鋼結(jié)構(gòu)智能焊接機(jī)器人（地軌式）
產(chǎn)品類型
構(gòu)件寬度不超過1.2米；地軌標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度9-12米；根據(jù)車間布局與生產(chǎn)流程安裝擺放地軌位置；焊縫形式：
平直角焊縫、平面折線角焊縫、立角焊縫、包角焊接（不含多層多道）。
鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品：包括 H 型鋼柱、屋面梁、 吊車梁（行車軌道梁）、牛腿、檁托及其他相對(duì)開放的鋼結(jié)構(gòu)
產(chǎn)品；
、
龍門式雙頭焊接機(jī)器人
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二、設(shè)備說明
1.設(shè)備系統(tǒng)概述
地軌式單機(jī)智能焊接工作站主要用于各類鋼結(jié)構(gòu)角焊縫的機(jī)器人自動(dòng)化焊接，工作站滿足 H 型鋼結(jié)構(gòu)、
橫隔板等角焊縫焊接要求。
每套地軌焊接工作站包括控制系統(tǒng)、地軌行走機(jī)構(gòu)、弧焊機(jī)器人、焊接電源及冷卻水箱、智能焊接視
覺系統(tǒng)、水冷焊槍以及清槍站等。
1.工作站功能綜述
1）工作站工作過程：
2）系統(tǒng)能夠滿足每天二班（每班 8 小時(shí)）正常工作，并能保持穩(wěn)定的精度。
3）工作站的設(shè)計(jì)圖紙經(jīng)過反復(fù)的論證及仿真設(shè)計(jì)，各個(gè)部件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度可靠、裝配維修方便，在保
證功能的前提下，保證了外形的美觀。
4）工作站設(shè)備的所有外購(gòu)件均為行業(yè)內(nèi)知名廠家提供（詳見配置清單），所有加工件的質(zhì)量都經(jīng)過嚴(yán)
格的把關(guān)、強(qiáng)度達(dá)標(biāo)、性能優(yōu)越和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。
5）工作站設(shè)備的零件和儀表及全部圖紙資料的度量單位均采用國(guó)標(biāo)單（GB）標(biāo)準(zhǔn)；所有儀表、零部
件的設(shè)計(jì)、制造及所用材料應(yīng)符合 ISO和IEC標(biāo)準(zhǔn)或其他同等標(biāo)準(zhǔn)。
6）工作站零部件選用優(yōu)質(zhì)材料制造，所選用的機(jī)械、電氣元件是優(yōu)質(zhì)的、成熟的、可靠的系列產(chǎn)品。
7）機(jī)器人前端有防碰撞傳感器，在發(fā)生碰撞時(shí)能及時(shí)停機(jī)保護(hù)，同時(shí)根據(jù)需求可配置自動(dòng)清槍剪絲
系統(tǒng)。
8）工作站參數(shù)化建模、三維數(shù)模驅(qū)動(dòng)、智能規(guī)劃焊接路徑、激光視覺傳感器拍照修正路徑、超出限
制偏差范圍報(bào)警、匹配參數(shù)及工藝庫(kù)自動(dòng)創(chuàng)建焊接程序等智能化焊接功能。
2.智能操作系統(tǒng)
我們自主開發(fā)系統(tǒng)，其主要功能是通過將焊接工藝進(jìn)行深度集成，導(dǎo)入三維模型，通過視覺系統(tǒng)對(duì)整個(gè)
構(gòu)件焊縫準(zhǔn)確定位，依據(jù)模型中的位置實(shí)際輪廓， 自動(dòng)生成焊接程序。
軟件部署在 PC 系統(tǒng)上，PC 系統(tǒng)可以放置在任何位置，通過無線路由可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，即在辦公室
可以直接操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行焊接。
3.設(shè)備清單
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單套地軌焊接工作站 工作站數(shù)量：1 臺(tái)套 |
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序號(hào) |
分項(xiàng) |
名稱/描述 |
單位 |
數(shù)量 |
品牌/廠家 |
備注 |
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1 |
機(jī)器人系統(tǒng) |
焊接機(jī)器人 |
套 |
1 |
庫(kù)卡 |
BR-2010A Pro |
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2 |
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訂制線纜 |
套 |
1 |
庫(kù)卡 |
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3 |
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控制柜 |
套 |
1 |
庫(kù)卡 |
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4 |
焊接設(shè)備 |
數(shù)字脈沖焊機(jī) |
套 |
1 |
麥格米特 |
DEX2 500MPR |
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5 |
|
訂制線纜 |
套 |
1 |
麥格米特 |
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6 |
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水冷 |
套 |
1 |
特爾瑪 |
TRM602W HD |
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7 |
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清槍站 |
套 |
1 |
北京金雨 |
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8 |
行走系統(tǒng) |
全封閉地軌 |
條 |
1 |
庫(kù)卡 |
JHY6100A-9 |
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9 |
|
伺服外部軸 |
套 |
1 |
庫(kù)卡 |
2.2kw 驅(qū)動(dòng)器 |
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10 |
|
伺服電機(jī) |
套 |
1 |
庫(kù)卡 |
130/2.2kw |
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11 |
|
訂制線纜 |
套 |
1 |
庫(kù)卡 |
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12 |
視覺系統(tǒng) |
BCW600P |
套 |
1 |
梅卡曼德 |
復(fù)合相機(jī) |
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13 |
軟件 |
操作臺(tái) |
套 |
1 |
庫(kù)卡 |
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|
14 |
|
智能操作系統(tǒng) |
套 |
1 |
柏楚 |
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4.設(shè)備配置
4.1 焊接機(jī)器人系統(tǒng)基本組成：
4.2 工作站布局方案
4.3 焊接機(jī)器人：BR-2010A Pro
運(yùn)動(dòng)范圍與桿長(zhǎng)參數(shù)
機(jī)器人控制系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)
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功能單元 |
規(guī)格項(xiàng)目 |
技術(shù)指標(biāo) |
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主電源 |
額定電壓 |
三相交流 380V±10% |
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供電頻率 |
50Hz～60Hz，波動(dòng)范圍±5% |
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整機(jī)功率 |
3.5kW |
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IO 擴(kuò)展版 |
數(shù)字量輸出 |
20 路 PNP 高電平輸出 |
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數(shù)字量輸入 |
27 路 NPN 低電平輸入（IN1-IN3 可切換成高電平有效） |
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模擬量輸出 |
4 路 0-10v 模擬量輸出（最大輸出負(fù)載能力 50mA） |
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|
PWM 輸出信號(hào)接 口 |
PWM 信號(hào)電平為 24v 或 5v 可選。 |
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總線主機(jī) |
USB 接口 |
6 路標(biāo)準(zhǔn) USB3.0 接口 |
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Ethernet |
3 路，接口位于控制器，標(biāo)準(zhǔn) RJ45 接口?？梢杂脕礞溄?/span>網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備（如網(wǎng)絡(luò)攝像頭，帶網(wǎng)絡(luò)通訊的激光器等）、交換機(jī)等 |
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EtherCAT |
1 路，支持遠(yuǎn)程 IO 模塊，ANYBUS 網(wǎng)關(guān)模塊擴(kuò)展、焊機(jī)等 |
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DVI-I 顯示接口 |
可以用于接顯示，兼容數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)。 |
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RS232 接口 |
可用于連接 RS232 串口通訊設(shè)備 |
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控制柜外形尺寸 |
W555mm×D560mm×H1165mm（不包含航插） |
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重量 |
125kg |
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環(huán)境 |
電柜防護(hù)等級(jí) |
IP54，散熱單元 IP30 |
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冷卻方式 |
風(fēng)冷 |
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安裝方式 |
立放 |
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使用場(chǎng)所 |
室內(nèi)，不受陽光直射，無塵埃、腐蝕性氣體、可燃性氣體、 油霧、水蒸氣、滴水或鹽分等 |
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使用環(huán)境溫度 |
0℃~45℃ |
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使用環(huán)境濕度 |
80%RH，無凝露（40℃) |
通訊功能
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通訊功能 |
是 否 具 備 |
補(bǔ)充說明 |
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TCP/IP 通訊 |
√ |
支持 SOCKET 通訊作為服務(wù)器或客戶端，支持字符串的自由解析 |
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Modbus-TCP |
√ |
機(jī)器人作為 modbus-tcp 地從站（服務(wù)器），支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸、外部啟 動(dòng)、狀態(tài)讀取 |
|
Ethernet/IP |
√ |
機(jī)器人作為從站 |
|
EtherCAT |
√ |
支持 EtherCAT 從站設(shè)備，支持 ANBUS 系列網(wǎng)關(guān)，使 EtherCAT 通訊 轉(zhuǎn)換為其他總線協(xié)議 |
|
其他 |
√ |
基于 TCP/IP 協(xié)議的固定格式的固定視覺通訊 |
4.4 9 米行走地軌
地軌參數(shù)
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名稱 |
地軌行走系統(tǒng) |
安裝環(huán) 境 |
溫度 |
-10-45℃ |
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型號(hào) |
JHY6100A-9 |
濕度 |
20-80% |
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結(jié)構(gòu) |
地軌單機(jī) |
震動(dòng) |
4.9m/s2 以下 |
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負(fù)載 |
1000 公斤 |
其他 |
不可有引火性及腐蝕性氣體、液體， 不可涉及水、油等，不可靠近高強(qiáng) 干擾源 |
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定位精度 |
±0.5 毫米 |
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附軸數(shù) |
1 |
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X 向軌道長(zhǎng)度 |
9 米 |
最大行走速度 |
40m/min |
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設(shè)備配置
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品名 |
規(guī)格型號(hào) |
品牌 |
說明 |
|
軌道主體 |
JHY6100A-9 |
歆耀強(qiáng) |
1000kg |
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行星減速機(jī) |
TBK120-20 |
鈦科馬格 |
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伺服電機(jī) |
TDA130-06430FA1-11B00 |
歆耀強(qiáng) |
2.2KW |
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直線導(dǎo)軌 |
30 重載方型 |
臺(tái)灣銳昇 |
6 組滑塊 |
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坦克鏈 |
65*200-R200 |
臺(tái)灣 J@T |
M3 斜齒 |
4.5 焊接電源
麥格米特 DEX2 500MPR
設(shè)備參數(shù)
4.6 清槍站
功能特點(diǎn)
1) 清理焊接機(jī)器人在自動(dòng)焊接作業(yè)過程中產(chǎn)生的粘堵在焊槍氣體保護(hù)套內(nèi)的飛濺物，確保氣體長(zhǎng)期暢通
無阻，有效地阻隔空氣進(jìn)入焊接區(qū)域，提高焊縫質(zhì)量；
2) 清理導(dǎo)電咀上焊煙產(chǎn)生的積塵；
3) 清理銜接管上氣體出氣孔；
4) 為保護(hù)套噴灑清槍劑，降低焊渣對(duì)火口、導(dǎo)電嘴的死粘連，增加耐用度。
5) 減輕操作人員的工作量；
6) 防止人工清理不準(zhǔn)時(shí)而影響焊接質(zhì)量；
7) 防止人工清理重復(fù)拆裝保護(hù)套使保護(hù)套和本體連接管之間的絕緣筒螺紋磨損，延長(zhǎng)運(yùn)用時(shí)間，降低成
本；
8) 防止因螺紋磨損招致氣體保護(hù)套裝置歪斜，氣體導(dǎo)偏而形成維護(hù)失效。
4.7 水冷焊槍
考慮到工件的焊縫特點(diǎn)焊槍采用特爾瑪機(jī)器人水冷焊槍，其主要由水冷槍頸及電纜組成。傳統(tǒng)焊槍 的保護(hù)氣只有一路，在保護(hù)氣由噴嘴噴出時(shí)極易迅速散失，只能靠加大氣體壓力和流量來提高氣保護(hù)效 果。新一代機(jī)器人焊槍創(chuàng)新地采用兩路保護(hù)氣設(shè)計(jì)，外層通道的保護(hù)氣成軸向氣流，而內(nèi)層通道的保護(hù)
氣成徑向氣流，在噴嘴內(nèi)混合形成層流狀保護(hù)。
由于加強(qiáng)了保護(hù)氣的流動(dòng)控制，使得焊接中氣保護(hù)效果非常優(yōu)秀，焊縫質(zhì)量提升，同時(shí)，保護(hù)氣用 量也大大降低。同時(shí)兩通道保護(hù)氣可以到達(dá)焊槍內(nèi)的多個(gè)部位，使焊槍的 冷卻效果得到加強(qiáng)，并且由于
徑向氣流的存在，使得導(dǎo)電嘴也得到充分的冷卻，避免導(dǎo)電嘴過度燒損，從而延長(zhǎng)了導(dǎo)電嘴的壽命。
特點(diǎn)：
1）雙路氣管可以優(yōu)化氣體流通環(huán)境，提高了氣體流通量。
2） 易耗件的超長(zhǎng)使用壽命。
3）更優(yōu)秀的雙路水冷效果。
4）更高的焊接能力。
4.8 激光視覺傳感器
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參數(shù) |
值 |
參數(shù)說明 |
|
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低視距 |
視野范圍 |
550-750mm |
精準(zhǔn)定位時(shí)使用 |
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視距范圍 |
160-220mm |
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高視距 |
視野范圍 |
750-1800mm |
初定位時(shí)使用 |
|
視距范圍 |
220-550mm |
||
|
Y 方向分辨率 |
0.07mm |
Y 方向擁有更高分辨率。測(cè)量焊縫水 平偏移更加準(zhǔn)確 |
|
|
Z 方向分辨率 |
低視距 |
0.3mm |
約等于大部分機(jī)器人的定位精度。
比絕大多數(shù)機(jī)器人軌跡精度要高。 |
|
高視距 |
1mm |
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5.設(shè)備能耗
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單機(jī)版用電量 |
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序號(hào) |
設(shè)備名稱 |
設(shè)備功率 |
單站數(shù)量 |
總能耗 kW |
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1 |
焊接機(jī)器人 |
5.0 |
1 |
5.0 |
|
2 |
焊接行走軸 |
2.2 |
1 |
2.2 |
|
3 |
焊機(jī) |
21.4 |
1 |
21.4 |
|
4 |
視覺、控制器 |
0.6 |
1 |
0.6 |
|
合計(jì) |
|
|
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29.2 |
三、項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)
1.項(xiàng)目經(jīng)理崗位職責(zé)
a.項(xiàng)目的第一負(fù)責(zé)人，主控項(xiàng)目計(jì)劃及整體進(jìn)度控制、安全措施落實(shí)監(jiān)督、質(zhì)量控制監(jiān)督；
b.參與項(xiàng)目的前期的技術(shù)交流，現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃、布局、確認(rèn)；
c.項(xiàng)目過程考核及項(xiàng)目組內(nèi)組員獎(jiǎng)金考核
d.與需方問題協(xié)調(diào)溝通及時(shí)向項(xiàng)目總監(jiān)、項(xiàng)目助理匯報(bào)；
e.項(xiàng)目驗(yàn)收工作的推動(dòng)及負(fù)責(zé)項(xiàng)目總結(jié)會(huì)的組織及召開。
2.技術(shù)經(jīng)理崗位職責(zé)
a.項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人（控制、設(shè)計(jì)、工藝），對(duì)項(xiàng)目的技術(shù)方案可行性負(fù)責(zé)；
b.負(fù)責(zé)項(xiàng)目的技術(shù)交流及技術(shù)協(xié)議的簽訂工作；
c.項(xiàng)目過程中技術(shù)方案的優(yōu)化及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、技術(shù)配合。
