材料：铝
焊接要求：焊缝饱满，无焊穿下料要求：要实现机器人自动焊接所有零部件尺寸和行位公差需控制在0.5mm范围内。
2、工艺分析
变位机采用120L型变位机，可以在焊接的同时完成工件的上下料，有效地节省时间，提高工作效率。
工序一：人工装夹工件到焊接工装上
工序二：启动机器人进行焊接
工序三：同时另一侧进行上下料工作，等待机器人完成焊接；
工序四：机器人完成焊接，机器人转到下一工位进行焊接。
3、工作环境
电源：3相～380V±10V 50Hz
工作温度：-10℃— 45℃
工作湿度：90%以下
4、工作站简介
1．工作站简述
本方案双工位单机器人布局。若每班工作时间8小时，该设备可满足每天24小时三班连续作业工作能力，机器人本体无故障运行更是可达75000小时。
2．机器人工作站平面布局图
3．机器人工作站效果图
5、配制清单
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序号 |
名称 |
型号及配置 |
品牌 |
数量 |
备注 |
|
1 |
焊接机器人系统 |
KR5R1400 |
KUKA |
1 |
标配 |
|
1-1 |
机器人本体 |
KR5R1400 臂展1401mm |
KUKA |
1 |
标配 |
|
1-2 |
机器人控制柜 |
KRC4 含4米电缆1套 |
KUKA |
1 |
标配 |
|
1-3 |
机器人底座 |
|
|
|
标配 |
|
1-3 |
示教器 |
SMART PAD 含10米电缆1套 |
KUKA |
1 |
标配 |
|
1-4 |
防碰撞传感器 |
CAT2 |
BINZEL |
1 |
选配 |
|
1-5 |
起始点 检测软件包 |
接触传感器 |
KUKA |
1 |
选配 |
|
2 |
焊枪系统 |
|
ABITEC 宾采儿 |
1 |
|
|
2-1 |
水冷焊枪 |
ABIROB455D |
ABITEC 宾采儿 |
1 |
标配 |
|
2-2 |
焊枪夹持器 |
ABIROB-455D |
ABITEC 宾采儿 |
1 |
标配 |
|
3 |
焊机系统 |
|
KEMPARC |
1 |
标配 |
|
3-1 |
焊机 |
KEMPARC Pulse 350 |
KEMPARC |
1 |
标配 |
|
4 |
清枪剪丝系统 |
清枪 |
ABITEC 宾采儿 |
1 |
|
|
4-1 |
清枪装置 |
TCS |
ABITEC 宾采儿 |
1 |
选配 |
|
4-2 |
防飞溅液 喷射装置 |
TMS-VI |
ABITEC 宾采儿 |
1 |
选配 |
|
4-3 |
剪丝装置 |
DAV |
ABITEC 宾采儿 |
1 |
选配 |
|
4-4 |
启动连接-集成块 |
|
ABITEC 宾采儿 |
1 |
标配 |
|
5 |
焊接变位机及焊接工装 |
|
|
2 |
标配 |
|
6 |
焊接水箱 |
SUPER COOL |
|
1 |
标配 |
|
7 |
与机器人通讯 电气模组 |
|
诺博泰 |
1 |
标配 |
|
8 |
站内布线、桥架等 |
|
诺博泰 |
1 |
标配 |
特点
焊接工装采用卡盘设计，以适用于不同规格工件。工件定位准确，节省人力。工作站采用双工位，使机器人焊接的时间与操作者装卸工件的时间重合，提高机器人的利用率。
6、机器人系统介绍
6.1 机器人系统KR 5 R1400
● KR5 R1400机器人的主要构成：
KR5R1400机器人本体、KRC4控制器、SMART PAD(编程器)及控制电缆等。
机器人主要功能特点：
※开放性好，能够直接和多种功能卡直接插接，方便扩展，通用性好。
※程序可方便进行备份及恢复，而且可在短时间内完成。
※可直接外接显示器、鼠标和键盘，方便程序的读写。
※可随时进行系统的更新。
※大容量硬盘对程序指令基本无限制，并可长期存储相关操作和系统日志。
※支持多种总线协议，与总线接口板连接方便，即插即用。
※具备再生暂时停止自动恢复功能，在再生时的焊接中发生电弧异常和暂时停止的时候，去除错误因素或者暂时停止原因后，在再起动时调用命令，自动从任意的位置向电弧切断位置恢复的功能。焊接过程中由于碰撞和焊枪位置变化等异常情况中断焊接后，不需要重新示教，从示教器即可查看错误信息，并立即纠正。可以方便的在中断位置重新开始焊接，处理时间不超过2min。
※极高的重复定位精度（可达0.04mm）。
※具备停电中断后的再生再开功能，在机器人运转中突然停电的时候，为了可以平稳的恢复到停电前的再生状态，而支援再生再开的功能
※可方便进行联网，易于监控和管理, 拆卸方便、易于维护。※具有粘丝自动解除功能。
机器人基本软件配置
|
基本软件 |
基本字库: 中/英文 |
|
焊接专用软件（ARC Tool） |
数字伺服功能 |
|
KUKA KR5 R1400的机器人软件 |
操作指令功能 |
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位置寄存器功能 |
时间计数器功能 |
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外部程序选择功能 |
磁盘连接功能 |
|
TCP 自动设定功能 |
高灵敏度防碰撞检测功能 |
机器人本体
机器人本体采用铝合金铸造结构，通过计算机辅助设计和有限元结构分析获得总体优异的坚固刚性结构，从而获得最佳的固定负载能力。
所有轴都采用免维护交流伺服电机驱动，使用无间隙的传动组件和绝对编码器。所有的机器人轴全部配有刹车装置和温度监测安全装置。
优化的驱动能力，高精度位置监测系统，大功率伺服系统，保证了机器人具有高度的动态特性和良好的精度。
第二轴采用前置设计，在同样保证机器人灵活性的同时，最大地增加了机器人的有效工作范围，亦可以采用倒挂安装方式。用户还可以在机器人大臂上安装一定数量的自己的工艺装备。
采用刚性和密封式的驱动单元，密封式管线和传动组件，保证了极高的实用性和可靠性。即使在恶劣的环境下也能保证机器人正常工作，使用寿命可达15年，平均事故间隔时间长达7万小时。
KR5 R1400性能参数:
|
负载(指第6轴最前端P点负载） |
5公斤 |
||
|
手臂/第1轴转盘负载 |
20 公斤 |
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|
总负载 |
37公斤 |
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|
运动轴数 |
6 |
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|
法兰盘（第6轴上） |
DIN ISO 9409-1-A50 |
||
|
工作半径 |
1401mm |
||
|
重复精度 |
+/-0.04mm |
||
|
控制系统 |
KRC4 |
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|
自重 |
118公斤 |
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|
作业空间范围 |
9.97立方米 |
||
|
每个轴的运动参数 |
运动范围 |
运动速度 |
|
|
轴1 |
+/-170° |
218°/s |
|
|
轴2 |
+65°/-180° |
218°/s |
|
|
轴3 |
+165°/ -20° |
218°/s |
|
|
轴4 |
+/-185° |
381°/s |
|
|
轴5 |
+/-120° |
314°/s |
|
|
轴6 |
+/-360° |
492/°/s |
|
KRC4机器人控制器
※ KRC4控制柜采用熟悉的个人电脑WINDOWS操作界面，中英文多种语言菜单；标准的工业计算机，硬盘、光驱、软驱、打印接口、I/O信号、多种总线接口，远程诊断。
※标准的工业控制计算机处理器
※基于WindowsXP操作系统平台，中文操作界面(可选择多种语言)，编程控制界面2友好易懂
※以太网接口，可接入高速Internet，实现远程联网监控和远程诊断
系统智能自诊断，提示相关信息
※支持多种标准工业控制总线，包括：INTERBUS、PROFIBUS、DEVICENET、CANBUS、CONTROLNET、ETHERNET、 REMOTE I/O等
※数字输入输出：16
※模拟输出：2
※存储程序：﹥5000
※单套同步控制轴的数量：Max. 12（含机器人本体和外部轴）
※伺服总线类型：Interbus-S（本体）HEDA（外部轴）
※插补循环时间：12 ms
※伺服控制循环时间：1 ms
※可直接外接显示器、鼠标和键盘，方便程序的读写
※内置大容量电池和UPS电池缓冲存储装置，具备断电保护功能
※自动存储相关操作和系统日志
※多种应用软件功能包，编程容易、快捷
※工控机配置如下表
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CPU：2.0GHZ |
内存：512MB RAM |
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硬盘：30G |
标准CD-ROM和软驱 |
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串口：COM1、COM2 、COM3，9针或15针 |
主板：标准工业控制计算机主板，含PCI、ISA插槽，方便扩展 |
KRC4技术参数
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处理器 |
库卡(工业)计算机 |
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操作系统 |
微软WINDOWS XP |
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编程及控制 |
库卡VKCP |
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设计生产标准 |
DIN EN 292, DIN EN 418, DIN EN 614-1, DIN EN 775, DIN EN 954,DIN EN 50081-2, DIN EN 50082-2, DIN EN 60204-1 |
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保护等级 |
IP54 |
|
工作环境温度 |
0°～50°（无需外加空调系统） |
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控制轴数 |
6-8个 |
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自重 |
45公斤 |
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输入电源 |
3×400V-10%∽3×415V+10% , 49-61赫兹 |
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负载功率 |
4KVA(最大8KVA) |
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保护熔断器 |
32A， 3只（慢熔型） |
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与外围设备通讯接口 |
Ether Net, CAN BUS (Interbus, profibus 作为可选项) |
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至机器人电缆总成 |
4米(可加长到 15米, 或 25、35、50米) |
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噪音等级 |
(根据DIN 45635-1) 67dB |
● SMART PAD技术参数
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SMART PAD编程控制器尺寸（长x高x厚）： 330x260x80mm |
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保护等级：IP54 |
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显示屏： 600x800，8.4英寸LCD彩显，VGA模式， |
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6D空间鼠标，使示教动作容易操作 |
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4种工作模式切换旋钮，方便操作与安全 |
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3位人体学始能开关：三位使能开关 |
|
中/英/德多种语言菜单切换容易 |
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10米控制电缆 |
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开始/停止/紧急停止按钮 |
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通过Canbus 与PC通讯 |
