固定式双工位双机器人焊接工作站方案

技术方案

一、机器人工作站设计依据

1. 客户技术要求用户提供的生产节拍及生产纲领用户要求生产节拍：根据客户现场实际要求生产节拍。用户要求生产纲领：7.5小时/天，1班/天，300 天/年机器人工作站布局减震器双工位布局

2. 产品图纸依据客户提供的二维图或三维图进行方案设计，工件图纸如下：方案简单分析：机器人工作站设置成两工位，每个工位安装一套相同的夹具。

二、焊接工艺分析

1、焊接工艺方法

MAG 混合气、1.0 普通碳钢焊丝

2、用户提供图纸分析

2.1产品节拍估算及产品节拍时间

产品节拍估算:

焊缝长度：

焊接速度：600.0mm/min 焊接机器人焊接时间：S 焊接起收弧次数及时间：1 次,1S/ 起弧1S/ 收弧,起弧、收弧时间为S 辅助时间：装卸工件时间（由于采用双工位焊接，

此时间不计如焊接节拍时间）＋机器人空行程时间（S）

完成产品焊接时间：（焊接机器人焊缝焊接时间：S＋焊接起收弧时间：S ＋辅助时间：S）＝S

产品节拍时间：S 节拍计算：按这种节拍焊接该种工件单套设备每天产量: 件

3．对工件要求要求工件不预先点固。要求工件整体一致性好，符合产品图纸要求，工件形状与尺寸精度应符合图纸要求，基本形式与尺寸精度应控制在± 0.5mm 以内。

产品表面清洁，不能由油渍、生锈等缺陷。

三、机器人工作站工作说明及布局图

机器人工作站布局图见图片（图中未画夹具）。机器人系统中包含二台机器人、两个焊接工作台和2 套焊接夹具组成。工作站防护为围栏式。在两个工作台之间有挡光栏，在自动运行时，避免弧光伤害操作者。在每个工作台都有对射光栅和电动门帘来保证操作人员的安全，工人在装卸工件时机器人绝对不会进入该区域，同时如果机器人焊接该面工件时如果人员进入该区域，机器人则立即停止运行。

四、机器人工作站设备明细表及主要技术参数

4.1工作站设备明细表：

4.2设备主要技术参数

（省略）

4.5 ．工作站的外围设备：

4.5.1 底座与基座（客户提供）底座与基座由钢板与型钢焊接而成，具有足够的刚度与强度。所有

焊缝按强度焊缝要求进

行焊接，焊后均进行去应力处理，以去除焊接内应力和有效防止加工的变形

4.5.2封闭式安全围栏封闭式安全围栏由由铝合金型材拼装成框架、铝塑板填充拼装构成，整体有足够的刚度与强度同时，外表美观大方。在封闭围栏的侧边设置维修人员进出的安全门，门上安装安全锁，当安全门打开时机器人不能启动，保证操作者安全。

4.5.3电动遮光卷帘门（带观察窗）电动卷门帘安装在封闭式安全围栏的工作位置，由电机经减速器驱动门帘上下移动，,在自动

运行时，装卸工位的卷门帘自动升起，便于操作工装卸工件，焊接工位的卷门帘自动放下以防止弧光对人眼造成伤害。

4.5.4安全门装置（安全光栅及附件）

在每个装卸工位设有对射光栅来保证操作人员的安全，工人在装卸工件时机器人绝对不会进入该区

域，同时如果机器人焊接该面工件时如果人员进入该区域，机器人则立即停止运行。

4.5.5排烟装置（排烟风机或排烟罩）

在封闭式围栏顶部安装2 个排烟风机，排烟风机的出口与工厂的排风管道相连，及时将焊接烟尘排出。

4.5.6设备警示灯

：

设

4.5.7焊机与机器人控制柜台架焊机与机器人控制柜台架由钢板与型钢焊接而成，具有足够的刚度

与强度。

4.5.8焊接附件、支架、电缆线槽、桥架等设备的所有配线均有保护套，地面上的配线通过金属线槽保护，不在地面上的配线设置支架、桥架安装金属线槽作为配线保护套。确保设备配线符合安全要求。

4.5.9气路系统压缩空气气路系统装在框架机构的侧面，由过滤器、减压阀。压力表和电磁阀等组

成。

在正常使用时，减压阀的压力调至0.2～0.5Mpa 。（为便于操作者观察，封闭围栏靠近操作者

的位置设置：安装压缩空气压力表、焊接保护气流量计的观察窗。）

4.5.10急停操作盒急停操作盒布置在设备内侧，每个工位一个。操作盒上设置一个急停按钮用于设备的紧急停止。

4.6. 机器人工作站的电气控制系统：包括工作站控制箱、状态设定及显示触摸屏、辅助控制操作盒。机器人本体电气控制系统与工作站电气控制系统的连接是通过机器人本体控制箱与工作站控制箱之间的控制电缆实现；主要通过数字量的输入输出口进行控制过程的信息交换，完成操作者直观操作方法、工件自动装夹、安全保护、故障处理等辅助工作与机器人主体焊接工作的密切、可靠的结合。如图

工作站控制系统：

工作站控制系统核心采用三菱PLC，整体机器人控制系统的状态显示全部通过触摸屏完

成，工作程序的调用也是通过触摸屏设定实现。直观、清晰、简便的实现操作人员与设备

的信息交流。

触摸屏

触摸屏可分别设定工位1、工位2、工位3的程序号。触摸屏可将设备的必要信息显示出来。

将安全光栅、系统的气压安全检测信号、夹具气阀、气缸位置传感器、系统双手启动按

钮、安全光栅的信息及辅助操作盒上的功能按钮、指示灯等机器人外围辅助控制信号接至PLC 的输入输出点上。通过工作站电气控制系统的PLC 编程完成机器人焊接工作以外的辅助动作。因为机器人本身的PLC 功能只能完成较简单的工作，且I/O 点较少；不便于完成上述较复杂的外围控制过程。

辅助操作盒主要是为操作者快速、简便、频繁的操作机器人系统。避免工人在连续

生产过程中操作较繁琐的机器人示教盒、控制盒、工作站控制系统的触摸屏；只有更换产品、维修时才有必要去操作它们

五、机器人工作站颜色

5.1机器人本体、机器人控制柜、机器人用变压器、焊接电源等为OTC 原设备标准颜色。5.2设备颜色采用工业国际标准色卡编号，控制柜颜色为RAL7032 ，设备本体常用颜色及色卡编号:蓝色：RAL5005 绿色：RAL6017 黄色：RAL1018 橙色：RAL2009 白色：RAL7032

六、机器人工作站现场条件

6.1 、环境温度：0~40℃

6.2 、相对湿度：20~80%RH（无冷凝）

6.3 、振动：振动加速度小于0.5g

6.4 、电源：三相/380v 50HZ

6.5 、电压波动范围：-15%~－+10%

6.6 、压缩空气：压力不得低于0.45Mpa

6.7 、进回水压力差

不得低于0.2MPa

6.8 、现场无腐蚀气体

6.9 、焊机和机器人有独立的接地端，接地电阻≤100Ω 。

6.10 、车间地基：所有设备与地面联接用地脚螺栓，车间地面要求平整水泥地面，水泥厚度不小于20cm，做常规车间地基处理。车间高度、门窗等无特殊要求。