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工业机器人焊接实训系统工作站

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描 述:

工业机器人焊接实训系统工作站

CBT-IRT-W1004

一、产品概述

本产品由6轴工业机器人、机器人控制器、示教盒、焊机、送丝装置、焊枪、变位机、二氧化碳气瓶、PLC与控制柜、冷却清洗机构、电脑工作台和安全防护装置等组成。系统可以根据实际需要完成相应焊接任务,让学生掌握基本的焊接技巧与方法,配套说明书和实验指导书,适用于培养专业的机器人自动化焊接应用人才。可用于焊接系统原理教学、机器人编程教学、焊接电气接线教学及焊接工艺研究等。

二、工作流程

 人工安装工件  ? 启动工作站电源启动机器人及外设备开关 ? 调用焊接程序 ? 机器人回归初始位置 ? 机器人进行焊接? 停止程序 ? 关闭机器人及外设备 ? 关闭总电源

 

三、整机参数

整机尺寸:3600*2400mm

整机容量:≤4KVA

适用电源:380VAC±10%(50Hz)

气源压力:0.4~0.6Mpa

安全保护:具有接地、漏电压、漏电流保护,安全指标符合国家标准

 

四、产品主要构成

1.6轴工业机器人

[参考照片]

[产品信息]

型号:IRB 1410

规格:垂直六轴通用型机器人;承重能力5KG。

[产品说明]

使用一台ABB IRB-1410型机器人本体,具有六个自由度。采用优化设计,设送丝机走线安装孔,为机械臂搭载工艺设备提供便利。被广泛应用于焊接、搬运、涂胶、打磨及组装行业,速度快、结构紧固、负载出众。

n  承重能力:         5KG

n  第5轴到达距离:   1.44m

n  附加载荷:         第3轴18KG;第一轴19KG

n  轴数:             机器人本体6

n  集成信号源:       上臂12路信号

n  集成气源:         上臂最高8bar

n  重复定位精度:     0.05mm(ISO试验平均值)

n  运动:             TCP最大速度2.1m/s

n  连续旋转轴:       6

n  电源电压:         200-600V(50/60Hz)

n  额定功率:         变压器额定值4KVA/7.8KVA

n  机器人安装:       落地式

n  机器人重量:       225KG

n  环境温度:         +5-+45℃

n  相对湿度:         最高95%

n  防护等级:         电气设备为IP54,机械设备需干燥环境

n  噪音水平:         最高70dB(A)

n  辐射:             EMC/EMI屏蔽

n  洁净室:           100级,美国联邦标准209e

n  控制器:           IRC5控制器

 

2.机器人控制器

[参考照片]

[产品信息]

型号:IRB IRC5

[产品说明]

配套使用ABB IRC5标准机器人控制器,内置各项人性化弧焊功能,可通过编程操作手持终端FlexPendant(示教器)进行操控。

IRC5支持先进的I/O现场总线,在任何工厂网络中都是一个性能良好的节点,具有一系列强大的联网功能,如传感器接口、远程磁盘访问、套接口通讯等等。支持远程服务,可通过标准通信网(GSM或以太网)进行机器人远程监测。先进诊断方法可实现故障快速确诊及机器人终生状态监测。提供多种服务包供用户选择,涵盖备份管理、状况报告、预防性维护等各类新型服务。

控制器柜体外部包括示教器、电源开关、急停、通电/复位按钮、手动/自动、RS端口、机器人端口、伺服电缆、编码器电缆等组成;内部包括主机、电容、伺服驱动、轴计算机板、安全面板、继电器、DSQC651 I/O板、端子排等。

n  电源:              交流3 相,380V(+15%,-10%), 50-60Hz

n  集成控制柜尺寸:    725x710x970mm

n  集成控制柜重量:    150KG

n  输入输出板:        数字式直流24V

n  闪存容量:          256M

n  开放的I/O 接口:    16 个

n  USB 接口:          2 个

 

3.机器人示教盒

[参考照片]

[产品信息]

型号:IRB RRC5配套示教器

[产品说明]

示教器包括连接电缆、触摸屏用笔、示教器复位按钮、急停开关、使能器按钮、触摸屏、快捷键单元、手动操作摇杆、备份数据用USB接口等组成。

机器人示教单元FlexPendant以简洁明了、直观互动的彩色触摸屏和3D操纵杆为设计特色,拥有强大的定制应用支持功能,可加载自定义的操作屏幕等要件,无需另设操作员人机界面。

n  操作界面:      彩色触摸屏

n  触摸屏尺寸:    6.7 英寸

n  操作方式:      操纵杆配合软键盘及触摸屏

 

4.焊机

[参考照片]

[产品信息]

型号:KempArc SYN500

[产品说明]

原装进口KempArc SYN500为机器人专用电源,可根据客户的特定需要提供定制不同的功能。完全适应机器人高效焊接生产,并且满足极高焊接精度和焊接可靠性要求。

Wise焊接专家程序自动化产品提供额外的、与实际焊接相匹配的选择和解决方案,可确保满足您现在和将来的焊接要求。

KempArc SYN500焊接系统由KempArc SYN500焊接电源, DT400 机器人送丝机,Devicenet 总线接口卡,送丝机中途线等组成,送丝机焊枪接口为欧式接口,可以快速安装德国TBI机器人焊枪或者Binzel 机器人焊枪。

n  电源电压:             400V(-15~+20 %)

n  保险丝(慢熔):       35 A

n  负载容量(40 ?C):     负载持续率 600% 时,500A

  负载持续率 100% 时,430A

n  外形尺寸 :            590 x 230x 500mm(长x宽x高)

n  重量:                 37KG

 

5.送丝装置

[参考照片]

[产品信息]

型号:DT400

[产品说明]

DT400送丝装置,安装于机器人臂上,或作为机械化焊接系统的集成送丝解决方案。结构紧凑,重量轻,配备了4x4的送丝机构。

n  工作电压:              50V DC

n  额定功率:              100W

n  负载容量(40 ℃):       80% ED,      600A

100%ED,      500A

n  工作原理:              4轮送丝

n  送丝速度:              0~25m/min

n  填充焊丝:              ΦFe,Ss         0.6~1.6mm

                            Φ药焊丝        0.8~1.6mm

                                ΦAl            1.0~1.6mm

n  焊枪接口:              Euro

n  操作温度范围:          -20~+40

n  存放温度范围:          -40~+60

n  保护等级:              IP23S

n  外形尺寸:              269×175×169mm(长x宽x高)

n  重量:                  4.5KG

 

6.焊枪

[参考照片]

[产品信息]

型号:TBi RM 81W

[产品说明]

枪体外套管是由一整块特质高钢性不锈钢通过 CNC 设备整体加工而成,非常强壮,同时和内层枪管之间留有足够空间,当配合TBi高吸能防碰撞传感器工作时,即使发生碰撞也不用重新校枪,机器人TCP 点基本不变,这样就节约了大量的机器人停机维护时间。

传统焊枪的保护气只有一路,在保护气由喷嘴喷出时极易迅速散失,只能靠加大气体压力和流量来提高气保护效果。而TBi新一代机器人焊枪创新地采用两路保护气设计,外层通道的保护气成轴向气流,而内层通道的保护气成径向气流,在喷嘴内混合形成层流状保护。

n  冷却方式:          双路循环水冷

n  暂载率:            100% 500A(10分钟考核周期)

n  混合气时电流:      370-500A

n  焊丝直径:          0.8-1.6mm

n  气体消耗量:        6L/min

n  气体导管:          两条,用于保护气和压缩空气通路

n 重量:              约为0.70公斤

 

7.清枪剪丝装置

[参考照片]

[产品信息]

型号:TBiBRG-2-VD-DAS

[产品说明]

清枪站

清枪站采用三点固定方式,将焊枪喷嘴固定于与铰刀同心位置,铰刀转动的同时上升,将喷嘴上粘附的焊渣飞溅清理干净。精确高效的清枪站用于机器人焊接。

剪丝机构

剪丝机构能够保证焊丝的剪切质量,并能提供最佳的焊接起弧效果和焊枪TCP测量的精确程度。

喷硅油单元

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,由此能有效的减少焊枪喷嘴的清理次数和延长其使用寿命。

n  过程控制:        气动

n  控制:            DC24V

n  压缩空气:        6bar

n  空气消耗量:      每秒7L

n  清枪时间:        4-5S

n  剪丝启动信号:    焊枪喷嘴接触触发

n  防飞溅剂用量:    可调整

 

8.保护气气瓶总成

[参考照片]

 

[产品信息]

型号:WMA159

[产品说明]

气瓶总成由气瓶、减压器、PVC气管等组成,如图所示。气瓶出口处安装了减压器,减压器由减压机构、加热器、压力表、流量计等部分组成。气瓶中装有80%C02+20%Ar的保护焊气体。

n  容积:      30L

n  压力:      20Mpa

n  重量:      30KG

变位机

[参考照片]

[产品信息]

型号:CBT-L90

[产品说明]

焊接变位机的主要作用是实现焊接过程中将工件进行翻转变位,以便获得最佳的焊接位置,可很好地满足焊接质量及外观要求。变位机基座采用优质型材及钢板焊接而成,经过退火处理,质量精度可靠。翻转采用伺服电机驱动,减速机采用高精度减速机,精度可靠,速度可调,可与机器人实现联动。

总体构成:主要由翻转机构、回转机构、机座、导电系统组成。翻转机构(回转机构):由进口伺服马达及高精密减速机组成。机座:由高强度钢板或是型材组焊,并经去应力退火。

n  最大负载:       100KG

n  最大翻转速度:   3r/min

n  最大回转速度:   5r/min

n  最大翻转角度:   100°

 

10.PLC与控制柜

[参考照片]

[产品信息]

型号:PLC型号:S7-300,机柜定制

[产品说明]

采用西门子S7-300控制系统与机器人通讯,在示教器上,可直观对工作站状况和参数进行监控并可随时提取动作记录。对每种工件都可方便地设定工艺及参数(工作程序), 工作程序可进行储存并被随时调用;工作时按操作者选用的程序完成工件的自动运行。在运行中,可人为干预,中途因故停止后,智能处理继后续运行。

对开始工作的时间、待机时间及停机时间进行记录,同时可以记录下用户的操作记录,以及报警记录。

异常诊断停止功能: 控制系统元器件、机器人、电源等设备出现异常时,进行自动诊断,提供故障信息,保障系统安全;运转异常、用户操作异常等情况下能诊断并采取停机保护措施。同时还具有:工具机械防碰传感器、伺服防碰、干涉领域检查。

系统设有操作权限,权限分为一般操作者、高级操作者、维修人员等,不同的权限只能操作相应按钮或修改相应的数据,从而增加系统的安全性。具有“手动”、“自动”选择功能,在“手动”模式下可以人工参与,在“自动”模式下机器人自动完成焊接操作。并且设有:电源开/关及指示按钮;急停按钮,当发生意外时可紧急停止。

全系统采用数字化处理,可通过通讯的方式和外界设备相连,所有数据均能远程存储和查看。由于系统采用网络连接,因此本系统具有很大扩展性,为今后增加工位提高方便性。

本系统具有自动保存和断电记忆功能,系统参数一旦修改,本系统将立即进行自动保存,即使突然断电,系统里的所有参数也不会被丢失。

控制柜内线路具耐油性,有线号套管,接地标志等,方便维修。控制柜设置有排风散热装置。控制柜与各工序设备、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。

设备多处设有紧急停止开关,在紧急的情况下能立即停止设备的任何工作。

设备设有红(设备报警或故障)、黄(设备暂停)、绿(设备正在运行)三种故障报警指示,并安装在设备明显位置。操作者能准确知道当前系统运行状况。

设备设有安全接地系统。

PLC控制器:

    S7-300型控制器,集成的以太网接口用于编程、HMI 通讯和 PLC 间的通讯。

n  以太网口:      1

n  网络传输速率:  10/100 Mbit/s

n  计数器:        4个高速计数器

n  脉冲输出:      3 100 kHz 的高速脉冲输出

n  数字输入输出:  24 点输入/16 点输出

n  模拟量输入输出:5路模拟量输入/2路模拟量输出

触摸屏:

n  型号:          威纶通   200.3x146.3 x 34mm(长xx高)

n  电源:          DC24V

n  通讯接口:      以太网口、RS485RS232通讯口,支持与三种不同协议的控制器同时通讯,一屏多机

n  显示像素:      1600万色的高彩度显示

控制柜:

n  尺寸:          800x600x800mm(宽xx深)

n  重量:          45KG

 

11.安全防护装置

[产品说明]

为了周围人员的安全将机器人周围布置安全围栏,在安全围栏入口处安装安全光栅。在机器人工作过程中若有人员进入进行报警或停机。

安全围栏:冷拔圆钢焊接而成单块尺寸约1200*1500mm通过铝型材固定连接组成;整套安全围栏约8块组合拼接而成。

安全光栅:光轴距20mm;光轴数4;检测幅度200mm;PNP;电源电压10-30VDC;响应时间10ms以下;检测对象不透明体;铝合金外壳;PMMA前罩;ABS端盖。

 

12.工件与备件

电讯工具组套:12件套电讯工具;吸锡器;焊锡丝;数显电笔;镊子;美工刀;30W电烙铁;5"斜嘴钳;5"尖嘴钳;(3"Ф3-)彩条螺丝刀;(3"Ф3+)彩条螺丝刀;(3"Ф5-)彩条螺丝刀;(3"Ф5+)彩条螺丝刀;

内六角工具组套:内六角扳手套装;公制;1.5"-10"(共10把);短柄;40CR铬钒钢;整体淬火镀锌处理

辅料:多股线、C45导轨、编织网管、配线槽、扎带、热缩管、地线槽、端子、开关电源、继电器等。

五、产品配置

六、服务课程

n  《焊接机器人工作站应用》

n  《工业机器人现场编程》

n  《工业机器人应用技术》

n  《工业机器人虚拟仿真技术》

n  《工业机器人工作站系统集成》

n  《工业机器人工作站安装与调试》

n  《工业机器人工作站维护与保养》

n  《PLC与控制技术》

七、实训内容

n  工业机器人安全操作规范;

n  基本运动指令和tcp点创建讲解及练习;

n  工作站流程示范与操作;

n  焊接角度、送丝速度及摆弧对焊接质量影响的介绍;

n  工业机器人的应用编程、装配与维护、自动焊接工艺等实训;

n  工业机器人的基本原理、结构与工程应用案例;

n  弧焊机器人专用软件使用应用案例;

n  弧焊包配置参数及IO通讯设定讲解;

n  机器人控制:机器人弧焊指令编程;机器人外部IO控制;外部轴集成协同控制;

n  编程控制:电气原理图、程序流程图的绘制;可编程控制器的编程与调试;编程软件的应用;

n  电机驱动:直流电机的正反转控制;步进电机与旋转编码器的角度闭环运动控制;

n  传感检测:旋转编码器、安全光栅、视觉智能相机、光电、霍尔等传感器的安装、配线、信号采集与调试;

n  机械装调:装配工具、测量工具、机械辅料的应用;机械执行机构的识图安装与调试;

n  气路搭建:气路图的识图与绘制、气控元件的应用、气路的搭建、以及气缸、气爪等气动执行元件的安装调试;

n  低压配电:按钮、指示灯、断路器、继电器、塔灯等配线与调试;

n  识图配线:配线工具、配线辅料、线号标识的应用;信号线、电源线的导线对接。

八、服务资源

n  负责工业机器人实训室的企业文化布置,可以根据客户要求负责设计和安装实训室挂画等;

n  负责无偿对工业机器人实训室进行师资培训;

n  负责协调校方与ABB签订美高梅线上娱乐协议,并以校企共建实训室名义挂牌;

n  负责同ABB一同推荐学生工业机器人相关领域就业;

n  负责在装置保修期过后在有偿条件下负责装置的维修和升级;

n  负责提供教学资源(机器人仿真软件、教学大纲和计划、实验实训指导书、教学案例、实验实训的软件样本程序)。

九、参考布局

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