激光跟踪焊接机器人系统技术方案

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1. 方案设计依据甲方所提出的要求以及图片；2. 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 ＝3 mm；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1. 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：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2. 焊接工艺（ MAG）：1)焊丝直径选用 Φ 0.8- Φ 1.0mm；2)机器人 MIG焊接的平均焊接速度取：6-8 mm/秒；3)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KUKA KR16L/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。关于夹具能适应多品种的问题：目前认为一套夹具可以通用，由于工件宽度及高度变动范围太大，为了适应有些型号的工件焊接，需要手工更换夹具上的部分底座。2. 设备布局参考图设备按 1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名称和规格数量备注弧焊机器人系统1)本体 : KR16L/6 2)控制柜 : KRC 3)示教盒（中文英文双语显示, 、电缆长度： 10m）4)供电电缆（本体控制柜，长度：5m）1 套KUKA 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3)焊枪同轴电缆、装配支架4)送丝机构、电缆及安装基座5)+/- 极电源电缆（ 5m）6)焊机接口控制电缆1 套福尼斯7)气管、气体流量表焊枪清理器1 套TBI DIGI-I 激光检测和跟踪系统1 套SERVO-ROBOT 外部轴滑台1)电机、伺服包进口2)其它新松配套1 台KUKA 新松单轴变位机3)电机、伺服包进口负载 1500kg ...