机器人行业应用解决方案

建筑用电动爬架铝合金模板机器人焊接工作站系统方案

2020-01-05 12:51:23 aipaae 9

  随着劳务价格的攀升和市场对建筑质量要求的提高,目前国内广泛应用的木竹胶合板、钢模板等传统建筑材料,因为技术含量和施工效率低、浪费人工、污染严重等问题,已经不能满足绿色建筑和节能减排的要求,这为符合绿色环保和循环经济要求的铝合金模板提供了发展机遇。现在工地常用的混凝土浇灌需要大量定制的铝制模板,这方面就需要大量生产,所以需要机器人焊接迫在眉睫,此款设备工装夹具采用气动,工作平台调整适合纵多的模板,焊接,机器人可以多规格选型,夹具可以通用适用。铝模板有这么的市场优势,就要具有能保证产品焊接质量和提高生产效率的焊接工业装备。这套铝模板机器人焊接工作站采用孔系二维平台及柔性夹具,配备部分专用夹具实现了定位和压紧的可调性和灵活性,根据客户需要也可以配置气动夹具,工作效率高,操作方便。该铝模板机器人焊接工作站成功应用在铝模板焊接生产,焊接平台采用孔系二维柔性平台,在加上模块化的夹具组件,调节性强,操作简单。工装夹具的加工精度高,耐研磨,互换性强,能保证产品焊接加工的精度要求。机器人焊接工作站是现代工业应用广泛的提高生产效率的成套装备,采用机器人焊接是焊接自动化的革命性进步,它突破了传统的焊接刚性自动化方式,开拓了一种柔性自动化新方式。

  焊接机器人的主要优点如下:

  1. 易于实现焊接产品质量的稳定和提高,保证其均一性;

  2. 提高生产率,每天可24小时连续生产;

  3. 降低工人劳动条件,可在有害环境下长期工作;

  4. 降低对工人操作技术难度的要求;

  5. 缩短产品改型换代的准备周期,减少相应的设备投资;

  6. 可实现小批量产品焊接自动化;

  7. 为焊接柔性生产线提供技术基础。

      自动焊接工作站广泛应用于汽车制造、工程机械、船舶修造、航空航天、轨道交通、结构件焊接、钣金箱体、自行车(摩托车)制造、与焊接机器人或专用焊机配套等。所以,实现机器人焊接、自动化焊接专机与焊接工装夹具的整体解决方案是现在焊接生产中共同求追的目标。达昌机械制造有限公司在自身承接客户变化多样的结构件的生产过程中,应用组合夹具的设计思想,以其创意和创新的巧妙构思、灵活多样的结构组合,创新了组合式三维焊接工装夹具与机器人焊接的集成方案,并逐渐从满足自我的使用到供应给各行各业的用户。柔性化的焊接工装免除了设计人员重复设计和制作工装的投入。为广大用户解决了焊接自动化、工装夹具自动化及机器人焊接工装夹具的整体解决方案。


被焊工件及焊接要求

铝模板工件材质为铝合金6061,规格长度3000mm,宽度规格为600mm,厚度50mm,搭接形式为U型板两端封堵,中间焊接加强筋板;另种形式为L型型材三边封堵,中间焊接加强筋板。焊缝为断续焊。

1、铝建筑模板的工件外形图如下:

铝模板焊接1.jpg


2  焊接工艺要求和质量要求

1)、建议使用MIG焊接方式焊接。

2)、国产焊丝(国标)(φ1.0-φ1.2)。

3)、焊缝成型好、均匀,无设备自身原因导致的夹渣、裂纹、咬边、漏焊等焊接缺陷。

4)、焊后工件变形满足图纸要求。

3、铝模板焊接工序

   操作人员将铝模板的零部件放到气动夹具内;然后操作人员按下气动夹具按钮,气动夹具自动夹紧铝模板部件;机器人焊接铝模板部件;机器人焊接程序结束;机器人复位。

铝模板焊接2.jpg

1)、机器人带有起始点寻位功能:该功能具备接触传感功能,具有自动寻找焊缝起始位置的功能,从而解决工件初始定位偏差问题。通过触碰寻位对于其中特征位置的焊缝集中进行寻位;按照工艺需求,遵循焊接应力变化、表面要求及焊接可达性要求,依次进行焊接;焊接过程中,部分关键尺寸进行必要的二次寻位,以保证起弧位置准确。

2)、机器人带有电弧跟踪功能:能补偿由于工件的不一致性、焊接变形带来的偏差。 

双机器人双工位布局:此机器人焊接系统配置双工位布局,焊接机器人可以在工位一和工位二之间交替工作,提高焊接机器人的燃弧时间,显著提高焊接机器人的生产效率。

4、机器人焊接系统

本机器人焊接系统采用全球一线品牌四大机之一的光泓机器人CRP-RH1820-W,由一套自动焊接机器人、套机器人焊接电源、一套机器人水冷单丝焊枪、两个焊接平台、两套气动工装夹具、一套清枪器、一套集成控制系统、安全防护、等部分。

本系统为人工吊装上下料,气动夹紧。机器人系统配有起始点寻位、电弧跟踪功能和多层多道功能等弧焊软件包功能。

机器人焊接系统集成设备配置表


序号

名 称

数量

单位

备注

1

焊接机器人本体

1

CRP-RH1820-W(光泓机器人),臂展1720mm

2

焊接电源

1


3

机器人用单丝水冷焊枪

1


4

系统集成及控制

1


5

工装夹具

2

气动夹具

6

清枪器

1

单丝

7

防碰撞传感器 

1

阿波罗

8

焊接平台

2


9

循环水箱

2


10

安全防护

2


11

安装调试及培训

1


12

配件

1


13

运输及保险

1


5)、CRP-RH1820-W技术参数表


机器人型号

M-10iA/6L

轴数

6 axes

最大运动半径

1820mm

最大负载

20kg

运动范围

J1

5.93rad (340deg)

J2

4.54rad (260deg)

J3

8.00rad (458deg)

J4

6.98rad (400deg)

J5

6.28rad (360deg)

J6

15.71rad (900deg)

最大运动速度

J1

    3.40rad/s (195deg/s)

J2

3.05rad/s (175deg/s)

J3

    3.14rad/s (180deg/s)

J4

      6.28rad/s (360deg/s)

J5

  6.28rad/s (360deg/s)

J6

   9.60rad/s (550deg/s)

允许的负载力矩

J4

44NM

J5

44NM

J6

22NM

允许的负载惯量

J4

1.04kgm2

J5

1.04kgm2

J6

0.28kgm2

重复精度

±0.1mm

防护等级

IP54

噪音

<85dB

机械本体重量

135kg


机器人焊接工作站效果图

铝模板焊接3.jpg

5、机器人焊接工作站操作说明:

操作人员按我司提供《铝膜板机器人焊接作业指导书》进行机器人铝膜板自动焊接工作站的操作,详细操作说明请见《作业指导书》。

1)操作人员将铝模板零部件搬运至气动工装(工位一或工位二)内;

2)操作人员确认工件位置,并按下按钮,气动工装自动夹紧铝模板部件;

3)按下操作盒上的铝模板就位按钮;

4)焊接机器人焊接工位一(或二)位置工装内的铝模板;

5)铝模板焊接完毕,自动焊接机器人离开 ;

6)铝模板焊接程序结束;

7)焊接铝模板自动焊接机器人复位。

注:当操作人员在工位一上装夹铝模板时,焊接机器人可以移动到工位二位置进行焊接。当操作人员在工位二上装夹铝模板时,焊接机器人可以移动到工位一位置进行焊接。焊接机器人在工位一和工位二之间交替工作,以确保最大焊接效率。

焊接机器人生产线.jpg


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