上海同育教学仪器设备制造有限公司
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焊接机器人实训系统
（一）功能及要求
工业机器人焊接实训工作站由焊接工作台、工件夹持装置、工业机器人、控制柜、示教器、焊接电源、焊枪、送丝机、HW气瓶、丝盘、机器人底座和安全围栏等设备组成。
工业机器人焊接实训工作站在操作时，由人工将待焊接的工件安装于焊接工作台上，并用工件夹持装置将工件夹紧，然后启动焊接机器人，由焊接机器人配合焊接电源、送丝机、焊枪等设备，完成对工件的焊接。完成焊接后，人工取下焊好的工件，再重新装配新的工件重复焊接。在焊接工作站周围安装有安全围栏，示教器放置在安全围栏外，利用示教器在焊接机器人的作业区域外围启动设备，保证安全性，同时，在安全围栏出入口处装有安全光幕，进一步保障焊接工作台的安全。
能完成的实训项目包括：
1.工业机器人的基本认识。
2.工业机器人示教器运动操作。
3.工业机器人的点位示教。
4.工业机器人基本参数设置。
5.工业机器人基本运动指示学习。
6.工业机器人基于示教器的程序编辑。
7.工业机器人I/O控制应用。
8.工业机器人基本接线方法。
9.简单轨迹运行编程与示教。
10.焊接机器人实训系统基础知识。
11.焊接机器人实训系统的使用操作。
12.常用典型焊接机器人焊接（碳钢、不锈钢、铝等）工艺。
13.焊接电源的操作使用。
14.焊接机器人对试板的对接，角接，搭接等进行工艺操作学习。
（二）技术规格
1.输入电源：三相380V 50HZ；
2.工作环境：温度-10℃－+40℃，相对湿度<85％（25℃），无水珠凝结，海拔＜4000m；
3.设备尺寸：约4500*3800*1600 (L*W*H，包括机器人本体的高度)。
4.工业机器人
（1）工业机器人本体相关参数要求
构造 | 垂直多关节型（6个自由度） | |
▲可搬质量 | 不小于12kg | |
▲最大可达 | 1440㎜ | |
▲重复定位精度 | 0.06mm | |
动作范围
| S轴（旋转） | -170°- +170° |
L轴（下臂） | -70° - +148° | |
E轴（中臂） | -90° - +90° | |
U轴（上臂） | -80° - +80° | |
R轴（手腕旋转） | -200° - +200°（-150° ～ +150°）∗6 | |
B轴（手腕摆动） | -150° - +150°（-150° ～ +150°）∗6∗7 | |
T轴（手腕回转） | -455° - +455°（-135° ～ +90°）∗6∗7 | |
最大速度 | S轴（旋转） | 4.53rad/s, 260°/s |
L轴（下臂） | 4.01rad/s, 230°/s | |
E轴（中臂） | 4.53rad/s, 260°/s | |
U轴（上臂） | 4.53rad/s, 260°/s | |
R轴（手腕旋转） | 8.2rad/s, 470°/s | |
B轴（手腕摆动） | 8.2rad/s, 470°/s | |
T轴（手腕回转） | 12.2rad/s, 700°/s | |
容许力矩 | R轴（手腕旋转） | 12.5N·m |
B轴（手腕摆动） | 12.5N·m | |
T轴（手腕回转） | 6N.m | |
容许惯性力矩（GD2/4） | R轴（手腕旋转） | 0.4kg·m2 |
B轴（手腕摆动） | 0.4kg·m2 | |
T轴（手腕回转） | 0.8kg·m2 | |
本体质量 | 不低于190kg | |
防护等级 | 本体：不低于IP54, 手腕轴：不低于IP67 | |
（2）工业机器人控制器
工业机器人搭配的控制器为控制柜，系统架构集成安全控制、自诊断功能、自保护及安全保障等功能，能够实现机器人控制、运动控制、逻辑控制及工艺过程控制，可以后续控制焊接所使用的变位机。控制柜的相关参数如下表所示。
机器人控制柜相关参数要求
构造 | 防尘构造 不低于IP54（背面FAN部：IP2X） |
外形尺寸 | 不低于598（宽）×427（深）×490（高） mm，125 L |
冷却方式 | 间接冷却 |
周围温度 | 通电时 : 0 ℃ ~ +45℃，保管时 : -10 ℃ ~ +60℃ |
相对湿度 | 最大90%（无结露） |
电源规格 | 三相 AC380 V ～ 440 V（+10% ～ -15%）50/60 Hz（±2%）（中性点接地） |
输入输出信号 | 专用信号 : 输入 19，输出：6 |
通用信号 : 输入 40，输出：40（晶体管输出：32 继电器输出：8） | |
位置控制方式 | 串联通信方式（绝对值编码器） |
存储容量 | JOB : 200,000步，10,000机器人命令 |
CIO梯形图（最大）: 20,000步 | |
扩展插槽 | PCI express : 2插槽 |
LAN(上位连接) | 2个（10BASE-T/100BASE-TX） |
控制方式 | 软件伺服 |
驱动单元 | AC伺服用伺服包 |
（3）工业机器人示教器
机器人示教器相关参数要求
外形尺寸 | 不低于152 (宽) × 53 (厚) × 299 (高) mm |
材质 | 强化塑料 |
操作 | 选择键，轴操作键，数值/应用键， |
带钥匙模式切换按键(模式 : 示教，再现，远程)， | |
紧急停止键，使能键， | |
装备SD卡 | |
USB插口 （USB2.0及以上） | |
显示 | 不小于5.7英寸TFT彩色液晶，触摸屏 VGA（640×480） |
(汉字，平假名，片假名，英数字，其他) | |
保护等级 | 不低于IP54 |
电缆长 | 标准 : ≥8m |
（4）工业机器人底座
配备工业机器人底座，能满足上述工业机器人正常运行的所有需求，且外观美观，防锈防震。
（三）焊接电源及焊枪、保护气瓶
1.焊接电源采用数字式逆变焊接电源。焊接电源应适用于高效的机器人焊接，具有高生产性的耐环境性，具有低飞溅型，使用方便，保证自动化焊接。相关参数要求如下：
参数名 | 参数值 |
额定输入电压 | 三相AC380±10% |
额定频率 | 50/60Hz通用 |
▲额定输入功率 | 18KVA |
▲输出电流范围 | 30~350A |
输出电压范围 | 12~36V |
额定使用率 | 60%(以10分钟为周期) |
▲焊接方法 | CO2/MAG/MIG短路焊接、MAG/MIG脉冲焊接，电弧焊 |
适用母材 | 普通碳钢、不锈钢、铝、镀锌钢板 |
▲送丝速度 | 1.5~18m/min |
外形尺寸 | 不低于长670×宽370×高610mm |
2.焊枪的选用应具有高效的生产能力，可靠的引弧技术，集焊枪本体组合、防碰撞器、把持器和电缆为一体，焊枪参数全部适用于以上工业机器人。
3.配备保护气瓶1个（含气表、阀门等配件），气体容量40L，配套固定支架。
（四）焊接工作台
1.焊接工作台采用人工装夹拆卸，可以实现对工件进行焊接，包含工件的搭接、对接和角接等；
2.焊接工作台采用柔性组合焊接工作平台，承载能力高，刚性稳定，表面加工有规则的孔，方便延伸和扩展组合。
（五）安全防护围栏
▲1.采用工业安全光栅，配套相应的电气控制系统，当设备运行时，有人手或其他物体进入机器人操作空间时，设备能够及时停止动作，并发出报警信号，确保操作人员安全。
2.铝合金框架结构，透明材质隔断，高度不低于2米。
3.可将实训系统主要设备与人实现物理隔离。
4.包含警报系统，通过灯光、提示音发出信号。
（六）焊烟吸附除尘设备
1.智能控制，配有专用涡轮风机和电机，设备电路采用过载保护电路，防止设备和线路烧毁,万向柔性吸气臂的外臂管为优质 PVC 钢丝风管，耐高温130℃以上，耐腐蚀；
2.万向柔性吸气臂具备全方位悬停的特点，吸气罩口可以随万向柔性吸气臂360 度旋转，噪音小 dB≦72dB，能耗低、吸风量大；滤筒采用 PTFE 聚酯纤维材料，具有极低的摩擦系数、良好的耐磨性以及好的化学稳定性，过滤效果好，最细可达 0.2 微米,净化效率 99 %。滤筒使用寿命超长，一般工况条件下可达 1-2 年。
3.技术参数：
电源：380V/2P/50HZ；
▲处理风量：≥1500m3/h；
整机功率：≥1.5KW；
▲过滤效率：≥99%；
过滤面积：≥10m2。
（七）其他配套
▲1.设备配套焊接工艺包。
▲2.配套提供工业机器人焊接工作站控制软件，能提供全部开源程序，提供证书等相关证明材料。
3.提供应用方案书、实训指导书（根据平台定制）各1套。
▲4.提供必要的系统使用培训。
5.配套焊接样件，材料Q235，包括：
6.平面敷焊用样, 不低于250mm×200mm×6mm，20个
7.坡口直线焊用样件，不低于250mm×100mm×10mm，20个
8.T形焊用样件，不低于250mm×80mm×6mm,20个
9.管板对接焊用样件，管样件尺寸外径不低于φ60mm、壁厚不低于6mm、长度不低于100mm，板样件尺寸不低于150mm×1500mm×8mm，数量各5个
10.圆弧对接焊用样件，不低于250mm×100mm×6mm,5个
11.提供焊丝，实心焊丝，直径不低于φ1.2mm，不低于5kg。
