一、工件结构示意图

1000阀体工件结构示意图

※ 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:      φ1.2mm，实芯焊丝

※ 焊丝伸出长度: 10mm－25mm

三、工作环境要求

※ 电源电压：380/220V±10％     ※ 电源频率：50Hz±2%

※ 环境温度：-5～40℃           ※ 相对湿度：≤90%

※ 光线：充足，通风良好

四、工作站概述

本技术文件所记载的是由弧焊机器人KUKA、两轴变位机组成，弧焊机器人控制轴数为6轴,能够方便实现高效、可靠的自动焊接｡该系统结构紧凑，生产效率高，操作工序简便。

五、配置表明细

六、焊接工作站的组成：

6.1、焊枪单、双丝焊枪的互换

      焊枪是由夹持器夹紧，夹持器与机器人法兰盘连接，单双丝焊枪的夹持器是不同的，可视作夹持器及焊枪为一体，换枪时直接换掉夹持器与焊枪即可。

6.2、焊接系统：

焊接电源、焊枪、送丝机、焊枪电缆、焊接系统现机器人之间的接口以及焊枪循环冷却水箱等应甲方要求乙方不予提供。

6.3、工作站电气控制系统：

电控系统组成电器控制由PLC、私服驱动驱动、电磁阀、触摸屏和电器控制箱组成。控制柜由机器人控制柜和周边控制柜构成，在机器人示教完成后，工作人员按下周边控制柜的预约启动，机器人与变位机同时动作。

采用SIEMNS系统+多功能触摸屏主控方式，该控制系统支持串口、网络接口、远程I/O和现场总线接口等多种通信方式，能够方便地实现与大型工厂自动化系统的集成。

具备功能：

（1）根据工件情况，通过将焊接工艺参数，存储在相应的位置，焊接工人通过调用程序进行工作。整机控制精度高、可靠性好，整个具有很强的智能和柔性。

（2）具有手动和自动控制功能，在手动状态下通过设置 在操作盒面板上的人机界面实现每一部动作的手动控制。在该状态下也可进行焊接。在自动状态下，操作人只需按手控盒上的启动钮，设备就可按设定的动作程序完成工件的转动到位、焊接和回应。

（3）采用彩色触摸屏人机界面对全焊接过程进行监控，当设备出现故障时，设备能自动停止并发出报警信号，故障位置人机界面显示，能发出声音，控制柜上方设置三色状态灯。

（4）控制柜与各工序设备、焊接电源等采用标准的线槽连接。

6.4、弧焊软件包

    弧焊软件包是随机器人软件自带的，包括接触传感，电弧跟踪。

6.5、焊接机器人

    该机器人品牌为KUKA机器人，型号是KUKA KR16，负载16Kg。

6.6、两轴变位机

该变位机通过翻转驱动机构使工件处于最佳焊接位置，可与焊接机器人等配套组成自动焊接系统，可大幅度提高焊接质量，减轻焊工劳动强度，提高劳动生产率；变位机与机器人联动，工作人员按下预约启动，机器人将于变位机同时动作。

该变位机主要由变位机机架、翻转驱动机构、三抓自定心卡盘、导电机构、控制系统等组成。其结构如图所示：

6.7、工装夹具

三抓自定心卡盘示意图

注：根据客户提供的图纸（ DN3400下轴承支座、DN1600上轴承支座、DN3000上轴承支座、DN800阀体（一）、DN1000阀体）均可采用此变位机配合机器人焊接，如下图所示：

DN3400下轴承支座示意图

DN3000上轴承支座示意图

6.8、上下料方式

      采用人工上料

6.9、跟踪方式：

采用电弧跟踪，包含在机器人自带的弧焊包之内。

七、焊接机器人系统操作方法和流程

(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使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)在系统中设定焊接条件｡焊接电流､焊接电压､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｡

  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,以此通知操作员｡

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,进入安全栏内,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。