1.系统概要
本技术文件所记载的是,由弧焊机器人ARCMAN-MP3R、焊接电源UC500、2轴变位机以及1轴移动装置组成的机器人焊接系统的规格范围。布局如图纸所示。机器人控制轴数为9轴,是可以高效率焊接枕梁簧座的机器人焊接系统。
2.适用工件
(1)工件名称: 枕梁簧座
(2)工件规格: 最大质量 500kg
(3)组对情况: 有。点焊点位置基本固定,焊点焊角高小于3mm。
(4)工件定位精度:工件定位基准的精度(误差)应在±0.5mm以下。但是,使用焊丝接触传感进行焊接开始点检测误差,以及使用电弧传感进行焊接跟踪修正的误差,可以不受此范围影响。
(5)焊缝坡口形式: 按图纸要求。当坡口留有钝边在2mm以上时,组对间隙应小于1.5mm。
3.焊接条件
焊接方法 : 气体保护电弧焊接 Ar(80%)+CO2 (20%)
焊接姿势 : 水平焊接。
焊丝 : φ1.2,实芯焊丝
〔注〕电弧传感是使用神钢公司的焊丝进行调整的,所以推荐使用神钢公司的焊丝。
使用其他焊丝时,需要进行调整,所以请预先与我方联系。
焊丝伸出长度: Φ1.2mm-22mm
4.系统构成和规格
4.1. 系统构成
名 称 |
规 格 |
数 量 |
产 地 |
焊接机器人 |
ARCMAN-MP3R(天吊) |
1 |
日本神钢 |
焊接电源 |
SENSARC-UC500 |
1 |
日本神钢 |
送丝装置 |
推拉式 |
1 |
日本神钢 |
单丝焊枪 |
RTW502-LL-S350 |
1 |
日本神钢 |
清枪、剪丝装置 |
ARS-77 |
1 |
宾采尔 |
冷却水循环器 |
MP-250B-FL |
1 |
日本神钢 |
机器人移动装置 |
TH-1500ESH(天吊) |
1 |
唐山开元 |
单夹持2轴变位机 |
K2-2000EL |
1 |
唐山开元 |
夹紧夹具 |
|
1 |
唐山开元 |
护栏 |
|
1 |
唐山开元 |
降压变压器(系统用) |
TSMTR30HGE |
1 |
唐山松下 |
自动焊接焊烟净化器 |
|
1 |
凯天环保 |
4.2.各部的规格和构成
4.2.1焊接机器人ARCMAN-MP3R技术规格: 1套
机器人本体 |
6自由度・多关节型机器人、220kg |
神钢 |
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机器人安装规格 |
标准型 ※1) |
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机器人可搬运质量 |
10kg |
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运动最大半径 |
2141mm |
|||||
最小接近点半径 |
216mm |
|||||
驱动方式 |
AC伺服电机 |
|||||
重复定位精度 |
±0.1mm |
|||||
使用环境 |
温度 湿度 高度 振动 |
使用温度范围:-0~+45℃ 20~80% 不结露范围(使用时·保存时) 1000m以下 4.9m/s2(0.5G)以下 |
||||
机器人控制箱CA型 |
600×1100×400mm、100kg |
神钢 |
||||
使用环境 |
温度 湿度 高度 |
动作中 0-45℃, 20~80% 不结露范围(使用时·保存时) 1000m以下 |
||||
初级侧电源 |
AC200~220V+10、-15%,3Phase,50/60Hz±3Hz |
|
||||
示教操作器 |
外形尺寸·重量 语言 表示区域 连接装置 异常停止按钮 |
300×200×50mm、1.1kg 中文/日文 115.2×86.4mm、液晶显示 带有背光照明 小型闪存槽 2频异常停止按钮 |
神钢 |
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电缆类 控制电缆 延长电缆 控制电缆 控制电缆 |
机器人控制箱~机器人本体 机器人控制箱~机器人本体 机器人控制箱~示教操作器 机器人控制箱~焊接电源 |
5m× 2 根 10m×2 根 15m×1 根 5m×1 根 |
神钢 |
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焊枪安装工具 |
腕部弯曲长度500mm、焊枪角度35°用 |
神钢 |
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电弧点调整棒 |
腕部弯曲长度500mm用 |
神钢 |
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送丝电缆 |
8m |
神钢 |
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工 具 |
L扳手组合 |
神钢 |
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备用保险 |
|
神钢 |
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※1 腕部的容许荷重,请在下述容许值以内进行使用。
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标准腕部 |
强化手臂 |
腕部可搬质量 |
10kg |
14kg |
S4轴:腕部扭转 |
21.9N・m |
43.1N・m |
S5轴:腕部弯曲 |
21.9N・m |
43.1N・m |
S6轴:腕部回转 |
9.8N・m |
20.6N・m |
□ ARCMAN的标准功能
功能 |
备注 |
电弧传感 |
■贵公司若指定焊丝需提供2盘以供精度调试 |
脚长管理功能(偏厚功能) |
使用电弧传感时的功能 |
电弧重起功能 |
※1 |
数据库功能 |
※2 |
接触传感程序包 |
※3 |
坡口多层焊接程序包 |
※4 |
变位机空转回避功能(仅回转轴) |
※5 |
再生暂时停止自动恢复功能 |
|
粘丝自动解除功能 |
|
喷嘴接触回避功能 |
|
遥控坐标系选择功能 |
直交、工具、便利、各轴、工件等各坐标系 |
状态显示功能 |
机器人・移动装置的位置座标,外部信号状态等 |
程序编辑功能 |
位置、命令的更改、插入、删除 程序复制、删除、合并 |
程序变换功能 |
平行·回转移动、镜像变换、焊枪平移等 |
程序调出功能 |
|
生产管理・历史显示功能 |
|
示教/再生切换功能 |
|
工具选择功能 |
参数登录可选 ※6 |
焊接相关参数切换功能 |
参数登录可选 ※7 |
断电再生功能 |
※8 |
程序存储器容量 |
※9 |
外部记忆 |
闪存卡 |
接口 |
以太网2ch |
※1由于工件表面的锈和熔渣等绝缘物的影响电弧没有发生时,反复进行预先设定次数的起弧动作的功能。通过本功能可以降低由于在自动运转中的焊接开始部发生电弧异常而造成的暂时停止频率。是在实际工作中非常重要的功能,大大的提高自动生产效率。
※2数据库功能包含层角功能、自动焊枪定位功能。
※3 包含开始点传感、多点传感、3方向传感、焊接长传感、相加传感、圆弧传感功能以及传感重启功能。
※4 包含间隙传感、焊丝探测接触传感、梯形焊接功能。
※5 应用于机器人控制轴变位机。为了避免空走动作时不必要的空转,从接近180°的地方开始向目标角度移动,从而可以大幅缩短空走时间。
使用的时候为了防止和机器人发生干涉,请退避至安全位置再进行使用。
※6 工具最大可以登录10种,通过程序上的命令「工具选择命令」可以进行切换。
※7 (1)可以最多登录关于99种焊丝的参数,并可以进行切换使用。这些参数必须要通过使用的焊丝进行调试。
(2)也可以选择焊丝干伸长度。
※8 可以进行停电中断后的再生再开。不能进行焊接区间内的再开。
※9 系统构成对应的步骤数如下所示。
系统构成 |
对应记忆步骤数 |
机器人单体 |
81,000 |
机器人+移动装置+变位机 |
46,000 |
(其他)
■可利用程序数 : 999
■可利用数据库数: 499
■机器人运转模式/状态输出 : 67点
用户可以示教・通用输出信号 : 48点
■机器人指令/联锁信号 : 57点
用户可以示教・通用输入信号 : 48点
□ ARCMAN的软件选择功能
《装备有选择栏中带有■号的功能・部件。数量为1台机器人对应的数量》
机器人功能升级 |
||||
功能 ・ 部件名称 |
选择栏 |
数量 |
备注 |
|
软件选择 |
焊接条件自动设定功能 |
■ |
1套 |
※1 |
矢量摆动功能 |
|
|
|
|
坡口宽度跟踪功能 |
■ |
1套 |
※2 |
|
往返多层焊接功能 |
|
|
|
|
机器人联动功能 |
■ |
1套 |
※3 |
|
工具选择参数登录 |
|
|
|
|
焊接相关参数登录 |
■ |
1套 |
※4 |
|
双丝焊接功能 |
|
|
※5 |
|
|
|
|
|
□ARCMAN的选择部件
《装备有选择栏中带有■号的功能・部件。数量为1台机器人对应的数量》
机器人功能升级 |
||||
功能 ・ 部件名称 |
选择栏 |
数量 |
备注 |
|
硬件选择 |
撞击传感器 |
■ |
1套 |
|
CF卡 ※1 |
■ |
1套 |
128MB |
|
另置型操作箱 (无控制电源SW) |
|
|
带有10m电缆、支架 |
|
外部启动单元 |
■ |
2套 |
399程序调出功能 |
|
外部输出入端子台单元 |
|
|
(输入 个、输出 个)用 |
|
焊丝导出卡具 |
|
1套 |
|
|
状态显示灯 |
■ |
1套 |
红-黄-绿 3灯式 ※2 |
|
带气体流量计的压力调整器 |
|
1套 |
二氧化碳气体配管用 |
|
接地棒 |
■ |
1套 |
|
|
机器人基座垫片 |
|
|
|
|
机器人加高台 |
|
|
|
|
清枪器 |
■ |
1套 |
宾采尔制 刮刀式 电缆、软管等也有贵公司安排 |
|
剪丝器 |
■ |
1套 |
宾采尔制 电缆、软管等也由贵公司安排 |
|
清枪器、剪丝器用支架 |
■ |
1套 |
移动装置搭载式 |
|
焊丝夹紧器 |
|
|
|
|
喷嘴自动更换器 |
|
|
|
|
通信电缆 |
|
|
LAN施工电缆 |
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示教编辑软件TBOX |
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|
|
离线编程软件K-OTS |
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|
※其他规格书 |
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机器人旋转轴区域LS |
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项目 |
CA型 控制柜型式 CA-MP10100 |
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控制器、 其他 |
组合操作器 |
ARCMAN-MP |
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外形尺寸·重量 |
600×1,100×400mm、100kg |
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使用周围温度 |
动作中 -10-45℃ |
||||
相对湿度 |
20―90%RH(不结露) |
||||
初级侧电源 |
AC200~220V,3相,50/60Hz±3Hz |
||||
构造·冷却方式 |
简易防尘·间接冷却 |
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振动 |
0.5G以下 |
||||
控制轴数 |
13轴,机器人:6,滑动器:3,变位机:2×2 |
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外部输入出 |
通用输入 48点 (标准) 机器人指令/联锁输入 57点 |
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通用输出 48点 (标准) 机器人运转模式/状态输出 67点 |
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位置检测机能 |
绝对编码器 |
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程序记忆 |
相当46,000步骤,不需要电池 |
||||
连接装置 |
“以太”网 2ch |
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接地 |
D种接地 |
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安全规格 |
ISO10218 DIS 2004基准 |
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安全机能 |
·示教时的减速度对应 ·异常停止 ·保护停止(联锁停止) |
||||
外部记忆 |
小型闪光呈现卡 附属于示教操作器 |
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传感 |
接触传感、电弧传感、回转电弧传感 |
||||
示教操作器 |
外形尺寸·重量 |
300×200×50mm、1.1kg |
|||
语言 |
中文 /日语 / 英语 / |
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表示区域 |
115.2×86.4mm、单色液晶显示 带有背光照明 |
||||
连接装置 |
小型闪光槽 |
||||
赋能开关 |
3位置 赋能SW |
||||
异常停止按钮 |
2频异常停止按钮 |
||||
示教、操作 |
示教/再生方式 |
P.T.P.示教 / 再生C.P.控制 |
|||
插入 |
直线 |
圆弧 |
各轴 |
|
|
遥控坐标 |
直交、工具、方便、各轴、工件 |
||||
程序数 |
999 |
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程序编辑 |
位置、命令的变更、插入、删除 程序的复制、删除、组合、命名 |
||||
程序变换 |
平行移动、回转移动、镜像、焊枪平移 |
||||
数据库数 |
499 (相当3,700~5,900道) |
||||
多道焊数据库 |
坡口种类、每层的焊枪角度、焊接条件、焊接线平移等 |
||||
横摆 |
软件横摆 |
||||
横摆型式 |
正弦波、箭头 (选择) |
||||
焊丝点动 |
正转·逆转 (速度:高速 / 中速 / 低速) |
||||
管理·维修·表示机能 |
时间、步骤数、生产个数、时间合计、错误经历等 |
||||
自我诊断机能 |
在示教操作器上显示重 / 轻异常、重 / 轻警报、警报,输出外部输出。 |
注:
・控制系统全部由神钢设计制作,控制柜采用密封设计。
・示教操作器具有操作模式转换、暂停、急停等操作功能。操作界面所用语言为中文。
・示教操作器具有机器人编程操作按键、选择键、各轴操作键、数字/应用键、急停按钮、安全开关等,采用背光液晶显示。
・示教操作器可完成座标系选择、各示教点修改、各轴点动操作,对焊接速度、焊接电流、电压进行工作中或停止中进行微调修改。
・通过示教操作器可以显示机器人本体、周边设备报警、自诊断、报警内容记录。
・编程方式采用示教、菜单提示、人机对话方式。
・具有关节运动、直线及圆弧插补、工具姿态控制功能。
4.2.3焊接装置
(1) 高效率脉冲MAG电源 SENSARC UC500 1套
|
型 式 |
UC500 |
额定输入 额定输入电压、频率、相数 输出电流・电压 额定使用率 外形尺寸 重量 冷却方式 |
30 KVA AC380±10%,50/60Hz,3相 50~500A,15~45V 500A-100% 363W×775H×613Dmm 96 Kg 风冷 |
SENSARC UC500为先进节能的全新数字化逆变电源,由微电脑处理芯片实现数字化焊接过程控制,控制精确、可靠,焊接性能优越,焊接质量优良,可保证低飞溅焊接。
高频逆变技术使电源体积及能耗显著降低,数字化高速波形控制技术,有效抑制短路上升电流,改善短路过渡特性,从而大量减少焊接飞溅量,提高焊接稳定性。先进的引弧方法及脉冲回烧程序保证了焊丝不结球,提高了引弧的可靠性。高性能稳定控制的收弧及停弧前的脉冲控制保证收弧性能及避免粘丝。
(2) )送丝装置 1套
推拉式控制箱:(WPAC0011)
拉入侧送丝机
型 式 |
RFW652(拉丝) |
适用焊丝径 送丝速度 |
φ1.2,1.6mm 0~25 m/分 |
推出侧送丝机
型 式 |
K5481A00(推丝) |
适用焊丝径 送丝速度 |
φ1.2,1.6mm 0~25 m/分 |
(3) 单丝焊枪:RTW502-LL-S350 1套
型 式 |
RTW502-LLS350 |
使用率(10分额定) 冷却方式 适用焊丝 焊枪电缆形状 |
500A-100%(CO2)、500A-80%(Ar+ CO2) 水冷 φ1.2mm 一体型 |
专门为机器人进行焊接而设计,具有优良的刚度碰撞后无需矫形。并带有防碰撞传感器,当焊枪遭受猛烈撞击时,发出报警,机器人停止,可以避免焊枪及机器人损坏。一体式水冷,适应大电流焊接。
4.2.4清枪剪丝装置: 1套
德国宾采尔自动清枪喷油装置,由机器人联动控制,按程序设定定时清理焊枪喷嘴内焊接飞溅,并向喷嘴内部喷射硅油,避免焊接时飞溅的牢固粘附。整体保证机器人系统长时间连续无监视运转
4.2.5冷却水循环器 1套
型 式 |
MP-250B-FL |
吐出量,压力 尺寸 重量 |
1.5L/min,0.36Mpa 321W × 521D × 323H mm 17.5 Kg(无水) |
〔注〕
・冷却水循环器的水,我们考虑到对传感功能等存在影响,所以推荐使用纯净水。使用不冻液的时候,请使用我公司指定产品。
・带有联锁用的流量开关。
4.2.6. 移动装置 1套
采用伺服电机驱动,在焊接时可与机器人协调动作
移动装置型号 |
TH-1500ESH(天吊型) |
||
移动方向 |
左右 |
前后 |
上下 |
移动行程 |
|
1500mm |
|
再生时 |
|
15m/min |
|
示教/遥控时(MAX) |
|
7.5m/min |
|
同期焊接时 (MAX) |
|
3m/min |
|
〔定位精度〕 1mm以内
〔焊丝〕 移动装置搭载、最大350kg
4.2.7单夹持2轴变位机 1套
・ 变位机本体 型式 K2-2000EL
〔最大搭载质量〕 2000kg(含有夹紧夹具质量)
〔最大偏荷重〕 2000N・m
〔动作范围、动作速度〕
|
回转轴 |
倾斜轴 |
|||
回转角度 |
±360° |
+180° |
|||
动作速度 |
再生时 (MAX) |
3rpm |
3rpm |
|
|
示教遥控时 (MAX) |
3rpm |
3rpm |
|
||
连动焊接时 (MAX) |
1rpm |
1rpm |
|
||
*回转轴是具备空转回避功能的多回转规格。
〔回转定位精度〕 ±0.115deg以内(1000mmφ的圆周在1mm以内)
4.2.8.夹紧夹具 1套
1)夹紧夹具推荐采用手动形式,夹紧、放松操作方便。
2)夹具可适应各种工件规格。
3)各种管线有防烫材料保护,防止飞溅侵入。
4.2.9降压变压器 1套
额定输入电压 |
3相 AC380V 50/60Hz |
额定输出电压 |
3相 AC200V 50/60Hz |
额定容量 |
30KVA |
4.2.10自动烟尘净化器 1套
KTJZ 系列净化器采用高效过滤筒作为过滤元件,该过滤筒选用的滤材不同于一般传统的滤材,其表面附有一层聚四氟乙烯薄膜,该滤材具有相当高的过滤效率,较传统滤材至少提高3~5倍以上;且使用寿命较传统滤材提高2倍以上。
进风口设有导流装置,保护滤芯免受大颗粒损坏;
排放浓度低,达6mg/m3,可以过滤0.2μm以上的颗粒;
透气性好,气阻比一般过滤器低;
清灰方便,全自动清灰,保证生产的连续性和高效性;
容器装卸便捷,与过滤漏斗的连接是密封的,不漏灰尘;并安装有卸灰阀,便于除尘器在运行中清理灰尘。