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新紅宇機(jī)器人工作站
一、應(yīng)用和系統(tǒng)選型
　　新紅宇11軸機(jī)器人焊接工作站的設(shè)計(jì)開發(fā)、系針對(duì)工程機(jī)械大型構(gòu)件的焊接應(yīng)用、典型工件有汽車起重機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)、吊臂頭尾部、泵車轉(zhuǎn)塔、底架和各類重載車輛中央車架等承力結(jié)構(gòu)件 .
　　該類零件具有尺寸大、重量較重、坯件拼接精度不高等特點(diǎn)、重量一般大于1000kg、外形尺寸最大可達(dá)4000*2500*2000mm、而且焊縫較多、分布在零件各個(gè)位置 .
　　針對(duì)該零件的特點(diǎn)、自動(dòng)化焊接系統(tǒng)需要很大的可達(dá)工作空間、并且可以實(shí)現(xiàn)零件的自動(dòng)變位、保證各個(gè)位置焊縫的焊接可達(dá)和工藝質(zhì)量、并且實(shí)現(xiàn)一次定位裝夾、完成全部焊接工作 . 為此、新紅宇機(jī)器人選用了ABB公司的IRB1600焊接機(jī)器人及其配套外軸電機(jī)系統(tǒng)、配合SAF的焊機(jī)、并且集成了焊縫跟蹤傳感器、保證對(duì)坯件合理尺寸偏差的兼容能力、自動(dòng)調(diào)整焊接路徑保證產(chǎn)品焊接質(zhì)量 .
二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
　　該工作站的運(yùn)動(dòng)部件有ABB機(jī)器人、XYZ龍門架和L型變位機(jī)構(gòu)成 . 其中XYZ龍門架和L型變位機(jī)系由新紅宇機(jī)器人設(shè)計(jì)和制造的聯(lián)動(dòng)變位設(shè)備 .
　　XYZ龍門架具有3個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)能力、IRB1600采用倒置方式安裝在Z導(dǎo)軌末端、XYZ各直線軸行程分別達(dá)到5000mm、2000mm和1500mm、擴(kuò)展了機(jī)器人工作空間、并且配合機(jī)器人本身各軸、保證焊接姿態(tài)可達(dá)性 . 該龍門架采用跨頂安裝方式、有2個(gè)地面支柱、占地面積合理、廠房空間利用率高 .
　　L型變位機(jī)、具有對(duì)該零件的翻轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)變位能力、而且具有極大的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍、保證了零件包括內(nèi)表面和底邊各面的焊縫可達(dá)和工藝性、最大承載5000kg、零件凈重可達(dá)4000kg . 變位機(jī)采用地面安裝、可以固定在不同工作區(qū)域、方便廠房布局和工件運(yùn)輸 .
　　本系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部分計(jì)有11軸：機(jī)器人6軸、龍門架3軸、變位機(jī)2軸;其中5個(gè)機(jī)器人外軸均采用ABB的標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、可以在工作空間內(nèi)不同坐標(biāo)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)、空間運(yùn)動(dòng)精度可達(dá)+-0.5mm、保證離線在線焊接程序的精確運(yùn)行 .
三、焊接工藝和焊縫跟蹤
　　焊機(jī)采用SAF的DigiWave系列500A焊接電源和送絲機(jī)、TBI焊槍、針對(duì)不同焊縫工藝優(yōu)化參數(shù)組合、保證產(chǎn)品質(zhì)量 .
　　同時(shí)、針對(duì)零件坯件拼接精度不高、尺寸公差較大的情況、該工作站集成了ABB的WeldGuideIII焊縫跟蹤系統(tǒng)、檢測(cè)焊接過程中焊接電壓電流的變化、自動(dòng)計(jì)算和補(bǔ)償機(jī)器人焊接路徑、保證在公差范圍內(nèi)的零件焊接質(zhì)量 .
　　新紅宇機(jī)器人具有激光掃描焊縫跟蹤系統(tǒng)的集成能力、可以根據(jù)工藝要求和實(shí)際應(yīng)用需求、集成離線或在線激光掃描傳感器、自動(dòng)補(bǔ)償焊接路徑 .
四、完備的安全配置和控制
　　為了保證安全高效的生產(chǎn)、工作站配備了完整的安全設(shè)備、包括圍欄、安全門、各類安全器件和環(huán)境防護(hù)設(shè)備 . 各類安全停止計(jì)有：緊急停止、限位停止、安全門監(jiān)控停止、保證各種工況下的安全操作 . 并且針對(duì)傳動(dòng)鏈制動(dòng)失效的極端情況、設(shè)計(jì)可選配的失效自動(dòng)止動(dòng)裝置、杜絕安全隱患 .
　　該機(jī)器人站采用PLC和可選配的觸屏式HMI、為實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中的操作人員提供直觀友好的操作和監(jiān)控環(huán)境、保證了實(shí)際生產(chǎn)的高效和簡(jiǎn)便、實(shí)現(xiàn)一人多站的運(yùn)作模式 .
五、優(yōu)點(diǎn)
　　新紅宇機(jī)器人針對(duì)工程機(jī)械中大型結(jié)構(gòu)件焊接應(yīng)用、開發(fā)的機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)具有11軸聯(lián)動(dòng)能力、在全工作空間6000*4000*3000mm（機(jī)器人末端可達(dá)）內(nèi)實(shí)現(xiàn)了+-0.2mm的重復(fù)路徑精度和+-0.5mm的空間定位精度、運(yùn)動(dòng)性能的最大速度和加速能力都遠(yuǎn)超國內(nèi)外同類產(chǎn)品 .
　　新紅宇機(jī)器人的機(jī)器人自動(dòng)焊接站、集成了高性能的工藝設(shè)備、包含國內(nèi)外著名品牌的焊接系統(tǒng)和針對(duì)零件公差的多種焊縫定位和跟蹤系統(tǒng)、在坯件拼接精度不高、工件一致性較差的情況下、也能保證良好的工藝穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量 .
　　該機(jī)器人站的配套工裝、安全、防護(hù)和控制裝置齊備、與傳統(tǒng)手工站相比、大大提升了操作便利型和生產(chǎn)安全 . 配套的安全設(shè)計(jì)符合國內(nèi)外相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)、符合現(xiàn)代化工廠的嚴(yán)格要求 .