·设备外观

·设计简述

     实训装置主要以焊接机器人的弧焊、点焊应用进行设计。实训装置主要由机器人控制器、机器人本体、机器人示教器、焊接电源、焊接夹具、机器人焊枪、焊接平台、焊枪清洁装置、电气控制柜、安全防护栏、变位机（选配）、烟雾净化系统（选配）等组成。
     通过装置的实训，可培养学生对机器人的认识、编程、焊接工艺编制、焊机调试以及机器人焊接技术和维护技能。适合高等院校、职业院校、技工学校等机器人工程、工业机器人技术、机电技术应用（工业机器人方向）、工业机器人技术应用、工业机器人应用与维护等相关专业的《机器人与控制技术》、《运动控制》、《自动化技术》等课程实训教学。

·主要参数

1.工作电源：三相四线AC380V±10%  50Hz；
2.工作环境：温度-5ºC～+40ºC；湿度 85%（25ºC）；海拔＜4000m；
3.装置容量：≤5.0KVA；
4.外形尺寸：4000mm*4000mm*1500mm；
5.电气控制柜尺寸：800mm*600mm*1800mm；
6.安全保护：具有接地、漏电压、漏电流保护，安全指标符合国家标准。

·组成及功能

实训装置主要由焊接机器人、电气控制柜、自动焊机、送丝机、焊枪、自动焊枪清枪装置、焊接平台、安全防护栏、变位机（选配）、烟雾净化系统（选配）等组成。
1.IRB1410焊接机器人
机器人负载≥5KG,附加载荷≥18KG,工作半径≥1440mm，工作范围轴轴1+170°～-170° 速度120°/s轴2+70°～-70°速度120°/s轴3+70°～-65速度120°/s轴4+150°～-150° 速度280°/s轴5+115°～-115°速度280°/s轴6+300°～-300°速度280°/s；TCP速度不低于2.1m/s，重复定位精度≤0.05mm（(ISO试验平均值）；集成12路信号源，气源压力≤8bar，落地安装，本体重量225KG。
2.机器人控制器
IRC5是ABB第五代机器人控制器,采用RAPID工业机器人编程语言；内置数字量8DI/8DO，模拟量2AO；可扩展电子限位开关、5路安全输出（1-7轴监测）等安全选项；提供SafeMove功能，可实现静态、速度、位置、方向监测（机器人及附加轴）和至少8路功能启动安全输入和8路监测输出；支持DeviceNet、PROFINET、PROFIBUS DP、Etherent/IP协议；电源电压三相200-600V，频率50Hz-60Hz；工作环境温度范围0℃～ +45℃；工作环境相对湿度95%（无凝露）。
3.机器人示教器
采用图形化彩色触摸屏，触摸屏不小于6.5寸，至少有10个薄膜键盘、1个急停按钮，功能可自定义；配备操纵杆，可控制多个轴运动；能够进行热插拔，运行时可插拔；支持和机器人本体配套，示教盒控制电路的主要功能是对操作键进行扫描并将按键信息送至控制器,同时将控制器产生的各种信息在显示屏上进行显示。
(一)安全防护栏
采用工业标准设计，按照工业现场机器人工作环境设置。采用模块化设计，无需焊接，可任意拼装。安装简便整体效果整洁美观，颜色默认设计为黄色，可根据客户需要定制。
安全护栏设置有安全防护开关，电路接入机器人安全回路中，在开门状态下，机器人无法工作；必须保证安全防护栏的门在关闭状态下，机器人才可进行工作。
(二)电气控制柜
主体部分采用优质钢管和钢板做骨架，经过机械加工成型，外表面喷涂彩色环氧聚塑处理，柜体配有4个带刹车万向轮，方便移动和固定，尺寸800mm*600mm*1800mm。
控制柜四面门板均可以拆卸，方便实操器件的安装。
控制柜内部配有器件实操板，采用1.5mm钢板激光切割而成，网孔板采用5mm长孔加工，用以安装可编程控制器、交流接触器、继电器、保险丝座、空气开关、开关电源、接线端子排、线槽等电气元件。
可编程控制器采用西门子高性价比小型PLC产品S7-200 Smart CPU SR30，供电电压AC85～264V，集成18路数字量输入（DC24V 4mA，漏型・源型可切换）/12路数字量输出（继电器输出），内置18KB程序存储器、12KB数据存储器、10KB保持性存储器、6个高速计数器（200KHz），集成RS485接口、以太网接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通讯、S7协议通讯、PROFIBUS等通信，配有通信编程电缆。
(三)自动焊机
自动焊机选用上海东升MIG-350M数字化焊机,配备全数字技术电源，内置焊接专家数据库，可存储、调用不少于9组焊接规范。并且采用自适应脉冲技术，可以实现碳钢和不锈钢的无飞溅焊接。额定电压AC～340-420V，输入电流≥30A,输入容量≥16.9KVA，收弧电流60～350A,电压调节范围15～40V,适用焊丝规格Φ1.0-1.2,送丝速度2～18m/min,额定负载持续率60%,功率因数87%。
(四)自动焊机送丝机及焊枪
1.送丝是焊接过程中非常重要的一个操作环节,送丝机是一种自动驱动的机械化送丝装置。装置采用微电脑控制，步进减速电机传动，送丝精度高，可重复性好。既可以实现单机自动控制（内控），也可以接收上位机控制（485通讯）。送丝速度0-18m/min（一般可按照客户要求定制），送丝速度重复性误差在±5%以内。
送丝电压DC18.5V/DC24V，额定电流5A/5.5A，送丝速度2.0-20 m/min，适用丝径Φ0.8-Φ1.6mm实芯，焊丝重量20kg，Ф300mm*Ф50mm*103mm，外形尺寸460mm*200mm*280mm，整体重量9kg。
2.焊枪是焊接过程中执行焊接操作的部分，只需用夹具固定在机器人本体末端法兰盘上即可使用。焊枪利用焊机的高电流、高电压产生的热量聚集在焊枪终端，融化焊丝完成物体的焊接。
冷却方式：空冷，焊接电流（CO2）360A，暂载率（10min）60%，焊丝直径Ф1.0～1.2mm，焊接电流（Mix）325A
(五)自动焊枪清枪装置
功能：清枪系统具有剪丝、清理保护套内部焊渣功能。剪丝机构可以使焊丝伸长的长度恒定，提高起始点和起弧点的精度，同时机器人清除保护套后，可确保气体的畅通以提高焊枪的使用寿命和产品的质量。
设备具有具有自动清理焊嘴和剪丝功能，在清理完成后可以保持系统连续自动运转。
1.清枪装置：
对焊接机器人焊枪提供精准的、有效的清洁； 即使飞溅黏贴严重，剪丝效果依然良好； 在清洁过程中，三点式喷嘴定位功能将牢固卡住焊枪。
2.喷射装置：
喷涂防飞溅液能有效地减少焊渣飞溅，降低维护次数。能有效减少焊渣黏附和增长维护时间。清洁的环境得益于喷头包蘘式的设计以及剩余油收集盘。只更换瓶子，即可以处理剩余油和补充防飞溅液。
3.剪丝装置：
结合定位，剪切于一体，剪丝装置提供精准的高质量的剪丝工作保证焊有的起弧能力和精确的TCP值。清枪效果对比：见下图
(六)焊接平台
骨架采用优质方管焊接而成，外表面亚光密喷塑，整机既坚固耐用，又美观大方。装配平台采用10mm铁板，表面打磨后采用镀锌处理，保证平整度。并配有简单的焊接夹具。用于机器人固定焊接工件，保证焊接机器人精确焊接且不变形。外形尺寸1000mm*1000mm*800mm。
(七)变位机（选配）
1、双轴变位机
变位机用于旋转与翻转工件的变位工作，针对复杂工件进行全旋转变化角度；双轴变位机联动机器人系统可以对复杂焊缝，始终保持佳焊接角度，以及连续匀速焊接，达到佳焊接质量以及焊接效率，从而提高产品质量和生产效率。
变位机技术参数
（1）供电条件:单相220V±10% 50HZ
（2）扭矩：335N.M
（3）旋转半径：400mm
（4）卡具安装高度：615mm
（5）1轴：负载300KG；翻转角度±90°，速度50°/s,回转精度±0.1mm。
（6）2轴：负载300KG；翻转角度±360°，速度70°/s ,回转精度±0.1mm。
（7）2轴装置893*590*615mm柔性工作平台
（8）设备净重200KG
2、单轴变位机
变位机技术参数
（1）供电条件:单相220V±10% 50HZ
（2）负载300KG；翻转角度±360°，速度50°/s,回转精度±0.1mm。
（3）设备净重100KG
(八)烟雾净化系统
1.电源电压/频率：220V/50Hz；
2.处理风量：200（m3/h）；
3.净化率：99.7%。
4.电机功率：1.1KVA；
5.工作电压：220V；
6.推油管道：2米；
7.外形尺寸：500mm*500mm*1050mm。
（九）电脑桌
主体部分采用工业标准铝型材（规格30×30）组装而成，封板采用1.5mm冷轧钢板喷塑处理；
桌面上方设置有显示器围栏，采用1.5mm冷轧钢板冲φ6.5mm工艺孔，既美观又实用，防止显示器坠落；
键盘铁质材料加工喷塑而成，通过加重型轴承导轨吊装在桌面板下方，抽出缩回自如；
桌体配有4个带刹车万向轮，方便电脑桌移动和固定。
尺寸：600*500*1000mm（桌面离地800mm）

·实训项目

(一)机器人系统入门类实训
1.机器人主要技术参数
2.机器人安全系统
3.机器人安全操作规范
4.示教器认知
5.控制器认知
6.机器人本体认知
7.示教器画面与基本操作
8.运动模式调节
9.机器人伺服电机上电
10.坐标系切换
11.机器人运行速度调节
12.机器人单轴运动
13.机器人线性运动
14.机器人编程语言与构架
15.异常及故障处理技术
16.机器人维护与保养
17.机器人程序备份与加载
(二)机器人系统设置类实训
1.工具坐标系标定原理和方法
2.工件/用户坐标系标定原理和方法
3.机器人I/O硬件及组成
4.机器人通信分类与方式
5.机器人I/O配置
6.机器人零点校准
7.机器人常用指令
8.机器人程序建立
9.机器人指令添加与编辑
10.机器人运动轨迹规划
11.机器人程序执行与测试
12.机器人自动运行
13.机器人外部启动
（三）机器人焊接技术类实训
1.工业机器人焊接工艺参数设置
2.工业机器人焊接指令应用实训
3.工业机器人焊接程序编程实训
4.弧焊轨迹功能实训
5.机器人控制焊枪进行方形轨迹运动实训
6.机器人控制焊枪进行圆形轨迹运动实训
7.机器人控制焊枪进行椭圆形轨迹运动实训
8.机器人控制焊枪进行弧形轨迹运动实训
9.机器人控制焊枪进行其它预设轨迹运动实训
10.工业机器人的自动焊接操作实训
11.焊机参数设置实训
12.送丝机安装与设置实训
13.焊枪的安装与设置实训
14.清枪装置的安装与设置实训
15.自动焊机的操作与维护
16.机器人清枪机的操作与维护
（四）PLC控制技术
1.PLC与机器人I/O信号交互
2.ABB机器人安全回路的安装及调试
3.机器人I/O信号的连接与调试
4.PLC输入输出回路控制连接

·配置清单

序号	名称	规格	数量	单位	备注
1	焊接机器人	IRB 1410焊接机器人由机器人本体、控制器、示教盒等组成	1	套	ABB
2	电气控制柜	采用优质钢管和钢板加工组装而成，尺寸800mm*600mm*1800mm	1	套
3	控制器	西门子S7-200 Smart CPU SR30	1	套
4	自动焊机	上海东升MIG-350M数字化焊机	1	套
5	自动焊机送丝机及焊枪	送丝电压DC18.5V/DC24V，额定电流5A/5.5A	1	套
6	自动焊枪清枪装置	清枪系统具有剪丝、清理保护套内部焊渣功能	1	套
7	焊接平台	优质方管焊接而成，尺寸1000mm*1000mm*800mm	1	套
8	变位机（选配）		1	套
9	烟雾净化系统（选配）	电源电压/频率：220V/50Hz，电机功率：1.1KVA，推油管道：2米，尺寸：500mm*500mm*1050mm	1	套
10	电脑桌	600mm*500mm*1000mm（桌面离地800mm)	1	台
11	配套资料	实训指导书、技术手册	1	套