解决方案
产品涉及工业机器人、检测仪器、焊接设备、试验机等领域
专用车合箱焊接系统
- 分类：解决方案
- 发布时间：2021-05-19 17:40:16
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1、系统组成
专用车合箱焊接机器人系统主要包括如下设备：时代TIME R6-1400焊接机器人2台，弧焊软件包2套，桁架行走机构2套，焊接电源2套（含电源、水箱、送丝机构和线缆等），水冷焊枪2套，防碰撞传感器2套，清枪剪丝机构2套，激光焊缝寻位跟踪系统2套，激光传感器防护装置2套，参数化编程焊接软件包1套，用户坐标系自校准软件包1套,电气控制系统1套。
两套桁架行走机构共包括X轴行走机构2套、Y向横梁2套、Z轴行走机构2套、立柱6件、爬梯2件、踏台2套、围栏2套和支架等。
2、焊接工件范围
工件名称：车厢；
工件材料：Q235、Q345、T700、Q460c、510L、NM450等碳钢、高强度钢;
板厚：厚度为2mm-18mm，主要集中于6mm-14mm。
焊缝：左右各两条，中间一条；垂直焊缝 2条。
焊接方式：熔化极气体保焊（MAG）；
保护气体：混合气（Ar 80%/ CO2 20%）；
工件组对精度要求：组对误差≤±10mm；焊缝间隙≤3mm，对于焊缝间隙≥3mm的焊缝需要提前打底或后期修补；
车厢就位初始误差：≤±200mm
焊件表面质量：工件表面无油。
3、主要功能
基于激光传感技术的车厢智能焊接系统，可实现车厢高质量、高效率的焊接。主要包括如下功能：
1、可实现免剪丝高可靠性的焊缝激光寻位纠偏功能，效率高，省焊丝；
2、具有防碰撞、示教编程、自动摆动焊接工艺、起始点自动寻位、自动清枪剪丝等功能；
3、具备原始路径再继续和故障自诊断功能；
4、断续焊与满焊自由切换。
4、工艺路线
机器人焊接系统具体操作顺序如下所述：
①人工将事先组对点焊好的车厢总成送至本焊接工位，以到位检测传感器为基准，推车厢到位时，会激发报警装置发出声响，使用车挡将小车限位；
②编制焊接程序（结构相同而长度不同的车箱，在开发界面上直接输入长度，控制器在已有焊接程序的基础上，即可自动生成焊接程序）；
③按下启动按钮，两机器人调取已规划好的“焊接路径程序”；
④首先机器人通过喷嘴接触传感找寻到车厢的初始位置；
⑤机器人焊缝寻位跟踪系统依次寻位并判断倾角和各焊缝起始点位置；
⑥通过末端安装的激光传感器寻找到起始点的偏移量并反馈给控制器；
⑦控制器自动对偏移量进行补偿，并控制机器人到达焊缝起始点位置；
⑧机器人与焊机配合起弧、焊接，同时激光器自动开启，实现焊道的实时跟踪，确保长直焊缝的焊道准确性；
⑨机器人将车厢焊缝焊接完毕，待机器人返回至待机状态后，将已焊接完毕车厢送至下一工序，并将新车厢送至本工位进行焊接。
5、工艺路线特点：
1、程序编制简单。结构相同而长度不同的车箱，在开发界面上直接输入长度，控制器在已有焊接程序的基础上，即可自动生成焊接程序；
2、同时采用激光传感器寻位及跟踪功能，就像给机器人加上了眼睛，可准确寻找到实际的焊道位置，并在焊接过程中实施跟踪纠偏。
3、采用激光传感器寻位，对工件表面的锈迹反应不敏感，若表面具有氧化皮，激光传感器仍可保证寻位精度。
6、激光焊缝寻位跟踪系统
基于时代自主机器人控制器研发的激光焊缝寻位跟踪系统，配合具有免剪丝、高可靠性的激光寻位纠偏技术，结合机器人底层算法的优化，与焊接工艺的结合，突破了车厢板行业自动化焊接的难题，成为国内车厢板行业领先的机器人焊接系统。
激光焊缝寻位跟踪系统的主要特点：
1)具有寻位和跟踪功能,即满足高效定位又适合过程矫正。
2)检测精度达到0.1mm,适用于各种电弧焊接寻位和跟踪要求。
3)体积精巧,有较好的抗震和防飞溅设计,激光头满足IP65等级。
4)有效排除焊接烟尘及强光干扰等,使得产品能够适应恶劣的视觉环境。
5)检测周期短,超高的响应速度能够满足6m/min的检测、跟踪速度要求。
6)实现焊接路径的智能规划。
7)无接触寻位，避免频繁剪丝的现象出现。
8）对表面锈迹反应不敏感，工件若有较严重锈迹，激光仍可保证寻位精度；
9）激光可直接寻找焊道位置，折弯件的折弯误差对其没有丝毫影响。
2、激光寻位跟踪系统的标定
起始点寻位及实施跟踪系统采用激光跟踪器，可实现非接触快速准确寻位。激光器标定配有专门的功能模块，标定过程及精度验证可快速实现。
标定精度验证，只需要移动机器人远离焊缝，“读偏差”功能识别出的偏移量与实际移动量作对比，便可完成精度验证。具有一定操作基础的人员，整个验证过程1-2分钟内便可完成。整个标定过程3-5分钟内便可完成。
寻位与焊接完全分开，通过激光寻位，首先完成对整个车厢板偏移情况的寻位，将偏移数据存入指定数组，而后直接调用焊接程序，一次性的焊完整个车厢板，整个过程飞溅极少，只需在焊接结束后清一次枪，中间无需任何停留与其他操作，提高焊接效率。
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