基于钣金件机器人坡口系统方案的详细分析

1.客户要求

1.1用途及工艺要求

用于过渡槽的侧板、基架体的侧板、联接垫架的上下板等大型结构件板材的空间坡口切割及平面定位的直线、曲线切割或者一些舌板等小型板材件重要外露倒角的切割，以提高大型结构件外露倒角的外观质量和坡口焊接质量。

☞ 切割对象：主要为低碳钢、合金钢等热轧中厚板。

☞ 切割气体：丙烷、氧气。

☞ 切割方式：机器人坡口切割工作站采用单工位布局方式。

1.2技术参数及性能要求

☆ 设备技术参数要求

☞ 有效切割宽度1500毫米 ；有效切割长度5000毫米 ；

☞ 有效切割厚度100毫米；最大加工坡口角度＞60°；

☞ 火焰切割速度100～800毫米/分钟；设备可以连续24小时工作；

☞ 工作台最大承载重量： 不小于2.0t；

☆ 设备工作环境条件：

☞ 工作电源： 三相交流380V 50HZ

☞ 环境温度：-10～50℃，湿度≤80%

☞ 周边环境： 通风良好，有轻微振动

☞ 切割气体：燃气液化石油气或天然气＋氧气

☞ 管道燃气压力：0.35～0.5 Mpa；燃气最大流量：120～150m3/h

☞ 管道氧气压力：0.5Mpa；管道压缩空气压力：0.5～0.6 Mpa

☞ 工作电源： 三相交流380V±10％ 50Hz±2％

☞ 环境温度：-10～50℃，湿度≤80%，空气无腐蚀性气体

☞ 周边环境： 通风良好，有轻微振动0.5G以下。

☞ 压缩空气： ＞0.5Mpa

2．工作站概述

2.1焊接工艺

用于过渡槽的侧板、基架体的侧板、联接垫架的上下板等大型结构件板材的空间坡口切割及平面定位的直线、曲线切割或者一些舌板等小型板材件重要外露倒角的切割，以提高大型结构件外露倒角的外观质量和坡口焊接质量。

切割对象：主要为低碳钢、合金钢等热轧中厚板。

切割气体：丙烷、氧气。

切割方式：机器人坡口切割工作站采用单工位布局方式。

工件装卸方式：人工装卸料；

2.2工作站概述

本工作站采用单工位空间布置。工作站主要包括坡口机器人、工件变位机、火焰切割系统、安全措施、系统集成控制柜等。

2.3工作站操作流程

(1)示教作业

①将工件置于工装平台上,定位｡

②打开设备电源｡

③将机器人操作箱上运转模式键设定在示教模式一侧｡

④进行示教作业前的确认作业｡(首次工作进行,一次完成后,以后无需进行此步骤)

⑤用示教操作器进行示教作业。(首次工作进行,一次完成后,以后无需进行此步骤)

a)焊接程序

1)遥控机器人,作成轨迹｡

2)设定命令代码｡

例如,在焊接开始点传感的时候,仅仅指定命令代码和坡口种类,机器人就会自动生成传感动作｡

3)在系统中设定参数｡

4)确认示教程序有无错误,程序是否传送至步骤｡如果有错误,进行修改｡

5)遥控机器人移动至退避位置(程序的开始位置､终了位置)｡

⑥将程序保存在外部记忆(闪存卡)中｡

(2)再生作业(自动运转)

①从安全栏内出来,插上安全栏的安全栓｡

②将机器人操作箱的运转模式键变更至再生模式侧｡

③确认安全栏内无人,机器人动作范围内没有干涉物｡

④通过外部启动单元设定该程序编号,进行再生｡

⑤只要不发生异常停止,焊接程序和相关作业程序就会自动再生,所以不需要操作员的监视｡

⑥由于割炬异常等轻异常发生停止时,状态显示灯从黄色变为红色,以此通知工人。

⑦以下所示为异常处理作业的顺序｡

1)将运转模式键变更至示教模式侧,进入安全栏内｡

2)确认异常状态,排除异常的原因｡如果使用暂时停止点自动恢复功能,机器人可以从异常停止的位置自动再次启动｡

3)进行适当的处理后,从安全栏内出来,插上安全栓｡

4)将运转模式键变更至再生模式侧,进行再启动｡

⑧再生运转结束后,将运转模式键变更至示教模式侧,进入安全栏,确认坡口状态｡需要更改坡口条件时,修正数据库｡

⑨将程序保存在外部记忆(闪存卡)中｡

⑩循环，相同规格工件装夹完成后调用固定示教好的程序，外部启动，开始坡口，完成坡口后卸件，完成一循环。