄，適合通過標(biāo)準(zhǔn)性門，便于裝卸；焊機(jī)前部的立桿既可以作把手，也能保護(hù)焊機(jī)免受碰撞；出色的外殼設(shè)計(jì)使得冷卻系統(tǒng)*，防塵能力強(qiáng)；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(jī)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(yīng)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(shí)芯和藥芯焊絲（0.8-2.4mm），鈦型和堿性焊條。
（3）化學(xué)和食品行業(yè)、機(jī)械制造、車輛制造、管道建設(shè)、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(dú)立的送絲機(jī)構(gòu)、可以用起重機(jī)搬移，5米的電源線。
（3）強(qiáng)有力的溫度控制風(fēng)扇。
（4）冷卻液壓力監(jiān)測系統(tǒng)、溫度控制式水泵和冷卻風(fēng)扇。
（5）PHOENIX DRIVE 4輪驅(qū)動(標(biāo)配1.0+1.2mm鋼性送絲輪)37mm，配置歐式接口或Dinse接口。
（6）100%實(shí)際焊接檢驗(yàn)。
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(jī)構(gòu)特點(diǎn)：
（1）德國TBi BRG-2000D清槍剪絲機(jī)構(gòu)同位置的清槍和噴油設(shè)計(jì)，機(jī)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(jī)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(jī)器人清槍時(shí)間，更高的提高機(jī)器人的工作效率。
（3）德國TBi BRG-2000D清槍剪絲機(jī)構(gòu)重要元器件都有高質(zhì)量機(jī)殼保護(hù)，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(jī)器人通過電磁閥控制（光電感應(yīng)噴油可選，一節(jié)約機(jī)器人信號）安全可靠維護(hù)。霧化防飛濺劑可以很好地到達(dá)焊槍槍頭根部，同時(shí)相對封閉的噴油倉大大減輕了設(shè)計(jì)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(zhǔn)確。同時(shí)新型安全防護(hù)機(jī)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(jī)箱內(nèi)，外露管線非常少。
5、德國TBi BRG-2000D清槍減絲機(jī)構(gòu)技術(shù)參數(shù)：

七、跟蹤系統(tǒng)設(shè)備介紹

1、POWER-TRAC特點(diǎn)：

八、保障系統(tǒng)設(shè)備介紹

    保護(hù)系統(tǒng)包含空壓機(jī)和綜合報(bào)警裝置兩部分。

1、空壓內(nèi)參數(shù) 

圖1.9 SPD-T58GSM報(bào)警裝置

2、SPD-T58GSM四大特點(diǎn)：
（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(yuǎn)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(jìn)行舍棄，減少不必要的花費(fèi)。
（3）性能穩(wěn)定
    采用進(jìn)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(yīng)的控制器接口即可。設(shè)置報(bào)警溫度等操作均可通過手機(jī)鍵盤遠(yuǎn)程設(shè)置。

九、行走系統(tǒng)設(shè)備介紹

      行走系統(tǒng)長度13米，導(dǎo)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(dǎo)軌底座能夠?qū)崿F(xiàn)拼接，并保證機(jī)器人的正常行走；至少包含一個擴(kuò)展軸，含伺服電機(jī)和減速機(jī)；底座上預(yù)留送絲桶安裝平臺，導(dǎo)軌底座設(shè)置吊裝眼板，當(dāng)機(jī)器人固定在導(dǎo)軌底座上時(shí)，保證導(dǎo)軌底座吊裝時(shí)的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；配置用于導(dǎo)軌底座和機(jī)器人吊裝的吊籠，該吊籠能夠?qū)C(jī)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(dǎo)軌底座示意圖