龙门架机器人技术方案（纯方案19页）.docx

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1、龙门架机器人技术方案说明1.应用范围本机器人焊接系统由德国KUKA机器人KR16、单轴机器人龙门架HLV03-1、TimeTwinDigital双丝MIG焊接系统组合而成，适用于阀体堆焊的焊接；总轴数为7轴。2.项目描述2.1.系统描述单位数量制造商名称机器人系统1)焊接机器人KR16包括控制系统套1德国KUKA2)弧焊软件包套德国KUKA含焊缝寻找、电弧跟踪和多层多道焊接等功能13)系统联线总成套1德国KUKA周边设备4)机器人龙门架HLV03-1套1KUKA/华恒5)焊枪管线吊挂平衡机构套1华恒焊接系统6)TimeTwinDigital双丝MIG焊接电源（含送丝机）套1奥地利福尼斯7)KS

2、-1防碰撞及机器人枪夹个1德国TBi8)RobactaTwin水冷双丝焊枪把1奥地利福尼斯9)ROBACTATC1000清枪剪丝站套1奥地利福尼斯安全装置10)安全围栏套1华恒服务11)预验收及培训次1华恒12)安装、调试及现场培训次1华恒其他13)运输及保险次1华恒22操作描述机器人使用接触寻位寻找焊缝，对需要焊接的焊缝进行迅速寻找，按照操作人员编制的焊接工艺程序、焊接顺序对工件实施焊接。在焊接圆圈坡口焊缝时，机器人自动寻找圆圈焊缝的所在位置并检测其高度，按位置点检测圆圈焊缝坡口的实际偏差量，自动将检测的结果加入到实际焊接的程序当中。根据坡口焊缝的不同宽度自动运行相应的焊接参数，焊接速度和焊

3、枪摆幅随坡口宽窄的变化而变化，保证所焊接的焊缝余高基本保持一致，实现无缺陷焊接。完成全部焊接任务后，机器人自动返回至安全位置，操作人员再次进入机器人工作区域,吊走工件。3.设备描述3.1 .机器人系统3.1.1. 机器人系统KR16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

4、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。1610即使在恶劣的环境下也能保证机器人正常工作，使川寿命可达15年，平均事故间隔时间长达7万小时。KR16性能参数负载（指第6轴最前端P点负载）16公斤手臂/第1轴转盘负载10/20公斤总负载46公斤运动轴数6法兰盘（第6轴上）DINISO9409-1-A50安装位置地面/墙壁/天花板重复精度0.1mm控制器KRC2自重235公斤作业空间范围14,5立方米每个轴的运动参数运动范围运动速度

5、轴1+/-185156/s轴2+357-155156/s轴3+1547-130156/s轴4+/-35003307s轴5+/-13O0330/s轴6+/-3500615/s工作半径1610mm3.1.2.伺服驱动系统：基于数字化技术的伺服驱动容错位置监测系统可以提供绝对位置信息、，每次启动系统后都不再需要设定参考位置。为了检测机器人的位置，绝对位置监测器被直接集成在伺服电机上。由于采用冗余传送策略，这种监测系统可以抵抗电磁干扰，特别是工业供电网络中的电感和电容耦合带来的干扰，符合ISO/TR11062:1994标准。这种检测系统不需要电机上的任何电气组件,机器人控制系统计算出绝对位置检测器的值

6、。绝对位置检测器及其附件的采用刚性设计和最少量，确保高可靠性。控制系统里的逻辑处理程序每一秒钟计算五千次机器人的绝对位置，但是控制系统每一秒钟对每个轴只检测一千次，总是有五个一般情况下相同的位置的值可以被利用。一旦这五个值里的一个或几个受到干扰而出错，机器人控制系统能够核查出这些值并取消它们。全新设计的伺服驱动放大器，通过连接到控制系统KRC2的总线接口，伺服放大器的所有操作参数（最大电流、最大速度等等）都可以进行编程控制调整，用户自己就能在很短的时间内完成对机器人的优化。在更换伺服放大器后，机器人控制系统会自动对其进行配置，只需很简单的操作，新的伺服放大器就会自动被配置成与旧放大器相同的配置

7、。伺服放大器的操作状态和错误信息直接被传送到控制系统，在示教盒上显示出来。3.1.3. 机器人控制系统KRC2配toggingmf/ithe60nxxw ：KRC2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、USB接口、标准RS232接口、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），编程控制界面友好易懂CPU：2.0GHZ内存：256MBRAM硬盘：20G标准CD-ROM和软驱 ：串口：COM1.COM2、COM3,9针或15针主板：标准

8、工业控制计算机主板，含PCI、ISA插槽，方便扩展以太网接U,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、PROF旧US、DEVICENET、CANBUS、CONTROLNET.ETHERNET.REMOTEI/O等数字输入输出：16模拟输出：2单套同步控制轴的数量：Max.16（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：12ms伺服控制循环时间：1ms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

9、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、快捷示教盒KCP具有示教、编程、存储、检测、安全保护、绝对位置检测记忆、软PLC功能。LCD彩显，VGA模式，640X480,256色。 6D摇杆，外加键盘运动控制。示教过程简单，犹如游戏操作。 三位使能开关、易于安全操作。四种工作模式，可根据实际需要任意选择。通过Canbus与PC通讯，实时性更强。 330x260x35mm输入：400V+10%/-15%,49-61Hz工作环境温度：0-45防护等级：IP54 制造标准：DINEN292,DINEN418,DINEN614-1,DINEN775,DINEN954,DINEN50081-

10、2,DINEN50082-2,DINEN60204-1 自重：185公斤负载功率：7,3-13,5千瓦（视外部轴数量及功率）3.1.4. 外部控制盒专为操作人员使用，可在不使用示教盒的情况下控制系统的启动、停止、自动化运行和紧急情况下的停止。含支架、配线和三色指示灯。3.1.5. 弧焊软件包（ArcTech）（含焊缝寻找、电弧跟踪及多层多道焊功能）3.1.5.1 .基本弧焊软件弧焊功能包的应用，可以在示教器上显示并控制焊接参数，快速设定焊枪的常用动作。模块化的焊接程序逻辑关系，引导您快捷编程，简单易懂；库卡焊接专家的丰富经验,同时得益于库卡控制器的软PLC功能，使得逻辑关系周密之致，再复杂的焊

11、缝或再多的周边设备，编程人员都可以得心应手的处理。库卡编程模板中的基本命令，例如动作命令点到点、直线插补、圆弧插补等，和常用逻辑命令wait、waitfor等，均采用快捷方式调用，并以填空的方式出现，编程人员只要将相关参数填进即可，简单易学。库卡工具坐标系的应用,可将导电嘴前端的焊丝尖点（将焊丝伸出长度调到正常焊接杆伸长长度），定义为坐标原点，这样就能方便地调节焊枪空间位置（x/y/z）以及所需要的焊接角度（A/B/C）。因此示教轨迹非常方便，库卡示教器上的6D摇杆，可使示教过程更快。：库卡控制器利用I/O或总线与焊接电源和清枪剪丝等装置进行信号及数据交换，可采用模拟量或数字量。对于全数字化焊

12、机，能给出和接受多个焊接参数量，那么，在库卡控制器上就可以显示和控制常用焊接参数。StartpaanielersWeldpaameles起弧时的焊接参数控制Wirefeedsetpoint(channel2)Weldingvoltagesetpoint(channel1)Weldstart(A_WLD_OUT|1j)Gasflow(AWLDOUT2|)Gaspreflowtime+StarttimeCuirentflowingAWLDJN|20.51.5Weldparameters.1,Endparameter、3CratertimeSTOProbotmotionBuinbacktime.Ga

13、spostflowtimeWirefeedsetpoint一八一一一一一一一一_，WeldingvoltagesetpointAnalogchannels收弧时的焊接Gasflow2.5WeldstartCurrentflowingHE库卡的绝对位置记忆功能、程序逻辑功能，结合焊机等外围设备的信号反馈，能很好地处理焊接过程中遇见的问题。例如，由于电源或送丝机故障，系统中断了焊接过程；在排除了故障后，可选择“继续上次焊接”功能，那么机器人会自动回到上次停止的位置继续焊接。弧焊功能包中有常用的焊枪摆动形式，操作人员可直接调用想用的形式，然后将相关参数填充；或者操作人员可自定义机器人的摆动方式（如下

14、图所示）。TVFfVALNQVAAMP.VA.kLVATriangularweaving(Triangle)iVeavelengthTriangularweavingdoubtfrequency(PUTriane)TrapezoidalwavingSglTfapBc)Trapezoidalweavingdcubfefrequency(DHTrapec)Trapezoidalweavingasyirmelric(UnsTrapeciSpiralweaving(Spral)Figure-of-eightweaving(Double8)SOUTnTouchvoltageK1picksupwhencontacttakesplaceWeld