船厂焊接机器人系统的构造和组成

2019/12/20 15:42:02admin32

   随着工业机器人的普及,广州友仪机电目前已和数家船厂达成合作,将固定工位、车间吊运式及人工焊接为主的部件焊接生产线改造为以辊道移动平台式搬运,并采用门架式焊接机器人进行焊接作业。引入焊接机器人技术并结合后续人工修补、矫正工位所生产出的部件用于后续分段的加工,不仅在产品质量和精度方面有着质的飞跃,而且可以将生产者从高重复、高污染的工种中解放出来。

   船舶部件介于船体拼装前的物料钢板和分段之间,由两个及以上钢板组合而成的,其加工具有承上启下的作用。因此船体部件加工的好坏直接影响到整船结构建造的进度和质量。目前多数船厂的部件生产是以固定工位式为主,使用起重机吊运,结构焊接等工艺采用人工操作完成,焊接质量取决于工人多年的经验。这类高重复、高污染的生产模式势必将因物联网和船厂智能化的发展而被机器所取代。

1、整体系统

   智能化船厂焊接机器人生产线主要是由门架、机器人、物联三部分硬件设备及一套完整的操作控制软件和管理系统组成。该系统中焊接机器人使用移动的门式门架吊运至工作工位,并通过各类物联设备进行焊接前定位、寻找焊缝;焊接中焊缝跟踪矫正,已达到较优的焊接效果;焊接后将数据参数导入到数据库中,并通过企业资源计划系统及企业生产过程执行系统软件进行焊接部件参数分析、资源调配及焊接生产管理相关方面的应用。

2、门架系统

   机器人要对移动工位上运来的平面拼板或立体组件进行焊接加工,需采用移动式的门架作为载体。门架由穿梭于机器人焊接工位的大车行走机构,带动机器人到达焊接点的小车行走机构以及辅助机器人旋转运动的小车旋转机构组成。三个机构均通过PLC及伺服控制器进行运动控制,并与控制机器人的PLC通过通讯协议进行数据交换,用于相关运动机构的协同作业。

3、机器人控制系统

   机器人本体是由两台六轴焊接发那科机器人组成,悬挂于门架上进行焊接作业。友仪工程师之所以选用两台机器人,是因为平面拼板及立体组件均需要使用双面焊接工艺,由两台焊接机器人协同作业完成相关工作。焊接机器人控制器连接主控制柜内的PLC并与可视化操作界面、各类传感器、编码器以及焊接寻位、焊缝跟踪等其他物联设备进行数据交换和控制应用。同时机器人与门架系统通过通讯数据交互组成一套完整的系统设备,该系统中焊接机器人的六轴与门架各机构的外部轴联动进行精准的焊接作业。

4、软件系统

   机器人软件系统由控制系统和人机界面/触摸屏SQL数据库以及MESERP系统三个部分组成。操作人员通过可视化人机界面读取物联设备参数,并将需要设定的焊接各参数值写入到机器人控制要求当中,当机器人进行焊接工作时实时反馈的参数写入到SQL的数据库当中。操作人员可通过人机界面随时调用数据库并查看相关的焊接和系统运行数据,建立一套完整的工厂自动化系统,船厂可选用一套合适的MES系统调用SQL数据库形成一整套的生产信息化数据,并且使用ERP系统进行数据分析,可用于船厂部件焊接资源管理调用。

5、总结

   机器人在船厂焊接中的应用承载了多项跨领域技术,将各项技术整合是一项巨大的工程。因此深入的学习、理解和掌握其中的关键技术是将可实施方案应用于船厂自动化焊接机器人生产线的核心,并且该技术在每一步的搭建、实验及实施的过程中都会产生延伸和扩展。例如通过无线射频技术识别工件,人工手动输入起止点的半自动化焊接应用成熟后,使用视觉自动识别技术对比及调用CAD图纸转化出的计算机识别图形数据,并根据数据中提供的焊接信息参数,利用AI技术实行全自动化的焊机将成为下一步的发展方向。

船厂焊接机器人.jpg

服务热线

13682253055

关注微信公众号