货箱栏板焊接机器人工作站
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设备方案书
方案日期：2013年4月2日
货箱栏板焊接机器人工作站技术方案
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? 工件名称：货箱栏板 ? 工件材料：低碳钢 ? 工件外形图：
2、焊接工艺分析：
? 焊缝形式：角焊缝、搭接焊缝等多种综合焊缝； ? 焊接方式：熔化极CO2混合气体保护焊接工艺（MAG）； ? 焊接形式：机器人自动焊接方式，人工吊装上下料； ? 焊前状态：未点定；
? 焊丝规格：φ1.6mm(实芯焊丝)，250Kg桶装焊丝或20Kg盘装焊丝； 3、设备总述：
货箱栏板焊接机器人工作站是一台用于货箱栏板焊接的柔性设备，该机器人工作站采用移动式机器人加头尾坐式单轴变位机配置方式，机器人系统采用6+3联动方式（机器人本体6轴+ A工位变位翻转1轴+B工位变位翻转1轴+机器人移动行走）实现工件多种焊缝的焊接。其中机器人系统采用日本OTC公司工业机器人系统 AII-V6，外部轴焊接变位机电机为机器人系统协调控制外部轴马达；焊接系统采用日本OTC公司机器人专用全数字逆变焊接电源 DM-350及水冷焊枪配置，焊丝采用桶装焊丝；工作站配备德国BINZEL公司生产的机器人专用自动清枪站；工作站控制系统采用 PLC 控制方式。
货箱栏板焊接机器人工作站示意图如下图：
3.1设备配置清单： 序号 1 名称 弧焊机器人系统 ①AII-V6弧焊机器人本体 ②机器人控制器AX21 ③机器人示教器及电缆等 数量 1 1 1 1 1 1 1 1 1 备 注 日本OTC公司 座式, 臂展1402mm,有效负载6kg； 微软中文操作系统 全图彩色显示器，电缆长度8米； 示教器上显示、控制焊接参数 高强度柔性电缆，长度12米； 外部轴马达、RV减速器、外部轴马达驱动伺服包，马达电缆 日本OTC公司 实现工件表面上参考点的实际位置与编程位置之间的偏差纠正 进行焊缝实际位置与示教位置的偏差修正；焊接时进行实际焊缝 日本OTC公司 DM-350 ④焊接软件 ⑤机器人本体与控制柜间电缆 ⑥外部轴及驱动控制 2 焊接机器人附加功能 ①焊缝起始点寻位功能 ②电弧跟踪功能 3 机器人焊接系统 ①全数字式逆变MIG/MAG焊接电源 ②四轮送丝装置 1 1 1 1
③机器人接口及控制连接附件 ④水冷气保焊枪及电缆 ⑤循环冷却水箱 4 5 一体式清枪、剪丝装置BRS-CC 机器人行走床身 ①机器人安装行走架 ②行走床身安装底座 6 头尾式单轴变位机 ①固定式主动头架 ②随动式从动尾架 ③变位机安装床身底座 ④翻转架及工装夹具 7 8 9 半开放式安全围栏 控制柜及焊接电源放置架 PLC+触摸屏电气集成控制系统 ①PLC+触摸屏系统程序控制器 ②集中操作盘 ③控制电缆、电缆拖链线槽等 10 随机资料 3.2设备主要参数 设备可焊最大工件重量 机器人行走速度 变位机翻转翻转速度 翻转定位精度（R=500） 400kg 设备可焊工件最大长度 25m/min 机器人位移行程 84RPM 最大焊接电流 0.1mm 机器人行走精度 3500mm 500mm 350A 0.1mm 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 用于焊枪冷却（国产品牌） 德国BINZEL 公司 外部轴驱动，到位精度高 齿轮齿条传动，直线滑轨导向 外部轴驱动，与机器人本体随动 尾座可根据工件长度调整位置； 型材焊接而成 实现工件的快速装夹及定位； 三菱PLC+工业触摸屏 独立组合PLC控制
4、设备主要部件说明
货箱栏板焊接机器人站由焊接机器人系统、机器人焊接系统、机器人行走床身、头尾座式单轴变位机、焊接夹具、半封闭式安全围栏、控制柜及焊接电源放置架以及电气控制系统组成。设备布局如下图：
半开放式安全围栏 机器人及焊枪夹持 机器人移动行走床身 机器人控制放置架 变位机翻转尾座 焊接工件及夹具 变位机翻转头座
4.1焊接机器人系统
见《附录1： 焊接机器人系统介绍》。 4.2 机器人焊接系统
见《附录2： 机器人焊接系统介绍》。 4.3 机器人外部轴系统
机器人外部轴系统主要由交流伺服电机（机器人外部轴）、伺服包、电机电缆及外部轴控制软件组成。
该部套全部采购机器人供应公司（日本OTC）产品，包括可协调控制的交流伺服电机、减速器、伺服驱动包、外部轴控制软件、电机电缆其它附件。
该机器人工作站共配备两套外部轴系统，分别作为两个焊接工位的驱动单元。机器人外部轴系统的主要作用：按系统控制器程序设定将工件旋转和机器人本体移动与机器人本体6关节运动实现联动，以满足工件复杂焊缝的焊接。 4.4 机器人行走床身
机器人行走床身由机器人外部轴驱动，其中行走外部轴以机器人系统第7轴的方式，扩展机器人的可达范围，移动导轨的有效行程为2.5米。根据工件的焊接情况，
货箱栏板焊接机器人站方案书
