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      焊接機(jī)器人工作站實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

      欄目分類:柔性制造與工業(yè)4.0   發(fā)布日期:2018-04-08   瀏覽次數(shù):
      焊接機(jī)器人工作站實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),焊接機(jī)器人實(shí)訓(xùn)平臺(tái)學(xué)習(xí)如何搭建焊接機(jī)器人系統(tǒng)和相關(guān)維護(hù)排錯(cuò)技能、焊接軌跡在線示教編程、焊接軌跡在線語言編程、焊接軌跡離線編程,咨詢13122891392

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      【焊接機(jī)器人工作站實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),焊接機(jī)器人實(shí)訓(xùn)平臺(tái)】是根據(jù)客戶需求而寫的,非常具有代表性,在客戶搜索【焊接機(jī)器人工作站實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),焊接機(jī)器人實(shí)訓(xùn)平臺(tái)】時(shí),都能通過我們來了解相關(guān)資訊,而且【焊接機(jī)器人工作站實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),焊接機(jī)器人實(shí)訓(xùn)平臺(tái)】在客戶有需求時(shí)提供參考意見。

      ZRJQR-HJ焊接機(jī)器人工作站實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

      焊接機(jī)器人工作站實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),焊接機(jī)器人實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

      一、方案簡介

      焊接由一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人、焊接變位機(jī)工作臺(tái)和全數(shù)字焊機(jī)及配套焊槍、自動(dòng)送絲機(jī)、清槍剪絲站組成,同時(shí)工作站可配套一間教學(xué)安全護(hù)欄或安全房,以及除塵設(shè)備,可以在實(shí)現(xiàn)教學(xué)時(shí)保證學(xué)生安全和良好的教學(xué)環(huán)境。該焊接,同時(shí)配置了一套軌跡學(xué)習(xí)模塊,用于各種軌跡的練習(xí)。通過本焊接機(jī)器人工作站,可實(shí)現(xiàn)對焊接機(jī)器人系統(tǒng)的構(gòu)成和基本操作的教學(xué),軌跡示教教學(xué)。

      學(xué)習(xí)如何搭建焊接機(jī)器人系統(tǒng)和相關(guān)維護(hù)排錯(cuò)技能、焊接軌跡在線示教編程、焊接軌跡在線語言編程、焊接軌跡離線編程,配合變位機(jī)工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜空間焊接軌跡應(yīng)用,可在實(shí)現(xiàn)基本教學(xué)的基礎(chǔ)上完成更加綜合的教學(xué)內(nèi)容。
      機(jī)械機(jī)構(gòu)采用型材組焊裝配結(jié)構(gòu),具有良好的剛度/重量比,同時(shí)具備使用、維護(hù)、調(diào)試方便,設(shè)備整體布局合理、美觀。氣路、控制和機(jī)器人手臂等核心部分均采用國內(nèi)外知名品牌產(chǎn)品,性能可靠。
      系統(tǒng)參數(shù):
      工作電源:單相三線 220V(±10%),三相交流電 380V(±15%),50Hz 工作環(huán)境:溫度-10℃~+40℃,相對濕度≤85%(25℃)
      整機(jī)容量:<3.0KW 外圍尺寸:3m * 3m 可選配件:激光跟隨器
      2、監(jiān)控錄像系統(tǒng)
      在安全護(hù)欄或安全房的 4 個(gè)對角上,增加攝像裝置。可以遠(yuǎn)程實(shí)施監(jiān)控到單元運(yùn)行等實(shí)時(shí)狀態(tài),視頻錄像機(jī)實(shí)時(shí)對單元運(yùn)行視頻進(jìn)行錄制存貯,形成在線教材或視頻教材內(nèi)容;老師或管理人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)測到實(shí)時(shí)加工狀態(tài),并且可以實(shí)時(shí)指導(dǎo)學(xué)生教學(xué)。

      二、  工作站介紹

      1、工業(yè)機(jī)器人
      選用8Kg 負(fù)載的多用途機(jī)器人。采用 EtherCAT 總線設(shè)計(jì)的多用途機(jī)器人,運(yùn)行速度快,精度高。特別適用于焊接,上下料應(yīng)用。
      2、焊接機(jī)
      焊接機(jī)器人工作站實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),焊接機(jī)器人實(shí)訓(xùn)平臺(tái)
      選用山東奧太的NBC-350 的機(jī)器人專有焊接機(jī)。NBC-系列逆變式 CO2 氣體保護(hù)焊機(jī)是一種用于CO2 氣體保護(hù)焊的高性能通用半自動(dòng)電焊機(jī)。可使用Φ1.0~Φ1.6 直徑實(shí)芯及藥芯焊絲焊接低碳鋼.低合金鋼構(gòu)件。該系列逆變焊機(jī)具有合理的靜外特性及良好的動(dòng)態(tài)性能。該系列逆變焊機(jī)性能特點(diǎn)如下:
      1.逆變技術(shù)可以保證焊接電壓在電網(wǎng)電壓波動(dòng)及電弧長度變化的情況下高度平穩(wěn),電弧自調(diào)節(jié)能力強(qiáng),焊接過程穩(wěn)定。
      2.焊接飛濺小,金屬熔敷率高。
      3.焊縫成型好,焊接變形小。
      4.采用強(qiáng)脈沖引弧,引弧成功率高。
      5.收弧時(shí)具有消球功能。
      6.自鎖功能在大規(guī)范長焊縫焊接是時(shí)可降低焊工勞動(dòng)強(qiáng)度。
      7.送絲電路采用高穩(wěn)定電源,送絲平穩(wěn)。
      8.送絲裝置接口獨(dú)立,便于拆裝加長電纜。
      9.體積小,重量輕,便于移動(dòng)。
      10.節(jié)能省電,使用費(fèi)用低,對電網(wǎng)容量要求低。
      該系列焊機(jī)的制造符合標(biāo)準(zhǔn) GB15579.1-2004 《弧焊設(shè)備第一部分:焊接電源》。
      3、弧焊工藝包
      弧焊軟件工藝包,具有以下特性:
      1.弧焊功能包的應(yīng)用,可以在示教器上顯示并控制焊接參數(shù)并修改;
      2.模塊化的焊接程序邏輯關(guān)系,引導(dǎo)您快捷編程,簡單易懂;
      3.提供豐富的命令,例如動(dòng)作命令——直線、圓弧、點(diǎn)對點(diǎn)差補(bǔ)、直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、直線+擺動(dòng)、圓弧+擺動(dòng)差補(bǔ)等。可以通過界面操作,編程人員只要將相關(guān)參數(shù)填進(jìn)即可,簡單易學(xué)。
      4.機(jī)器人控制器利用I/O 或總線與焊接電源和清槍剪絲等裝置進(jìn)行信號及數(shù)據(jù)交換,可采用模擬量或數(shù)字量。
      5.完善的異常處理。例如,由于電源或送絲機(jī)故障,系統(tǒng)中斷了焊接過程;在排除了故障后,可選擇
      “繼續(xù)上次焊接”功能,那么機(jī)器人會(huì)自動(dòng)回到上次停止的位置繼續(xù)焊接。
      6.弧焊軟件包中可輕松調(diào)用焊機(jī)的專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),形成樣板焊縫。可根據(jù)具體情況對專家數(shù)據(jù)庫的具體參數(shù)進(jìn)行修改。
      4、帶防撞功能的焊槍
      槍體外套管是由一整塊特質(zhì)高鋼性不銹鋼通過 CNC 設(shè)備整體加工而成,非常強(qiáng)壯,同時(shí)和內(nèi)層槍管之間留有足夠空間,當(dāng)配合高吸能防碰撞工作時(shí),即使發(fā)生碰撞也不用重新校槍,機(jī)器人 TCP 點(diǎn)基本不變,這樣就節(jié)約了大量的機(jī)器人停機(jī)維護(hù)時(shí)間。
      機(jī)器人焊槍創(chuàng)新地采用兩路保護(hù)氣設(shè)計(jì),外層通道的保護(hù)氣成軸向氣流,而內(nèi)層通道的保護(hù)氣成徑向氣流,在噴嘴內(nèi)混合形成層流狀保護(hù)。
      冷卻方式 雙路循環(huán)水冷
      暫載率 100% 500A(10 分鐘考核周期)
      混合氣時(shí)電流 370-500A
      焊絲直徑 0.8-1.6mm
      氣體消耗量 6L/min 起
      氣體導(dǎo)管 兩條,用于保護(hù)氣和壓縮空氣通路
      重量 約為 0.70 公斤
      防碰撞傳感器
      焊槍依靠防碰撞預(yù)載彈簧實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位,并帶有彈簧緩沖裝置及噴嘴電流檢測裝置,在碰撞發(fā)生時(shí)機(jī)器人立
      即停止運(yùn)行;由于碰撞脫離機(jī)構(gòu)的屈從設(shè)計(jì),碰撞發(fā)生后不需要對焊槍重新校驗(yàn)。
      技術(shù)參數(shù)  
       
       
       
      結(jié)構(gòu) 全機(jī)械
      軸向釋放壓力 (Fz): 550N
      橫行釋放扭矩: 18.2Nm
      觸發(fā)后復(fù)位方式: 自動(dòng)
      安全開關(guān): 常閉型,最大 24V/1A
      送絲按鈕開關(guān): 常開型,最大 24V/1A
      重復(fù)定位精度: 在距離法蘭 300 毫米處測量,偏差范圍在+/-0.01 毫米內(nèi)
      5、清槍剪絲機(jī)構(gòu)
      本案配備自動(dòng)清槍噴油裝置是由本公司自主研發(fā)、制造的高效自動(dòng)化產(chǎn)品,該清槍剪絲由機(jī)器人聯(lián)動(dòng)控制,按程序設(shè)定定時(shí)清理焊槍噴嘴內(nèi)焊接飛濺,并向噴嘴內(nèi)部噴射硅油,避免焊接時(shí)飛濺的牢固粘附。整體保證機(jī)器人系統(tǒng)長時(shí)間連續(xù)無監(jiān)視運(yùn)轉(zhuǎn)。該自動(dòng)清槍剪絲裝置由清槍站、剪絲機(jī)構(gòu)和噴硅油單元三部分組成。其結(jié)構(gòu)如下圖:
      機(jī)器人焊接工作站,焊接機(jī)器人工作臺(tái),清槍

      1.清槍站
      清槍站采用三點(diǎn)固定方式,將焊槍噴嘴固定于與鉸刀同心位置,鉸刀轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)上升,將噴嘴上粘附的焊渣飛濺清理干凈。精確高效的清槍站用于機(jī)器人焊接。
      2.剪絲機(jī)構(gòu)
      剪絲機(jī)構(gòu)能夠保證焊絲的剪切質(zhì)量,并能提供最佳的焊接起弧效果和焊槍 TCP 測量的精確程度。
      3.噴硅油單元
      噴硅油裝置采用了雙噴嘴交叉噴射,使硅油能更好地到達(dá)焊槍噴嘴的內(nèi)表面,確保焊渣與噴嘴不會(huì)發(fā)生死粘連,由此能有效的減少焊槍噴嘴的清理次數(shù)和延長其使用壽命。
       
      6、變位機(jī)
      選用 300Kg 級的 HB 系列高精度變位機(jī)。HB 型高精度雙軸變位機(jī),主要實(shí)現(xiàn)工件焊接過程的翻轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)兩軸變位動(dòng)作,以便獲得最佳的焊接位置。
      HB 型結(jié)構(gòu),由座式翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成,其中座式翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為翻轉(zhuǎn)主驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)工件
      翻轉(zhuǎn)到任意位置的可靠自鎖。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用交流伺服驅(qū)動(dòng),任意位置可停,也可連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)環(huán)縫的焊接。
      雙軸變位機(jī)的翻轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)遠(yuǎn)動(dòng)均采用交流伺服電機(jī)經(jīng)高精度低背隙減速器驅(qū)動(dòng)(機(jī)器人外部
      軸),從而帶動(dòng)工件作翻轉(zhuǎn)、回轉(zhuǎn)動(dòng)作,重復(fù)定位精度高。通過外部軸協(xié)調(diào)控制軟件與機(jī)器人協(xié)調(diào)控制,作為機(jī)器人系統(tǒng)的第 7 軸/8 軸使用。該變位機(jī)外部軸主要包交流伺服電機(jī)、伺服包、電機(jī)電纜及外部軸控制軟件等。

      7、保護(hù)罩
      采用深色有機(jī)玻璃,開始焊接前,通過 IO 控制氣缸,把保護(hù)罩升起,防止飛濺及光線。當(dāng)完成焊接時(shí),則降下保護(hù)罩,方便觀察工件。

      8、軌跡學(xué)習(xí)模塊
      提供 2 個(gè)軌跡學(xué)習(xí)模塊。平面軌跡模擬模塊與空間曲線軌跡模擬模塊,用于在焊接前,先練習(xí)軌跡操
      作功能。
      平面軌跡模擬模塊,銀色鋁合金材質(zhì)平面軌跡模擬板 1 個(gè),平面軌跡需要包含鋸齒線、圓弧、直線、曲線,同時(shí),也包含搬運(yùn)工件放置區(qū),軌跡板上需要包含坐標(biāo)系以及示教軌跡點(diǎn),軌跡板厚度不小于8mm。銀色鋁合金材質(zhì)平面軌跡板支架 1 個(gè);空間曲線軌跡模擬模塊,銀色鋁合金材質(zhì)空間曲線軌跡模擬板 1 個(gè),軌跡板為弧面,弧面上需要有圓形、正方形和鋸齒線,軌跡板上需要包含坐標(biāo)系以及示教軌跡點(diǎn)。銀色鋁合金材質(zhì)空間軌跡模擬板支架 1 個(gè)。

      三、 離線編程軟件

      1、軟件概述
      RobotBuilder 是一套功能強(qiáng)大的機(jī)器人離線編程仿真軟件。RobotBuilder 可從 CAD 模型獲取工件軌跡,優(yōu)化后自動(dòng)生成機(jī)器人代碼。并可直接倒入目標(biāo)機(jī)器人中運(yùn)行,也支持目標(biāo)機(jī)器人語言直接編程。從模型到執(zhí)行代碼一站式解決。通過集成的 3D 仿真功能,建立一個(gè)與實(shí)際環(huán)境相同的虛擬開發(fā)環(huán)境,并集成了豐富的工藝應(yīng)用工具包。RobotBuilder 是一套解決機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真、離線編程的工具,能夠適應(yīng)各種機(jī)器人。
      產(chǎn)品特點(diǎn) 
      1.具有離線編程功能,能夠直接生成各種品牌機(jī)器人的代碼。
      2.支持多種格式的三維 CAD 機(jī)器人模型倒入。
      3.軌跡生成可基于CAD 數(shù)據(jù),簡化軌跡生成過程,提高精度,可利用實(shí)體模型、曲面或曲線直接生成運(yùn)動(dòng)軌跡。
      4.包含豐富的工藝應(yīng)用工具包,如打磨、噴涂、焊接等。
      5.包含豐富的軌跡調(diào)整優(yōu)化工具包,如碰撞檢查、工業(yè)機(jī)器人可達(dá)性、姿態(tài)奇異點(diǎn)、軸超限、節(jié)拍估
      算、軌跡自動(dòng)調(diào)整優(yōu)化等功能。
      6.提供工業(yè)機(jī)器人虛擬示教器、虛擬示教、自動(dòng)生成仿真運(yùn)動(dòng)視頻。
      7.支持外接真實(shí)示教器,通過實(shí)際示教器,可控制虛擬機(jī)器人,增強(qiáng)體驗(yàn)感。
      8.具有機(jī)器人外部軸運(yùn)動(dòng),能夠?qū)崿F(xiàn) 7、8 軸的離線編程功能。
      9.支持機(jī)器人的虛實(shí)同步,虛擬機(jī)器人與實(shí)際機(jī)器人同步運(yùn)行。
      10.支持多臺(tái)機(jī)器人同時(shí)仿真,支持復(fù)雜應(yīng)用。

      2、示教器編程
      RobotBuilder 支持外接真實(shí)示教器。通過真實(shí)示教器,可控制虛擬 3D 機(jī)器人,增強(qiáng)體驗(yàn)感。并且可以通過示教器,編程真實(shí)的機(jī)器人程序,控制虛擬的機(jī)器人本體運(yùn)動(dòng)。使每個(gè)學(xué)員在初期,可以大膽的練習(xí)機(jī)器人操作,而不用擔(dān)心損害機(jī)器人。同時(shí)又與實(shí)際機(jī)器人相同的操作體驗(yàn)。

      3、軌跡學(xué)習(xí)考核
      在離線編程軟件里,增加了軌跡學(xué)習(xí)考核功能。利用外接真實(shí)示教器,學(xué)員可以對平面軌跡仿真模
      塊,空間曲線軌跡仿真模塊,進(jìn)行的軌跡操作。而軟件自帶的考核功能,可以評估學(xué)員的軌跡學(xué)習(xí)情況。只有達(dá)到優(yōu)秀的學(xué)員,才允許操作實(shí)際的工具機(jī)器人。

      4、離線編程焊接
      把實(shí)際需要焊接的工件,導(dǎo)入到 RobotBuilder 軟件里。通過離線編程功能,可提取工件的焊接軌跡吧,并在軟件里仿真。通過仿真修改存在的問題,對于確認(rèn)后工件運(yùn)動(dòng)軌跡,可生成不同品牌的機(jī)器人代碼。把這些代碼 copy 到實(shí)際機(jī)器人,就能完成真實(shí)的焊接。
       

      四、實(shí)驗(yàn)建議

      1. 機(jī)器人焊接基本技術(shù)理論及基本操作技能;
      2. 機(jī)器人焊接運(yùn)動(dòng)軌跡的優(yōu)化;
      3. 機(jī)器人焊接的編程操作及焊接技術(shù)參數(shù)設(shè)置;
      4. 不同厚度鋼材料的焊接實(shí)驗(yàn);
      5. 焊接機(jī)器人及焊接系統(tǒng)的維護(hù)與故障維修實(shí)驗(yàn);
      6. 焊接機(jī)器人的日常檢驗(yàn)及保養(yǎng)。
      7. 機(jī)器人與工件模型導(dǎo)入到離線編程軟件;
      8. 離線編程軟件的機(jī)器人應(yīng)用場景建立;
      9. 離線編程軟件的工件軌跡生成;
      10. 離線編程軟件的后置代碼生成;
      11. 離線編程軟件的真實(shí)示教器編程操作;
       


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