一、焊接条件

焊接方法:      气体保护电弧焊接  Ar(80%)+CO2 (20%)

焊接姿势:      水平焊接和立焊

焊    丝:      φ1.2 mm，实芯焊丝

焊丝伸出长度:  10mm－25mm

二、工件示意简图

锅炉本体结构示意图

本焊接生产线主要完成多种类型锅炉本体内套、外套的组对、点焊、各条直缝的自动焊接。

四、锅炉本体组焊工艺流程（锅炉本体内套为例）

锅炉本体下底板、前后面板、左右侧板、折烟套组合、进煤横板组对→点焊机器人工作站点焊→搬运工位搬运工件到翻转工位→翻转工位方置拉灰、人工插管、人工点焊、组对上顶板→传送台车传送工件到停料工位→焊接机器人工作站焊接正面焊缝→翻转机翻面→焊接机器人工作站焊接反面焊缝→下料

五、设备组成

1.组对工位：组对胎架、夹具、吸具

2.点焊工位：机器人系统、三维滑台、焊接系统

3.搬运工位：滑台、旋转机构、搬运机构

4.翻转工位：双立柱变位机、夹具

5.传送工位：电动台车

6.停料工位：胎架

7.焊接工位：双机器人系统、三维滑台、双焊接系统

六、锅炉本体组焊生产线总体情况介绍

1、生产线布局尺寸：20000X6000X5000mm。

2、生产节拍：（以内套最大工件为例）

    A组装工位：底板装夹2分钟 、 左侧板装夹2分钟 、后面装夹 2分钟、折烟套装夹8分钟、前面板装夹3分钟、右侧板装夹3分钟   装夹总计耗时：20分钟

      点焊工委：右侧板与前、后面板形成焊缝总长L1=3116mm   左侧板与前、后面板形成焊缝总长L2=2566mm  进煤板与前、后面板和左侧板形成焊缝L3=1010mm  折烟套与前后面板形成焊缝L4=3280mm

      焊缝总长度L0=L1+L2+L3+L4=13088mm   焊接速度以500-800 mm/min按500mm/min计算平均每道点焊长度5mm 每次焊接耗时需要0.8秒每隔50mm点焊一次，每次焊接完后提枪到下一次点焊位置耗时2秒   每55mm需要时间1.8秒

      点焊共计时间：（13088/55）X1.8=428.4秒    大概耗时8分钟

      每道焊缝焊完后 转入下道焊缝需要耗时 3-5秒  共计14道焊缝需要时间70秒  大概2分钟左右

      搬运工位需耗时3-5分钟

      所以从组装工位到翻转工位耗时大概35分钟左右

    B翻转工位（主要用来插管 和装顶板）

      按150根管计算均每根管插管、点焊大概耗时15秒

      总计：37.5分钟

      装顶板大概3分钟左右

      变位机装卸时间大概5分钟左右

      传送至下一工位耗时5分钟左右

      总计时间：50分左右

    C 焊接工位：右侧板与前、后面板形成焊缝总长L1=3116mm   左侧板与前、后面板形成焊缝总长L2=2566mm  进煤板与前、后面板和左侧板形成焊缝L3=1010mm  折烟套与前后面板形成焊缝L4=3280mm  单管与前后面板形成焊缝157mm管总数按150根计算焊缝总长为：L5=23550mmX2=47100mm

      L0=L1+L2+L3+L4+L5=60188mm

      焊接速度按800mm/min计算（最快速）

      共计耗时：60188/800=75.2分钟

      此处需要两台机器人同时焊接所以每面焊接时间75.2/2=37.6分钟

      焊管每次提枪时间0.5秒  耗时75秒=  1.4分钟

      焊缝每次体枪时间3-5秒  耗时5X14=60秒=1分钟

      装夹时间5-8分钟

      共计耗时45-48分钟左右

      整条线耗时最长工位50分钟左右

      所以生产节拍基本在50分钟左右一台

      按8小时工作制（一班制上机时间85%）

平均每天产能在8.16台/天（一年按300天计算）

年产能在2448台/年

3、工件的夹紧方式采用气动夹紧，工装能进行正常生产，在风源骤停时能实现安全保护。

4、与工件有接触磨损的定位面留有可调量，可调量不小于10 mm，所有夹紧头和定位块选用45#钢，并经表面淬火处理，夹紧臂与卡紧块采用铰链连接。

5、组对采用立式按组对方式，各板均用电磁铁吸附，保证组对需要。

6、焊接电源线、气管均采用拖链移动。

7、控制系统：生产线实现集中管理，分散操作控制，整个设备焊接系统使用PLC控制，采用人机界面设置数据，数控系统预留局域网接口。应具备故障诊断（报警）、倒退、中断记忆功能，设运动警示灯、急停按钮等保护装置。

在环境温度-5℃~40℃、相对湿度≤90%、额定负荷连续工作24小时的条件下运行平稳。

9、  所有钢结构胎架必须有足够的刚性、坚固、抗冲击能力强，在正常使用情况下不允许有裂纹和影响使用的变形

10、工件在工位间传动采用电动小车传动，传动应平稳，无工件和胎位碰撞现象。

11、工位转移传送装置，既能各个单位整体控制又能以每相邻两个胎位为一个单元控制

七、锅炉本体组焊生产线各工位具体介绍

1.组对工位（见下图）

1-1结构

该工装主要由组焊平台、前后面板吸附架、左右侧板吸附架、折烟套托架、定位块、滑台、滑台底座、驱动机构等构成。

组焊平台由型才和板材组焊经退火处理精加工而成，对整个组装提供支撑平台。

前后面板吸附架、左右侧板吸附架主要由机架和电磁铁构成用来固定前后面板和左右侧板，其中电磁铁安装在一个可移动横梁上，这样可以实现不同类型工件的需要。

1-2组对工序

底板定位压紧→右侧板定位、吸附→后面板定位、吸附→折烟套安装→前面板定位、吸附→推进合缝→安装进煤板→左侧板定位、吸附→推进合缝→点焊。

机器人和焊接系统用户自配

3.搬运工位

 旋转180度工件搬到翻转工位上

4.翻转工位

在搬运工位接料翻转90度插管、组装顶板手工点焊

提升翻转180度将工件放在传送小车上

5.传送工位

送料小车将工件传到停料工位

6.焊接工位

7.内外套装配工位

外套升到最高点内套在下托架上已装配到位

外套下降内外套组合

八、锅炉本体机器人焊接工作站配置清单

九、机器人工作站操作流程

(1)示教作业

①将工件置于工装平台上,定位｡

②打开设备电源｡

③将机器人操作箱上运转模式键设定在示教模式一侧｡

④进行示教作业前的确认作业｡(首次工作进行,一次完成后,以后无需进行此步骤)

⑤用示教操作器进行示教作业。(首次工作进行,一次完成后,以后无需进行此步骤)

a)焊接程序

1)遥控机器人,作成轨迹｡即使在多道焊的场合,轨迹也仅做成第1层｡参考现状下的焊接方法,预先决定焊接顺序和焊接方向｡为了便于更改焊接顺序,将每条焊接线的示教程序分开｡

2)设定命令代码｡

例如,在焊接开始点传感的时候,仅仅指定命令代码和坡口种类,机器人就会自动生成传感动作｡

3)在系统中设定参数｡如焊接电流､电压､焊接速度､摆动条件､收弧条件｡

4)确认示教程序有无错误,程序是否传送至步骤｡如果有错误,进行修改｡

5)遥控机器人移动至退避位置(程序的开始位置､终了位置)｡

b)相关作业程序

做成喷嘴清洁器､剪丝器等相关作业的程序｡

⑥将程序保存在外部记忆(闪存卡)中｡

(2)再生作业(自动运转)

①从安全栏内出来,插上安全栏的安全栓｡

②将机器人操作箱的运转模式键变更至再生模式侧｡

③确认安全栏内无人,机器人动作范围内没有干涉物｡

④通过外部启动单元设定该程序编号,进行再生｡

⑤只要不发生异常停止,焊接程序和相关作业程序就会自动再生,所以不需要操作员的监视｡

⑥由于电弧异常等轻异常发生停止时,状态显示灯从黄色变为红色,以此通知工人。

⑦以下所示为异常处理作业的顺序｡

1)将运转模式键变更至示教模式侧,进入安全栏内｡

2)确认异常状态,排除异常的原因｡如果使用暂时停止点自动恢复功能,机器人可以从异常停止的位置自动再次启动｡

3)进行适当的处理后,从安全栏内出来,插上安全栓｡

4)将运转模式键变更至再生模式侧,进行再启动｡

⑧再生运转结束后,将运转模式键变更至示教模式侧,进入安全栏,确认焊接状态｡需要更改焊接条件时,修正数据库｡

⑨将程序保存在外部记忆(闪存卡)中｡

⑩循环，相同规格工件装夹完成后调用固定示教好的程序，外部启动，开始焊接，完成焊接后卸件，完成一循环。