湖南自动焊接机器人方案（电池框架机器人自动焊接技术方案）
湖南自动焊接机器人方案（电池框架机器人自动焊接技术方案）总计产品规格序号工件名称产品型号
一、被焊接工件参数：
被焊接工件名称：电池框结构件
被焊接工件尺寸及重量：
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箱体产品基本参数 | |||||
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序号 |
工件名称 |
产品型号 |
产品规格 |
总计 |
备注 |
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重量（KG） | |||||
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1 |
结构件 |
1 |
1200×300×500 |
30 | |
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2 |
2 |
500×300×50 |
8 | ||
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3 |
3 |
被焊接工件焊缝形式：角接焊缝，对接焊缝等
蓄电池框
二、焊接工艺及工艺要求：
2.1、工件装卸方式：采用人工辅助吊装方式。
2.2、装卡方式：定位块定位，手动压紧方式。
2.2、焊接工艺：焊接时采用气保焊。
①、焊接前，人工先将散件在工装夹具上进行人工拼装点固焊，然后装配到设备上进行自动焊接。焊接质量能够满足图纸要求。
②、焊接前，人工先将散件在工装夹具上装配到再由机器人设进行自动焊接。焊接质量能够满足图纸要求（可选）。
2.3、焊接设备：采用机器人自动焊搭配工装夹具对工件进行外直缝的自动焊接，工件误差应控制在±0.25mm以内。
2.4、设备环境及工件精度要求：
安装位置： 室 内；
连续工作时间：≥24h；
电 源： 380V±10% 50Hz±1；
环境温度： -10 — 50°C；
相对湿度： ≤90%；
气源要求： (CO2) CO2:100%；(MAG)Ar:80% CO2:20%；
三、设备简介：
本机主要应用于箱体外直缝的焊接，结构为机器人、伺服变位机、焊接系统（包括焊接电源、焊枪、焊枪冷却系统）、电气控制系统等组成。机器人为6轴结构，焊接完成一道焊缝后，可控制焊枪准确的移动到下一道设定好的焊缝位置，可预先设定好针对焊缝的焊枪姿态对焊枪进行姿态调整。
效果图
四、设备分项简介：
1）工作站配置构成明细：
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序号 |
名称 |
型号和规格 |
数量 |
制造商名称 | |
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1 |
机器人系统 |
机器人本体 |
HJZN1006A-138 |
1 |
浩捷智能 |
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控制柜 |
HJZN1006A-138 |
1 | |||
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示教器 |
HJZN1006A-138 |
1 | |||
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供电电缆及控制电缆 |
1 | ||||
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变压器 |
1 | ||||
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2 |
焊接系统 |
全数字气保焊机 |
350 |
1 |
麦格米特 |
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机器人焊枪及电缆等 |
1 | ||||
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焊枪防碰撞传感器 |
1 | ||||
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3 |
自动清枪装置 |
1 |
浩捷智能 | ||
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4 |
工作平台 |
负载≤250kg |
2 |
浩捷智能 | |
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5 |
工装夹具 |
手动组合 |
2 |
浩捷智能 | |
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6 |
机械辅件 |
机器人安装支座 |
1 |
浩捷智能 | |
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管线支架 |
平衡吊方式 |
1 | |||
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线槽及附件 |
1 | ||||
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7 |
电气控制系统 |
电气控制柜 |
1 |
浩捷智能 | |
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预约操作盒 |
2 | ||||
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三色警示灯 |
1 | ||||
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8 |
气路系统 |
1 |
AirTAC/HITOP |
工作站工作情况介绍：本工作站本着使机器人使用效率最高的原则设计为单机双工位模式，即由一台机器人配两个工作平台及两套焊接工装组成。当机器人焊接一工位时，人工对二工位油箱进行上料，一工位焊接完成后人工进行下料时机器人焊接二工位，依次类推无限循环机器人使用效率最高。因为本项目涉及焊接工艺为二保焊，长时间焊接焊枪容易堵塞所以定期要人工更换钨极，定时清理焊枪以免影响焊接质量。
机器人本体的焊缝轨迹动作程序在机器人示教器上设定；夹具、气路控制、工作站启停等均通过外围电气控制系统与机器人本体控制器通信控制。
2）机器人本体系统：
机器人特点：
u极高的运动性能：机器人6轴采用AC伺服电机，能够实现高精度的运行和停止；机器人运动加速度及本体刚性性能指标很高。
u采用了高分辨率的编码器用于机器人各轴的位置检测。精度提高，准确性更强。
u全轴带制动系统，操作更加安全。
u防潮防尘一流，即使在苛刻的打磨车间依然保持良好的运行状态。
u极强的持久性能：通过提高旋转变位器及伺服电机、减速机等的规格，使机器人在设计上使用寿命大大提高。
u极高的耐撞击性能，机器人手臂拥有高感度撞击检测及柔性控制功能，机器人手臂能在受到撞击时，能迅速检测到负荷，自动切换成柔性控制，各轴电机处于自由状态，对手臂进行有效保护。操作者可以轻松移走机器人，排除故障，再次运行程序，机器人还能按照原来的轨迹运行，不需要重新校对程序。
示教器
u示教器采用高清晰大尺寸彩色显示屏： LCD 显示屏，LED 背光灯，强光下亦可操作。光源稳定可靠，环境适应性强，更加耐用。
u工业级塑料外壳，坚固耐用。
u工业标准操作系统，菜单式操作，人机交互性能好，操作方式类似个人电脑，易学易用。
u各个功能区分布在示教器屏幕周围，布局合理，拥有丰富的功能键，示教编程方便快捷。
u拥有独特的拨码开关及电子手轮设置，类似电脑的鼠标操作，能够实现选择、确定、动作机器人、程序更总等各种功能。方便机器人的精细调节。
u 技术参数表
3）焊接系统
麦格米特350
■ 超高性价比的脉冲MIG/MAG焊机，半自动高性能焊接不锈钢及铜合金的理想选择，普通气保焊的最佳替代品，几乎无飞溅，熔附率高，焊缝质量高。
■ 不锈钢实芯焊丝即可达到药芯焊丝的效果，无需清渣打磨，降低生产成本，提高效率
■ 独创的熔深控制功能，可实现工件性能一致性，提高工件质量
■ 独创的短弧控制功能，在减小工件热输入的同时提高生产效率
■ 具有普通气保焊无法比拟的全位置焊接性能，实现完美的全位置焊接效果
■ 环境适应性好，开放式送丝机体积小、重量轻便于移动，可靠性高
■ 用户可存储自定义的10套焊接工艺参数
■ 特别适用于结构件、钢结构、重工、压力容器等行业碳钢、不锈钢的半自动高性能焊接
4）焊接夹具：
所有夹具均采用快换设计，为用户预留产品更新接口。
构造骨架具有足够的钢度和强度，焊接件进行时效处理以消除内应力。
焊接的每个组件进行单独定位夹紧，保证每个焊接组件之间有相对正确的位 置关系，以满足工件图纸要求。
夹具材料：
夹具台，底板、支架等 Q235-A
工件定位用销、圆形定位台 40Cr复合盐浴处理 HRC49-52
定位块、撞块、普通压头 40Cr复合盐浴处理 HRC49-52
快换定位销和套 40Cr复合盐浴处理 HRC49-52
防飞溅护罩 黄铜H62厚1.5mm
直线导轨 台湾TBI
气缸 AIRTAC/
HITOP
螺钉、螺栓 8.8级
5）控制系统功能：
1、用户可根据工件情况，通过焊接工艺评定设定专家参数，存储在相应的程序位置。操作者通过调用程序进行工作，减少意外出错机会同时也有利于工艺纪律的执行针；对不同的工件，可设置不同的焊接程序并编号，进行预约，在焊接时从触摸屏上直接调用对应的焊接程序进行焊接。工作时，控制系统按操作者选用的程序完成工件的装夹和自动焊接。
2、具有手动和自动控制功能：在手动状态可通过设置在操作盒面板上的人机界面上实现每一部动作的手动控制，该设计是方便设备的调整。在该状态也可进行焊接。在自动状态，操作人员只需按双启动预约按钮盒，设备就可以按选定的预设动作程序完成工件的转动到位、焊接和回位。
3、工作站系统具有报警、自诊断、软限位及互锁功能。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。控制柜上方设置三色状态指示灯（绿色：工作状态；黄色：等待状态；红色：故障）。
4、程序控制焊枪的清枪、剪丝及喷硅油动作。
5、工作站控制系统选用模块化结构形式便于以后扩展，保证现有夹具的控制。工作站采用彩色触摸屏，屏内设置有效无效按钮和通断灯，利于检测。
6、控制柜与焊接电源和传输线之间采用标准的线槽盒进行连接，规范整洁。
6）：
BRG2000清枪、剪丝机构
为了确保焊接质量，实现自动化生产，焊枪喷嘴内部的飞溅必须定期清理，因此清枪机构是机器人MIG焊接系统必须的配置。清枪程序可以插入任意焊接程序之后，清枪的间隔周期基于不同的焊接任务和工艺，根据经验而预先设定。
由于需要使用接触传感器寻找焊缝，一致的焊丝长度成为必要的条件，因此在寻找焊缝之前，需要采用剪丝机构保证一致的干伸长。
v工作方式：气动双刃铣刀伸入固定的喷嘴内部旋转，刮除飞溅
v压力6-8 bar
v清枪节拍：3-5 s
v清枪完毕后自动喷防飞溅剂，并可由焊枪枪缆自内而外吹落松动的飞溅
BRG2000的优点：
v
双喷嘴交叉喷射，硅油能更好地到达焊枪喷嘴的内表面，确保焊渣与喷嘴不会发生粘连。
v清枪喷硅油装置在同一位置，机器人只要一个动作就可以完成喷硅油和清枪的过程。
v在控制上仅需要一个启动信号，清枪喷硅油按照规定好的动作顺序启动。
v剪丝装置采用焊枪自触发结构设计，不需要使用电磁阀对它进行控制，简化了电气控制。
| BRG2000清枪、剪丝机构 | |
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清枪前 |
清枪后 |
