PWR3型管道焊接机器人精Word文件下载.docx
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多年来,现场焊接大多采用手工焊,其焊接效率低,焊接质量差,工人劳动强度大,同时对焊工的焊接技能要求高,这些问题严重制约着油气管道建设的高速发展,随着“九五”期间我国石油天然气勘探开发战略的实施,大中口径长距离管道的建设工作量与日俱增。
尤其是西部沙漠,戈壁和东部的滩海,沼泽地带,自然环境恶劣,后勤供给困难,同时要求施工周期短,施工速度快,这就对焊接技术提出了更高的要求。
为了适应大中口径长输管道建设的要求,只有通过发展和采用先进的焊接技术来保证。
野外管道焊接作为提高管道的施工质量,加快施工进度的重要环节,在今后我国管道建设中将赋予更为重要的地位。
发展野外管道施工的焊接技术,特别是焊接质量好,生产效率高的自动化焊接技术,对提高油田管线施工建设的技术水平,推动油田建设的技术有着十分重要的意义。
我公司的工程技术人员经数年努力,刻苦攻关,在原有管道焊接设备的基础上,新研制的PWR-3型系列管道焊接机器人采用模块化设计理念,具有外形设计美观实用,结构合理,轨道连接方便、快捷,小车运行平稳﹑调试维修方便的特点,其中所有关键部件均采用进口或同类产品,其主要技术指标均达到国外同类产品的水平,可与国内外多种CO2焊机连接。
经油田施工单位一年来的使用,证明该产品能明显提高管道焊接质量,加快管道施工进度,大大的减轻了焊工的劳动强度,改善工作环境。
同时由于该产品对焊工本人的技术水平要求不高,便于生产的组织和管理。
该产品在施工过程中,可单机工作也可双机同时焊接,采用美国飞马特501焊机,国产锦泰Φ1.2mm焊丝,在焊接参数设置合理的情况下,其一次焊接焊缝合格率高于85%。
二﹒系统的组成及功能:
PRW-3型系列管道焊接机器人由焊接小车、手持式操作盒(PRW-3A型为内置操作盒)、控制箱、圆形轨道、焊接电源五个部分组成。
焊接小车:
由小车底盘、摆动总承、提升总承、送丝总承、电源箱五大模块组成,各模块之间相对独立,便于安装、调试和维修。
小车底盘包括行走电机、轨道夹持机构、行走轮及安装甲板四部分。
摆动总承包括摆动电机、宽导轨、检测总承及摆动箱体四部分。
提升总承包括提升电机、丝杠、滑动导轨等部件。
送丝总承包括送丝机、送丝盘、阻尼可调式回转轴等部件。
电源箱提供系统电源。
手持式操作盒:
该操作盒通过26芯电缆线与焊接小车连接,与此同时控制盒也可安装在焊接小车上,能灵活快捷的使用。
其功能详见下节“操作盒功能简介”。
控制箱:
控制箱分别通过19芯电缆线、14芯电缆线与焊接小车和焊接电源连接,同时通过气管与气瓶、焊接小车连接。
主要完成送丝、送气、行走驱动等功能。
圆形轨道:
由齿条、轮箍、导轨板、扣锁机构组成,焊接时焊接小车沿轨道行进。
不同的管道口径需配接不同规格的圆形轨道。
焊接电源:
系统中唯一的外购设备,由多种型号可供选择。
推荐使用美国飞马特501CO2焊机。
三﹒安装及连接方法:
在首次使用PRW-3系列管道焊接机器人前,请详细阅读产品使用说明书,对系统的安装和连接,控制箱和手操盒上各个旋钮和开关的使用有较为清晰的了解,盲目开机使用,造成严重后果,损失将由用户负责。
1.轨道的安装:
将轨道外包装拆掉,检查轨道外观有无磕碰情况。
松开手柄锁紧螺母,搬动手柄打开轨道,将轨道放置于距焊接坡口100mm处,合上轨道推上手柄,将锁紧螺母锁紧。
调整支撑螺杆,确保轨道支撑脚与钢管紧密连接,无晃动。
2.焊接小车的装卡:
将焊接小车从铝箱中取出,检查外观有无磕碰情况。
调整行走轮,使大圆一边靠近小车底盘,行走轮转动方向视所焊接的钢管直径确定,用两手抱起焊接小车放置与轨道上,使一端的行走轮与轨道配合,将轨道外沿卡入行走轮凹槽中。
用力向小车方向压调整盘,使有调整装置一端的行走轮与导轨配合,待导轨卡入行走轮凹槽中后,顺时针旋转调整盘直至不能转动为止。
确定小车与导轨已稳固连接后方可继续安装其他设备。
3.控制箱的固定:
将控制箱从铝箱中取出,检查外观有无磕碰情况。
把控制箱放置于平稳位置。
采用美国飞马特501焊机可将控制箱置于焊机箱体上。
4.电缆线的连接:
将电缆线、手操盒从铝箱中取出,检查外观有无损坏情况。
将19芯电缆线依次于控制箱、焊接小车可靠连接;
将26芯电缆线依次于手操盒、焊接小车可靠连接(内置操作盒无此连接);
将14芯电缆线依次于控制箱、电焊机可靠连接(14芯航空插头属于设备配件,由于焊接电源的不同,连线方式也不相同,具体连线方式请参阅焊机电源说明书)。
将地线与所焊接管道可靠连接。
5.焊枪的安装:
将焊枪、送丝软管从铝箱中取出,检查外观有无损坏情况。
将焊枪用螺丝固定于机头上,将送丝软管依次于焊枪、送丝机可靠连接,并旋紧固定螺丝;
将焊接电缆线、送气软管依次于控制箱、焊接小车、气瓶可靠连接。
6.焊丝的安装:
取出焊丝盘(本系统使用3.5kg标准丝盘),拧开丝盘压盖,将焊丝盘放置于回转轴上,旋紧压盘;
打开压紧手柄,将焊丝通过送丝机上的过嘴,穿过送丝轮进入送丝软管,从导电嘴中伸出,合上手柄。
通过旋转压紧手柄可调节送丝轮压紧力。
四﹒旋钮的功能及使用方法:
1.控制箱的功能简介:
控制器正面板见上图
出气:
焊接用保护气出口;
控制电缆:
19芯电缆线插口;
保险:
内装有3A的保险管,是为保护行走电机而设置的。
电源开关:
系统总电源开关。
控制器后面板见上图
电源:
焊接机器人的电源线;
进气:
焊接用保护气入口;
焊接电缆:
14芯电缆线插口(具体焊接电源,要参照其说明书连接)。
2.操作盒功能简介:
操作盒操作面板见上图
焊接电流:
焊接过程中,用于调整焊接电流的旋钮。
逆时针方向旋转,
焊接电流减小;
反之则增大。
波形选择:
焊接工作中,焊枪运动的轨迹。
从左至右依次为直线、方
波、梯形波、三角波。
摆幅:
焊枪摆动幅度。
逆时针方向旋转,摆动幅度减小;
摆速:
焊枪摆动速度。
逆时针方向旋转,摆动速度减小;
偏移:
焊枪左右偏移量,用于焊接过程中焊缝的跟踪。
逆时针方向旋
转,焊枪左移动;
反之向右移动。
左停:
焊枪工作至最左端时停留时间。
逆时针方向旋转,停留时间减
小;
反之增大。
右停:
焊枪工作至最右端时停留时间。
焊速:
焊接过程中,焊接小车的行走速度。
逆时针方向旋转,行走速
度减小;
焊接/停止开关:
焊接的启动开关。
加速开关:
此开关为自复位开关,拨动至加速时,焊接小车高速前进
或后退,其速度为预先给定,松开后,开关自行复位至常速。
摆动/爬行开关:
此开关为三位开关。
拨至摆动,焊枪会以摆幅、摆
速,偏移、左停、右停所规定的参数运转。
拨至爬行,焊
接小车会以焊速所规定的参数运转。
此开关用于焊接前调
节焊接参数的调节。
上升/下降开关:
此开关为三位自复位开关,控制焊枪上升/下降功能,
其向机头方向拨动,焊枪向上运动;
反之,开关向下拨,焊枪向下运动。
检测开关:
拨至“送气”时,检测有无保护气体;
拨至“送丝”时,检测送丝状况。
方向开关:
位于机头上方电源指示灯旁,控制焊接小车的行走方向。
拨至“前进”焊接小车逆时针方向运动(操作者面对摆动机构);
反之拨至“后退”,焊接小车顺时针方向运动。
五﹒系统的使用:
操作人员使用在PRW-3系列管道焊接机器人前,请详细阅读产品使用说明书中所有章节,对系统的安装和连接,控制箱、焊接小车和手操盒上各个旋钮和开关的使用有较为清晰的了解,盲目开机使用,造成严重后果,损失将由用户负责。
PRW-3系列管道焊接机器人使用步骤:
1.检查供电电源的电压是否满足使用要求,地线连接是否可靠;
2.检查各电缆线、气管是否连接完毕,有无松动、漏气现象;
3.检查轨道﹑小车安装是否可靠;
控制箱摆放是否合理,电缆线、气管有无缠绕现象;
4.准备上电前,首先确定控制箱电源开关位于断开状态;
确定手操盒中,焊接/停止开关位于停止状态,摆动/爬行开关位于中间状态,焊接电流、摆幅、摆速、左停、右停、焊速位于最小状态,偏移位于中间状态;
5.将电源插座接至220V交流电源插座中;
6.打开控制箱电源开关,电源开关灯亮,焊接小车上电源指示灯亮,如不亮立即关掉开关,查阅常见故障诊断方法一节有关资料进行检测操作;
7.拨动上升/下降开关,检测提升机构是否正常工作;
8.拨动摆动/爬行开关,拨至爬行位置,调整焊速参数,观察小车行走方向;
9.拨至摆动位置,调整摆幅、摆速、左停、右停参数;
10.拨动检测开关,检测保护气体、送丝是否正常;
11.调节焊接电流、电压参数。
12.拨动焊接开关,开始起弧焊接(焊接前操作人员必须佩带防护用具)。
六﹒技术参数
1.焊枪摆动速度:
5~40mm/s;
2.摆幅:
5~40mm;
3.偏移调整范围:
±
30mm;
4.左右停留时间:
0.1~2s;
5.焊速:
3~40m/h;
6.快进速度:
50~90m/h;
7.焊枪轨迹:
方波﹑三角波﹑梯形波﹑直线可选;
8.送丝方式:
四轮压紧驱动,φ1.0~1.2mm;
9.轨道方式:
铝圈轮箍,齿条﹑齿轮传动;
10.供电电源:
220V±
10%,50Hz;
11.工作温度:
0~70℃;
12.功耗:
500W;
13.重量:
17Kg;
14.机头尺寸:
450x300x250
本产品执行企标:
Q/12NK3887-2001
七焊机电缆航空插头信号分配表
19芯航空插头线信号分配表
序号
功能
线径
备注
1
+15v电源(+)
0.2
2
+15v电源(-)
3
起弧开关
4
5
焊接电流1
6
焊接电流2
7
焊接电流3
8
行走控制信号(+)
9
行走控制信号(-)
10
检气/送丝1
11
检气/送丝2
12
检气/送丝3
13
行走电机(+)
0.3
14
行走电机(-)
15
送丝电机(+)
16
送丝电机(-)
17
外壳地
18
交流220v
19
14芯航空插头线号分配表
AC24V
焊机开关
AC24地
八.注意事项:
1.开机前应检查供电电源的电压是否满足使用要求。
2.开机前应检查各电缆线是否连接完毕,有无松动现象。
3.开机前应检查轨道﹑小车是否安装可靠。
4.焊工必须佩带必要的防护用具,以免被电弧灼伤。
5.安装和使用过程中,严禁拽﹑拉电缆线。
6.设备移动时应使用把手,不得搬拉其它部位。
7.设备使用过程中,应保证良好接地。
8.焊接过程中必须采取防风措施。
九﹒内部参数的调整:
设备在出厂前,其内部参数已经根据出厂前的技术指标调整完毕,无特殊情况不需调节。
确有必要必须在厂家专业维修人员指导下进行,参数调整不当可能造成设备机械部分或电器控制部分的损坏。
摆速的调整:
用螺丝刀拧下操作面板固定螺丝移开面板,旋转微调电位器R16,可改变摆杆的摆速,顺时针增大,逆时针减小。
摆幅的调整:
用螺丝刀拧下操作面板固定螺丝移开面板,旋转微调电位器R14,可改变摆幅的幅度,顺时针增大,逆时针减小。
爬行速度的调整:
用螺丝刀拧下操作面板固定螺丝移开面板,旋转微调电位器R13,可改变爬行的速度,顺时针增大,逆时针减小。
左停留时间的调整:
用螺丝刀拧下操作面板固定螺丝移开面板,旋转微调电位器R15,可微调停留时间。
右停留时间的调整:
用螺丝刀拧下操作面板固定螺丝移开面板,旋转微调电位器R6,可微调停留时间。
直线跟踪的调整:
用螺丝刀拧下操作面板固定螺丝移开面板,将方式旋钮拨至直线档,旋转偏移钮观察摆动状态,转微调电位器R28可改变摆杆的跟踪速度,旋转微调电位器R29可改变死区大小。
偏移量的调整:
偏移量出场前已经固定,如确有必要可更换R19和R18的电阻值。
焊枪提升速度的调整:
用螺丝刀拧下机头左侧箱盖固定螺丝,移开箱盖,参照下表调整拨码开关的位置,即参照下表
1速
2速
3速
4速
ON
OFF
参照下表调整拨码开
关的位置,即可改变
焊枪提升速度,此操
作必须关掉电源。
十﹒设备的日常维护﹑保养、储存和运输:
设备在使用过程中,必须进行设备的日常维护和保养。
1.经常检查摆动机构﹑行走机构﹑夹持机构﹑送丝机构﹑提升机构上是否有尘土,焊渣附留。
各机构运行是否平稳。
2.经常检查连接器﹑连接电缆是否松动。
电器盒有无温升过高的现象。
3.经常清洁导电嘴﹑喷管,防止堵塞。
4.经常检查控制箱操作盒小车箱体密封是否良好。
5.经常检查运动部件的磨损状况,如有损坏立即更换。
6.经常检查的导电嘴﹑送丝软管磨损状况,如有损坏立即更换。
7.经常检查连接器﹑连接电缆,如有损坏立即更换。
8.经常检查各个旋钮﹑防尘胶帽,如有损坏立即更换。
9.设备工作500小时以后,需更换检测总承。
设备在运输过程中,需将小车﹑手持操作盒﹑轨道﹑控制箱分离,放入相应的箱体内固定。
设备长期闲置不用时,可将传动部件抹上黄油,放置于干燥通风的环境中储存。
十一﹒常见故障诊断方法:
故障现象
检查和解决方法
开机后,电源指示灯不亮
检查电源线接触是否良好,重新开机。
不送丝
检查焊机电源是否打开,焊机是否工作正常。
送丝不畅
检查送丝压紧轮是否压紧,,送丝软管有无堵塞。
调整压紧力,必要时可调整回转轴的阻尼大小。
无保护气体
检查气瓶阀门是否打开,气管连接是否漏气,更换电磁阀。
烧前保险丝
检查小车与轨道的装卡。
摆动不平稳
检查检测总承与齿条的啮合,更换检测总承。
行走不平稳
检查小车齿轮与轨道的齿条啮合,必要时可调节行走轮压紧力,更换行走齿轮。
崩丝
调整焊接参数
焊缝不成形
产生焊接缺陷
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