專用車合箱焊接系統

1、系統組成

專用車合箱焊接機器人系統主要包括如下設備：時代TIME R6-1400焊接機器人2臺，弧焊軟件包2套，桁架行走機構2套，焊接電源2套（含電源、水箱、送絲機構和線纜等），水冷焊槍2套，防碰撞傳感器2套，清槍剪絲機構2套，激光焊縫尋位跟蹤系統2套，激光傳感器防護裝置2套，參數化編程焊接軟件包1套，用戶坐標系自校準軟件包1套,電氣控制系統1套。

兩套桁架行走機構共包括X軸行走機構2套、Y向橫梁2套、Z軸行走機構2套、立柱6件、爬梯2件、踏臺2套、圍欄2套和支架等。

2、焊接工件范圍

工件名稱：車廂；

工件材料：Q235、Q345、T700、Q460c、510L、NM450等碳鋼、高強度鋼;

板厚：厚度為2mm-18mm，主要集中于6mm-14mm。

焊縫：左右各兩條，中間一條；垂直焊縫 2條。

焊接方式：熔化極氣體保焊（MAG）；

保護氣體：混合氣（Ar 80%/ CO2 20%）；

工件組對精度要求：組對誤差≤±10mm；焊縫間隙≤3mm，對于焊縫間隙≥3mm的焊縫需要提前打底或后期修補；

車廂就位初始誤差：≤±200mm

焊件表面質量：工件表面無油。

3、主要功能

基于激光傳感技術的車廂智能焊接系統，可實現車廂高質量、高效率的焊接。主要包括如下功能：

1、可實現免剪絲高可靠性的焊縫激光尋位糾偏功能，效率高，省焊絲；

2、具有防碰撞、示教編程、自動擺動焊接工藝、起始點自動尋位、自動清槍剪絲等功能；

3、具備原始路徑再繼續和故障自診斷功能；

4、斷續焊與滿焊自由切換。

4、工藝路線

機器人焊接系統具體操作順序如下所述：

①人工將事先組對點焊好的車廂總成送至本焊接工位，以到位檢測傳感器為基準，推車廂到位時，會激發報警裝置發出聲響，使用車擋將小車限位；

②編制焊接程序（結構相同而長度不同的車箱，在開發界面上直接輸入長度，控制器在已有焊接程序的基礎上，即可自動生成焊接程序）；

③按下啟動按鈕，兩機器人調取已規劃好的“焊接路徑程序”；

④首先機器人通過噴嘴接觸傳感找尋到車廂的初始位置；

⑤機器人焊縫尋位跟蹤系統依次尋位并判斷傾角和各焊縫起始點位置；

⑥通過末端安裝的激光傳感器尋找到起始點的偏移量并反饋給控制器；

⑦控制器自動對偏移量進行補償，并控制機器人到達焊縫起始點位置；

⑧機器人與焊機配合起弧、焊接，同時激光器自動開啟，實現焊道的實時跟蹤，確保長直焊縫的焊道準確性；

⑨機器人將車廂焊縫焊接完畢，待機器人返回至待機狀態后，將已焊接完畢車廂送至下一工序，并將新車廂送至本工位進行焊接。

5、工藝路線特點：

1、程序編制簡單。結構相同而長度不同的車箱，在開發界面上直接輸入長度，控制器在已有焊接程序的基礎上，即可自動生成焊接程序；

2、同時采用激光傳感器尋位及跟蹤功能，就像給機器人加上了眼睛，可準確尋找到實際的焊道位置，并在焊接過程中實施跟蹤糾偏。

3、采用激光傳感器尋位，對工件表面的銹跡反應不敏感，若表面具有氧化皮，激光傳感器仍可保證尋位精度。

6、激光焊縫尋位跟蹤系統

基于時代自主機器人控制器研發的激光焊縫尋位跟蹤系統，配合具有免剪絲、高可靠性的激光尋位糾偏技術，結合機器人底層算法的優化，與焊接工藝的結合，突破了車廂板行業自動化焊接的難題，成為國內車廂板行業領先的機器人焊接系統。

激光焊縫尋位跟蹤系統的主要特點：

1)具有尋位和跟蹤功能,即滿足高效定位又適合過程矯正。

2)檢測精度達到0.1mm,適用于各種電弧焊接尋位和跟蹤要求。

3)體積精巧,有較好的抗震和防飛濺設計,激光頭滿足IP65等級。

4)有效排除焊接煙塵及強光干擾等,使得產品能夠適應惡劣的視覺環境。

5)檢測周期短,超高的響應速度能夠滿足6m/min的檢測、跟蹤速度要求。

6)實現焊接路徑的智能規劃。

7)無接觸尋位，避免頻繁剪絲的現象出現。

8）對表面銹跡反應不敏感，工件若有較嚴重銹跡，激光仍可保證尋位精度；

9）激光可直接尋找焊道位置，折彎件的折彎誤差對其沒有絲毫影響。