1.1车桥机器人焊接工作站方案设计依据及准则
（2）以产品的工艺分析和工艺流程的合理性为基础，力求高柔性、高性价比、高可靠性，并且日后可扩展升级。
1.2被焊工件及焊接要求
焊接产品为13T、16T、φ127等光桥产品，焊接前为散件。
工件：13TII桥体
所需被机器人焊接的汽车焊接件的焊接要求：
（2）焊接牢固，无设备自身原因导致的夹渣、裂纹、咬边、漏焊等焊接缺陷。
（3）焊缝均匀平整、无焊瘤等外观缺陷。
（4）焊缝尺寸应符合图纸及技术要求。
1.3工序及工艺路线的划分
工序：
人工摆放汽车零部件至气动夹具内→手动夹紧工件-→机器人点固工件→机器人焊接工件→焊接工件结束-→机器人复位→卸下工件，工件焊接程序结束。
工艺：
操作人员按下操作盒上的启动按钮，焊接机器人按照预先设定好的程序运行，机器人夹持焊枪到达焊缝始端开始焊接，在焊接过程中变位机可以适时转动工件，使得工件上的焊缝有利于机器人的焊接作业，焊接结束，机器人复位，人工装卸工件。
FANUC机器人弧焊软件包：
FANUC机器人带有焊缝寻位功能。该功能具备接触传感功能，具有自动寻找焊缝起始位置的功能，从而解决工件初始定位偏差问题。
FANUC机器人带有电弧跟踪功能。能够自动补偿由于工件的不一致性、焊接变形带来的偏差。电弧跟踪需要在摆焊和200A电流以上、角焊缝等特定要求下使用效果更佳。
机器人焊接工艺特点：通过触碰寻位对于其中特征位置的焊缝集中进行寻位；按照工艺需求，遵循焊接应力变化、表面要求及焊接可达性要求，依次进行焊接；大部分焊缝都尽最大可能调整为船型位置。焊接过程中，部分关键尺寸进行必要的二次寻位，以保证起弧位置准确。并利用变位机大幅反转的间隙，设置程序，进行清枪剪丝喷硅油的工作。
焊接工艺的分析
(1)工件参数条件
l工件材料：碳钢（20Mn2、Q235、Q345等）
l材料厚度：4～15mm
l工件重量：＜300Kg
(2)焊接工艺条件
l工件不应被油、锈等污染。
l保证工件的组对精度符合技术协议要求，
二．机器人焊接系统概述
2.1机器人自动焊接工作站的概述：
本机器人焊接系统可以24小时连续作业，跟人工作业相比，其效率、质量、稳定性等有很大提高。
2.2机器人焊接系统集成设备配置表
表2-1机器人焊接系统集成设备配置表
车轴-焊接机器人工作站
序号
名称
规格
品牌
数量
单位
备注
1
焊接机器人（包含本体、A控制柜、示教器及集成线缆）
M-10iA/8L
FANUC（发那科）
套
国外原装进口。全球3大一线机器人品牌之一，臂展2028mm，中空臂支持内置焊枪,负载8Kg.A型控制柜
2
焊接电源
SFP-P400iA
台
脉冲焊机，具备焊接碳钢、不锈钢等材料功能
3
弧焊软件包（起始点寻位、电弧跟踪功能）
FANUC
起始点寻位、电弧跟踪功能。
4
机器人焊枪
单丝水冷,内置焊枪82W
德国TBI
带夹丝功能
5
防碰撞传感器
内置
6
循环水箱
保值久
带水流检测
7
清枪器
MasterHyper
清枪剪丝喷硅油
8
X型三轴变位机
两边轴联动式，中间轴非联动
MasterHyper常州海宝/FANUC
两边轴联动式，中间轴非联动，两边轴负载500Kg，
9
防弧光屏
MasterHyper常州海宝
安装在变位机上
10
焊接夹具
手动夹具
13TII桥体机器人用焊接夹具，包含夹具快换机构
11
安全防护系统（含弧光屏式防护栏、警示灯等）
带安全光栅装置
12
排烟除尘设施
顶吸式除尘罩系统
包含除尘器，顶吸式除尘罩系统、安装结构等
13
系统集成及控制
含触摸屏系统，一元化操作系统
14
安装调试及培训
期
15
配件
16
运输及保险
次
类似项目案例照片：
2.4操作流程
操作流程图见图（2-4）。
三．机器人焊接工作站主要设备技术参数及特点说明
3.1焊接机器人
选用全球3大一线品牌之一的FANUC焊接机器人
lFANUC机器人做为世界产量最大、产品系列最全的机器人制造商之一，拥有高精密伺服的控制技术和50多年的系统集成经验，在北美超过50%的焊接机器人为发那科系统。
其弧焊切割机器人的优点总结为：
（1）最长使用寿命：在美国北部制造业密集的五大湖区，有相当数量的焊接机器人使用已经超过了２０年，这是世界独一无二的。
（2）安全软控制：在每个机器人单元中，可以通过控制软为工作区域设置一个机器人运动的安全区域，这样可以避免机器人与设备、机器人与机器人之间产生碰撞。
（3）自适应的焊接软件包：在电弧和激光跟踪的配合下可以实现完全自适应焊接。
（4）高精度运动的外部轴：源自发那科机床级精密伺服的变位机，使用全进口部件，实现高精度机器人联动，结构合理，刚性卓越，并且有自动的润滑系统。无需人工维护，实现系统控制加润滑油。变位机还带有到位机械锁死结构安全性更高。
（6）高速动作：市场上最快捷的机器人，高速启停，考验伺服控制的精度和使用寿命，这也是全球通用汽车车间采用发那科的原因。唯有自己研发伺服控制的企业才能将机器人技术演绎到如此极致。其他机器人品牌使用外部公司通用伺服电机＋Windows系统，所无法比拟的。
（7）方便的鼠标连接：编程示教盒和可以插入鼠标，实现编程操作简易。
（12）完善的服务网络：在中国发那科有强大的售后服务团队，其销量超过某些同业50倍，这也是在服务及备品价格方面的优势。
（13）完备的培训体系：在华北、华东、华南建有专业的焊接体验中心和实验室，可以随时为客户提供工件的实验焊接。也可以接待多家客户的培训。上海发那科超过300人的工程部会是所有问题的终结地。
（14）充分的备件供应：在常州有完备的机器人的备品备件库，可以做到及时更换机器人备件。任何的备品无需海外支援。真正是您买得起，用得实惠的机器人。
选用发那科M-10iA/8L机器人
型号：M-10iA/8L
轴数：6轴。
最大负载：8KG。
配置起始点寻找、电弧跟踪及多层多道等弧焊软件。
发那科机器人特点介绍：
安装方式：地装、吊装、倾斜角。
运输方式：利用叉车或吊车
弧焊专用软件
M-10iA/8L机器人控制软件
数字伺服功能
操作指令功能
位置寄存器功能
外部程序选择功能
起始点寻找
软件操作和设置手册（中文一册）
M-10iA/8L的机械维修手册（英文一册）
A柜控制器维修手册（中文一册）
机器人型号
轴数
最大负载
工作半径
2028mm
运动范围
最大运动速度
允许的负载力矩
44NM
22NM
允许的负载惯量
1.04kgm2
0.28kgm2
重复精度
防护等级
IP54
噪音
＜85dB
焊接机器人附加功能介绍：
●TouchSensing焊缝自动寻找功能：
该功能是简便有效的机器人焊缝找寻功能。工作原理：机器人通过焊机的电压反馈，用焊丝端部碰触工件上的两个（或多个）基准点，来判断工件的偏差情况，并对起弧焊接的位置坐标进行补偿调整，实现焊缝起始点的自动寻找。
●TAST电弧焊缝自动跟踪功能：
TAST(ThroughArcSeamTracking)电弧焊缝自动跟踪功能，是FANUC机器人公司开发的简便有效的机器人焊缝跟踪功能。采用该功能可以自动补偿由于零件翘曲或装配不精确造成的焊缝位置偏离。可以在纵向和横向的机器人运动轨迹上，进行位置补偿。
工作原理主要是通过摆动焊接过程中，检测焊接电流的反馈信号，与设定值进行比较，调整焊接轨迹，使焊接位置始终保持在焊缝中心位置。可以用于多种焊缝接头形式和材料。具有简单可靠，经济实用（不需要增加其他设备，如激光头，红外线传感器等），焊枪可达性好（无附加设备，体积小），可与TouchSensing焊接自动寻缝功能等配合使用。最为重要的是它能记忆第一道焊缝跟踪的信息，在多层焊时达到事半功倍的效果。
机器人系统具备主要功能描述：
（1）临时停点自恢复：焊接过程中发生气流量异常、焊丝用完和暂时停止时，排除故障后可直接调用“继续上次焊接”命令，机器人可从任意位置自动到暂停的位置继续进行焊接。
（2）接触传感和焊缝寻位功能：在工件焊接变形或组对不准确时，可通过焊丝与工件的碰触，实现高精度焊缝起始点寻位，并具有焊缝跟踪和多层多道焊接功能。
（3）具备收弧填充/断电重启/焊接摆动/焊缝坡口宽窄自适应/刮擦起弧等功能。
（4）粘丝自动解除功能：在焊接结束时（电弧OFF命令执行时），出现焊丝粘在工件上的情况下，自动熔断焊丝（再给上电弧）解除粘丝状态，继续运转，并可以设置接触次数。
（5）机器人支持内置焊枪的安装，前臂为中空结构，可以实现线缆内置，避免干涉。
（6）专家数据库：通过在程序中设定必要的焊接条件，系统可自动完成排焊道和相应焊接参数调整。
（7）示教编程：配置大屏幕彩色背光液晶显示屏示教器，具有参数在线修改和故障自诊断显示功能，实现便捷现场编程。
（10）具有开放式接口，可通过数字接口与国内外主流焊接设备、清枪剪丝机构等进行信号和数据的交换。
（11）机器人具备后续升级扩展能力，可扩展100个I/O接口以备后续升级。
3.2焊接电源
本套送丝机是独立小巧的填充焊丝的送丝机，可轻松伴随焊接机器人的机械臂一起移动。
焊机特点：
快速通信能力显著地增加了机器人焊机的焊接效率。
性能可靠的送丝机构减少了故障次数。
轻便小巧的送丝装置可随机械臂轻松摆动。
记忆通道和焊接程序方便编写机器人操作程序。
3.3焊接变位机
焊接变位机是焊接夹具的载体，通过变位机的转动带动工件变换位置，以便于机器人的焊接。
焊接变位机回转运动由伺服电机、帝人减速机、电气系统控制等部分组成，可实现多种工件的自动翻转。
变位机主要参数：
项目
参数
500kg
翻转范围
360°
最大翻转速度
最大翻转半径
500mm具体以设计为准
两法兰间距
2500mm具体以设计为准
此变位机的最大负载为500Kg，可以焊接工件和工装夹具的总重量为500Kg以内的产品。
3.4机器人焊枪
选用TBI水冷内置焊枪（带夹丝功能）
3.5防碰撞传感器
选用全球顶级品牌德国TBI防碰撞器。焊枪依靠预载弹簧实现准确定位，在碰撞发生时，弹簧弯曲后启动开关，机器人立即停止运行并报警。由于碰撞脱离机构的屈从设计，碰撞发生后不需要对焊枪重新校验。
优点介绍:
l重复性好/Goodrepeatability；
l重量轻/Lightweight；
l体积小/Smallvolume
3.6清枪剪丝装置
该装置放在机器人的一侧。机器人可以最舒适的姿态进行剪丝和清嘴。
清理的频率取决于不同的条件，如：工艺过程、气体类型、材料类型、和它的表面等；程序员在机器人控制器中的工作程序中确定清理程序的频率。
3.7工装夹具（手动夹具）
工装快速换型细节：一级工装与二级工装配合，实现快速换型
工装夹具示意图：
该工装夹具为手动夹紧工装，人工摆放零部件以后，机器人点固，机器人焊接。
设计时考虑操作者的人机工程学、三坐标检测的可行性，焊接夹具应动作迅速、操作方便，并确保操作者的安全。
工装夹具上的结构件通用性好，备件可以通用。
工装夹具具有工装快换防错接口，可以与其他产品的工作站切换工装共用机器人工作站。
工件放在工装上有防错结构防止工件放反。
工装夹具仿真软件模拟焊接，防止后期工装有干涉。
工装夹具上的定位销和托块三方向或单方向可调
3.8排烟除尘设施
本套系统采用低负压顶置罩式除尘方式，主要有除尘罩、皮帘、支撑机构、除尘软管、低负压除尘器等组成。
除尘器：
3.9安全防护
安全防护由弧光屏式围栏和安全光栅组成，达到人机分离的目的。
3.8集成控制系统
本套系统包含触摸屏系统。
保护气体流量检测功能：当保护气体无法及时提供时，机器人工作站自动识别并暂停动作，以避免因无保护气体而使焊缝产生气孔等缺陷。
水箱故障检测功能：当水箱液位不足或有异常时，机器人工作站暂停工作，以避免焊枪因无水冷却而损坏。
整个系统通过单元触摸屏操作台来启动，当焊接完成需要清理焊枪时，机器人可自动运动到清枪器位置自动清理焊枪，机器人通过总线与焊机连接，可控制焊机的启停，焊接参数的调用通过程序号来实现。设备全程由机器人来控制，焊接工艺和流程需要通过示教者来编译规划。
四．设备技术条件
(1)设备工作环境
l供电电源：380V±10%,50HZ±1%;
l工作环境温度：0~450C
l工作环境湿度：≤95%
l空气介质：无腐蚀性介质，无粉尘
l地基稳定性：良好，混凝土深度不小于200mm
(2)设备用途及总体要求
l机器人焊接系统满足约定型号参数范围内客户工件焊接要求。
(3)总体要求
l设备设计合理，具有足够强度、刚性，满载运行后不得产生塑性变形，造型美观，制作细致；
l具有良好的操作性能，维护、维修方便，较高的安全性和全面的防护措施，不对环境产生噪声、污水等，符合国家有关安全、环保标准；
l运行时不得有冲击及异因现象；
l主要配套件均采用国内知名品牌或外资品牌，保证质量及使用性能；
(4)设备颜色
按我公司标准颜色（客户指定的除外）
(5)设备结构及外观
该机器人焊接系统的结构设计.全部采用CAD计算机辅助设计；各关键部件及主要运动配合均进行了应力分析及计算机模拟。机座和底座选用先进的加工工艺，各个焊接结构件均做退火处理，为整机结构提供了坚实的保证。同时，设备的关键部件均由加工中心一次加工成型；关键件选用进口材料；主要轴承及电气件选用国内外知名品牌。
设备外观检验标准：表面不可有掉漆、留痕、气泡等缺陷，表面油漆不可有划痕等现象（A级面目光停留5秒钟，B级面目光停留2秒钟，没有明显缺陷）
各焊接处焊缝牢固，可靠，无明显的焊瘤气孔等缺陷，外观A/B级面的外观无明显的气切割锯齿，斜面等缺陷，C级面无明显毛刺。所有外漏面不应有尖角毛刺等缺陷。
各装配螺栓按照设计要求扭力拧紧，有清晰的禁锢后标示线。各装配螺栓无滑丝等现象。
详细，请参考我司产品出厂检验标准和设备外观检验标准国标；
五．技术资料
（2）安装、维修用部件图纸1套（含地基图、设备总图等）。
（3）外购配套件的全部技术资料1套（中文版）。
（4）提供易损件、消耗品和专用工具清单，交货时应提供以上提到的相应备件和工具。
六．安装、调试及验收
（1）调试分预验收前调试和终验收前调试。
（2）预验收前调试在卖方工厂进行，有卖方负责。
（3）设备安装和终验收前调试：卖方负责在买方指定的工作现场进行该设备的调试，卖方在接到买方具备安装调试条件书面通知后，派员到买方指定的地点进行安装调试，买方派员配合及提供所需的风、水、电、气等设施，设备在安装调试完成后，确认满足买方自己的调试需求和认可方可离开买方现场。
（4）卖方安装调试人员应遵守买方要求的安全管理规定，对自身安全行为负责。
（5）验收
设备验收分两部分，即设备在卖方工厂的预验收和在买方现场的终验收。
预验收和终验收的标准和技术条件：
l双方签订的合同
l本技术协议
l设备的设计全体图
l其它验收条件：
l设备调试后应启停运行平稳、无异音等明显异常，各部位运行良好。
l满足设计焊接要求，电机减速机无明显噪声，不过热、无漏油。
l工装夹具满足工件定位装夹要求，定位准确，装夹稳定无松动。
l正常生产30件工件，满足焊接要求。
（6）完成验收
终验收时，买方应有技术人员在现场协助，最终验收完成，双方签订终验收报告，设备交付完成。
如果因为买卖双方任何一方的不可预测原因而导致最终验收不可进行时，双方签署阶段性验收报告。
设备到厂壹个月内，因买方原因（如不具备生产条件、没有可生产工件等）不能进行终验收工作，则卖方即视该设备通过了甲方验收，甲方即应为乙方办理终验收手续，并根据合同进行付款结算。
七、双方职责
7.1.买方职责
（1）提供卖方设计所需产品资料和提出工艺对设备要求。
（2）按期并保证施工质量完成设备基础施工。
（3）为卖方在买方指定现场对设备安装调试提供必要的条件。
（4）主持设备的验收。
（5）按合同要求，及时支付各期款项。
买方向卖方提供以下必要文件：
（1）满足卖方设计所需的完整工件图纸。合同签订前。
（2）卖方为买方技术保密不向第三方提供或转让买方提交给卖方的任何图纸和技术资料。并签署保密协议（如买方要求）。
7.2卖方职责
（1）了解需方工件特点及生产工艺要求。
（2）设计全套设备和工装夹具图纸，对机械设备设计的可行性承担责任。
（3）对该套设备的设计、制造、安装、调试、人员培训等提供服务，细节如下：
l非标设备的加工、制作、安装；
l外购件的采购、安装，并对外购件的质量负责；
l设备安装所需各种部件的制作；
l配合买方的设施基础施工；
l负责给买方推荐的技术人员和维修人员等做培训；
l完善的售后服务支持；
l产品包装、运输及保险；
l参与设备验收，提供设备验收资料等技术文件，及时办理验收手续；
卖方交货后，需向买方提供下列文件：
八、技术培训与技术支持
1.培训：为使买方掌握操作和维修保养该设备，设备在买方现场进行安装调试工作时，买方维护、操作等技术人员同时参与此项工作，在设备终检验收合格后，卖方技术人员需至少提供5个工作日以内的设备使用和维修的培训。
E.卖方提供工作午餐，住宿及交通费由甲方负责
2.技术支持：设备保质期为一年，质保期从终检完成后开始计算。
3.售后服务：设备过质保期后，卖方对该设备提供终身技术支持和服务以及优先的备件供应。质保期满后，卖方对该套设备实行终身服务，且只收取必要的成本费用。
4.质量保证：
属正常使用状态下发生的故障，对属于卖方责任且在质保期内的，设备可返回卖方工厂或卖方在买方工厂无偿维修或部件更换（买方实施了设备《维护保养指导书》所记载的维护保养内容为前提）。卖方所指认的易损件、消耗品、维护部件及保险丝（管）、指示灯等属于易耗品的不在此项，请予以理解。
设备在质保期内出现故障，买方应以书面通知卖方并详细描述故障表现。卖方承诺在工作日4小时内予以回复，如必要（国内）1个工作日内到达买方现场解决（特殊情况的另行沟通）。
5.免除事项：
下列情况不在卖方保修范围内：
l由于未进行正常的保养、维护及定期检查而发生的故障；
l由于天灾或其它不可抗力而受到的损害；
l由于本系统以外的异常而发生的故障；
l由于买方误操作等不属于卖方责任而引起的故障；
6.安全注意事项：
（1）使用本设备前，请仔细阅读设备使用说明书，以便正确操作。
（2）为确保安全，使用本设备前，请切实实施本说明书要求的买方所负责范围内的连接工程、接地工程等，再进行操作。
九、其它
海宝的优势
10.1、我们有实体制造工厂：
常州海宝，坐落于常州市，占地92亩，其中车间面积接近2万平米，公司集研发设计。生产制造、销售售后、技术支持、各类焊接试验、机器人保养等业务于一体。其中生产环节集下料、焊接、打磨、机加工、电装、调试、表面处理等于一体的综合能力。
10.2、机器人系统硬件：
10.2.2.选用机器人专用焊接电源：
选用焊接电源，无缝连接，焊接性能优越，最大特点为超长的使用寿命和稳定的性能。
10.2.3.焊枪：
选用德国焊枪，暂载率高，可靠性高。
依托常州工厂（92亩地）强大的加工能力和有利的技术保障，无论从设计周期、制造周期和关键零部件的库存情况，具备应对突发事件的能力。
10.5、公司资质：
10.5.1.发那科机器人中国区最大机器人集成商和经销商。
10.5.2.美国林肯各项资质：
（1）美国林肯OEM供应商
（2）美国林肯自动化设备供货商（整套机器人集成系统及设备）。