ABB机器人焊接系统技术

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1、厦门思尔特机器人系统有限公司塔吊主肢双ABB机器人焊接系统技术说明Partner设计依据11产品312现场环境信息32系统构成概述2.1系统布局图（以下仅供参考，实际以设计尺寸为准。）2.2系统构成2.3系统说明3工艺方案63.1节拍计算63.2工艺分析733电气控制方案734夹具设计方案84供货范围95项目进度计划106安装调试116.1在乙方的安装调试1162在甲方处安装调试117培训128验收1381预验收138.2终验收139质保期1410责任15101甲方责任1510.2乙方责任1511附件一：技术资料1611.1 IRB1410工业机器人1611.2 IRC5 控制柜1711.3

2、YM-500GR3逆变弧焊电源18114智能寻位套件：1911.5 TBI清枪剪丝装置20第3页/共20页SfcRT厦门思尔特机器人系统有限公司1设计依据1.1产品一编号名称外形/照片毛重 (Kg)焊缝长（mm）163主肢,126焊道长1600mm（共12条焊道）不焊曲端封板240主肢管s72焊道长2560mm（共16条焊道）备注：甲方工件尺寸精度需能保证焊缝位置误差在±0.3mm以内。12现场环境信息室内使用温度：5°C45°C电源电压：380V/220V± 10% 50HZ压缩空气源：0. 50. 7Mpa2系统构成概述2.1系统布局图（以下仅供参考

3、，实际以设计尺寸为准。）63主支管2.2系统构成焊接工位系统由两套ABB X业机器人系统IRB1410HRC5,二套初始位置跟踪系统，YM-500GR3,两套ABB外部轴MTC250驱动的焊接变位机，一套TEI清枪系统及一套PLC控制系统构成2. 3系统说明2. 3.1设备选型注：详细资料见附件。1）ABB机器人系统平均无故障工作时间80000小时，运行稳定可靠：结构合理，电机功率小，比其他品牌能耗低30%以上；模块化结构，维护、检修方便快捷：动态口优化运动控制技术令各轴总是以最大加速度运行，运行速度提高25%：第7页/共20页厦门思尔特机器人系统有限公可7.5英寸全彩触摸屏式示教器，操作方便

4、快捷； 1410型匸作半径1440mm,重复定位精度土0.05mm；我司作为ABB全球最佳合作伙伴，得到ABB公司最有力的技术支持。2)0本松下全数字焊机YM-500GR3全数字控制，提供从起弧到收弧全过程的精确控制。输出电流60500Ao最佳性价比的选择。3)德国TBi焊枪枪体外套管是由一整块特质高钢性不锈钢加工而成，非常强壮，同时和内层枪管之间留有足够空间，即使发生碰撞也不用垂新校枪和调整机器人TCP点，这样就节约了大量 的机器人维护时间。2. 3. 2系统配置系统采用机器人与变位机相结合设计工作半台，可保证焊缝处在机器人最佳的焊接位置，以得到极好的焊接一致性，匸作效率。电源采用微电脑波型

5、控制逆变焊机，电弧稳定，E溅小, 成形美观，焊接性能好。第9页/共20页厦门思尔特机器人系统有限公可3工艺方案3.1节拍计算生产节拍:（40主肢管）=960 （焊缝长度）/6 （焊接速度）+3.2 （机器人焊缝间行走时间）X10（焊缝数）+4 （工作台翻转时间）X4 （工作台翻转次数）+8 （机器人进出工位时间）X3 （机器人进出工位次数）=232（秒）单班产能（8小时）=3600x8x85/232=105件生产节拍：（63主肢管）=1160 （焊缝长度）/6 （焊接速度）+3.2 （机器人焊缝间行走时间）X8（焊缝数）+4 （工作台翻转时间）X4 （工作台翻转次数）+8 （机器人进出工位吋间

6、）X3 （机器人进出工位次数）=259 （秒）单班产能（8小时）=3600x8x85%/259=94件生产节拍：（80主肢管）=1200 （焊缝长度）/6 （焊接速度）+3.2 （机器人焊缝间行走时间）X8（焊缝数）+4 （工作台翻转时间）X4 （工作台翻转次数）+8 （机器人进出工位吋间）X3 （机器人进出工位次数）=266 （秒）单班产能（8小时）=3600x8x85%/266=92件第11页/共20页厦门思尔特机器人系统有限公可生产节拍：（125主肢管）=2000 （焊缝长度）/6 （焊接速度）+3.2 （机器人焊缝间行走时间）X8（焊缝数）+4 （工作台翻转时间）X4 （工作台翻转次数

7、）+8 （机器人进出工位时间）X3 （机器人进出工位次数）=399（秒）单班产能（8小时）=3600x8x85%/399=61件注：以上节拍为单道焊接和可能由于操作者的熟练度及焊接参数的变化而不同（仅供客户参 考。3.2 1艺分析工件事先进行拼装点焊的预处理，然后采用手动方式把工件吊装于V形定位座上,操作人员按下”预约”按钮后，工作站根据预先设定的程序运行，气动夹具按程用自动装夹。机器人夹持焊枪到达焊缝位置，开始焊接。1）操作人员将点焊好的40工件吊装于40焊接工装V块上。2）吊装完成,操作人员按下”预约”按钮.40气动工装自动进行40工件的定位与夹紧。3）机器人接收63工位信号后进入40工件

8、焊接工位，开始40工件焊接。4）同时，操作人员将点焊好的63工件吊装于63焊接工装V块上。5）吊装芫成，操作人员按下”预约”按钮.63气动工装自动进行63工件的定位6夹紧。6）机器人焊完40工件后，立即复位到原点待命。7）机器人接收63工位信号后进入63工件焊接工位，开始63工件焊接。8）重复以上步骤，进行新工件焊接。3.3电气控制方案1）工件变位机使用ABB外部轴MTC250,保证高精度定位的同时，确保所有焊缝均处于最 佳焊接位置。2）操作人员使用带按钮、状态指示灯的操作盒进行作业。3）所有电气元件采用国际品牌，确保系统稳定可靠工作：PLC-三菱，低压电器-施耐徳,传感器-0MR0N。焊接夹

9、具为气动夹具，在保证强度的前提下设计为快速装卸的方式，且减少对焊接位置的 遮挡。焊接夹具的设计力求模块化和标准化，采用一体式底座，确保各单元相对位置的稳定性。考虑到工作站的扩展能力，夹具模块与变位机的法兰之间，安装底座与底板Z间采用螺栓 紧固，定位销定位。使Z在夹具调换过程中保证整个系统的准确定位。4供货范围下表所列的内容为乙方负贵提供或制造的设备内容:序号名称规格数量品牌备注1机器人本体IRB14102ABB1. 1IRB 14102ABB1.2IRC5控制器2ABB1.3示教盒，带10米电缆2ABB1. 1输入、输出信号板2ABB1.5机器人控制电缆（7米）2ABB1.6机器人控制软件2A

10、BB1. 7弧焊软件包2ABB2焊接系统22. 1数字逆变焊机YD-500GR32松下2.2风冷焊枪7G2TBi3焊接变位机2SIERT3. 1外部轴变位系统MTC250(ABB)2SIERT3.2机架2SIERT3.3焊接夹具40主肢和63 主肢各2套（总共4个）SIERT1焊缝初始位矍跟踪标配2ABB5清枪系统BRG20001TBI6电气控制系统1SIERT7空气压缩机（选项）1. 5kw,排气量0. 171/min,气 罐容积7011萨普8系统集成及调试1SIERT9运输及保险1SIERT第15页/共20页厦门思尔特机器人系统有限公可5项目进度计划根据合同要求的交货期。Partner6安

11、装调试6. 1在乙方的安装调试所报的系统，将在发货前，在乙方进行组装和完整的功能测试。6.2在甲方处安装调试乙方将派工程师在甲方现场进行系统的安装、调试及使用培训。安装计划和技术要求将在安装前2周内交给客户。甲方应按照要求及时做好准备，以配合发货 期，不要因此产生不必要的费用。地基被默认为有足够的强度和刚度。安装前甲方应准备好合适的设备安装地。安装调试期间甲方应提供必须的工具、材料和人力等，如叉车、电缆、螺栓等。系统应适当与周边设备隔离，并且工作区域会有适当装置安全限制，这部分由乙方负责。第17页/共20页厦门思尔特机器人系统有限公司7培训乙方提供4人周的系统使用培训，甲方人员应有一定电脑基础

12、。注：1）人员要求：机器人操作者中专以上文化，主管技术人员大专以上熟悉英文、计算机。2）对每名学员，提供机器人操作培训中文教材一套。Partner第19页/共20页厦门思尔特机器人系统有限公可8验收& 1预验收预验收在乙方进行（甲方提供必要数量的试件），双方有关人员参加，验收合格后发货。8. 2终验收系统在甲方现场安装、调试完成后，双方有关人员一起对设备进行试运行。以下两种情况下，甲方与乙方签定两份验收证明，之后设备转移至甲方，质保期开始。1. 系统试运行合格后一周内：2. 系统安装完成30天内，验收无法完成，但主要原因不在于乙方。第21页/共20页厦门思尔特机器人系统有限公可9质保期

13、本套系统的质保期限为甲方最终验收合格后一年。设备发生故障以后，甲方应将故障内容以传 真形式及时通知乙方，乙方在接到通知后以最快速度予以答复，24小时解决问题。若属正常使用状态下发生的故障破损，对属乙方贵任的只要在上述质保期内，可进行无偿修理 或部品更换。（乙方指定的消耗品、维护部品及保险管、指示灯等易耗品不在此限。）质保期结束后，乙方仍继续终身服务，提供全面的技术支持及所需备品配件。注：如果发生以下情况，不在保修范围之内一没有进行使用说明书中记载的保养、维修及定期检查而发生故障。由于天灾等或其它不可抗力而受的损坏。由于本系统以外的异常而引发的故障。由于误操作，异常运转,及其它不屈于本公司贵任而

14、引起的故障。第23页/共20页厦门思尔特机器人系统有限公可10责任10.1甲方责任甲方应承担以下成本：用于电、防护气体和压缩空气的电缆和管道。地基和土建。甲方工厂的起重设备，包括操作人员。在卸货、安装、启动时，提供临时帮助人员。在安装、启动和验收阶段，买方应提供电力、热、光、水、人员、电话、传真。在甲方工厂进行焊接测试时的焊接损耗。10.2乙方责任满足合同所写的发货期。保证发出的货物和提供的服务的质暈。第25页/共20页厦门思尔特机器人系统有限公可11附件一：技术资料11. 1 IRB1410工业机器人手腕持重：5 kg最大臂展半径：1. 44m轴数：6轴重复定位精度：0. 05mm （多台机

15、器人测试综合平均值）机器人版本标准版防护等级：IP54轴运动：轴动作范围最大速度1回转+170。至-170°120°/s2立臂+ 70。至-70°120°/s3横臂+ 70。至-65。120°/s4腕 +150° 至-150。280°/s5腕摆+115。至-115°280°/s6腕传+300。至-300°280°/s电源：3 相四线 380V(+15%, -10%),50Hz耗电量：4 KVA 机器人尺寸：底座：620X450 mm机器人重量：225 kg第27页/共20页SicrtT

16、厦门思尔特机器人系统有限公司最大湿度：最犬噪音：95%70dB(A)11. 2 IRC5控制柜机器人的控制硬件全部优化集成在一个控制柜内，市机器人控制平 台实现控制，通过对机器人的编程完成功能，具备完善的网络监控 功能。使用全彩色触摸屏式操作盒控制硬件：多处理器系统，PCI总线，大容最闪存(256M),奔腾CPU,20s UPS备份电源控制软件：BaseWare机器人操作系统，强大的RAPID编 程语言电源： 交流 3 相，380V(+15%, -10%), 50Hz集成控制柜尺寸：700x700x900mm集成控制柜重量：200kg环境温度：5°C- 45°C最大湿度：9

17、5%操作面板：控制柜上编程单元：便携式防爆型示教盒，具备操纵杆和软键盘 安全性：紧急停止、自动模式停止、测试模式停止等 输入输出板：数字式直流24V11.3 YM-500GR3逆变弧焊电源名称规格型号YM-500GR3HGH控制方式数字控制IGBT逆变输入电压.相数AC380V 3 柑输入电源频率50/60HZ额定输入容屋23KVA/21. 54KW额定输出电流500A额定输出电压39V额定负载持续率100%额定空載电压69输出电流范闱60-500 （电阻负载输出能力）输出电压范围17-41.5（电阻负戟输出能力）收弧电流范闱60-550 （电阻负载输出能力）收弧电压范围17-41. 5V（电

18、阻负我输出能力）焊接方法个别/ 一元化外壳防护等级IP21S绝缘等级H冷却方式强制风冷适用焊丝类型实芯/药芯外形尺寸(W)380mmX(D)510mmX (H)772mm质最60kg第#页/共20页厦门思尔特机器人系统有限公可高精度的送丝机（采用带有高精度编码器的电机的送丝机）带数字编码器的电机 对于给定送丝指令的 送丝速复精度大幅提高 针对开始送丝停止送 丝变化的应答速度提高 航负栽输入电压加 长电缆等外未干扰的稳 定性提高双驱双从方式由于是两点送丝，送丝力建劲，对不锈兩焊 丝、药芯焊丝及加长焊枪都能实现稳定送丝114智能寻位套件：SmartTAC智能寻位系统：智能寻位系统用于焊接前确定工件

19、上的定位点。SmartTac使用焊枪上的喷嘴作为感应装 置，而不需要在焊枪上安装体积庞大的附加感应器。在寻位模式下系统会给喷嘴通电，当喷嘴 和工件接触时形成的电流会转换为停止信号给机器人控制系统。在比较实际工件位置与程序设 定位置之后，系统对路径进行修正。对一个点进行准确定位盂要3次定位过程，寻位的距离和速度可以根据需要定义。一般完 整的寻位过程依据工件复杂程度不同需要8-12秒不等。寻位功能可用于确定焊道的开始点和结束点，或者可以对曲线焊道上的多个点进行定位。 SmarTac寻位形成的轨迹可以进行三维的移动、旋转及倾斜，以适应另一个工位的相同工件而 不需要重新寻位。SmarTac的寻位原理使

20、得本系统仅适用于表面可导电的工件。喷嘴主要用于以角焊道为主 的开放表面的寻位，也可在狭窄区域（如V形槽）的进行寻位。喷嘴上的飞溅会导致寻位误差，必须配备白动清枪器以解决这个问题。检测电压：7-40V DC灵敏度:IV电压降寻位速度：20、50mm/s（与寻位精度要求有关）寻位精度：±0.25 mm（速度为20mm/s时）第31页/共20页SicRT厦门思尔特机器人系统有限公可11. 5 TBI清枪剪丝装置清枪前清枪后第33页/共20页SicRT厦门思尔特机器人系统有限公可第#页/共20页SicRT厦门思尔特机器人系统有限公可优点 TBi清枪站的喷硅油装置采用了双喷嘴交义喷射，使硅油能

21、更好地到达焊枪喷嘴的内表面，确 保焊渣与喷嘴不会发生死粘连。 TBi清枪喷硅油装置设计在同一位置，机器人只要一个动作就可以完成喷硅油和清枪的过程。在控制上TE1清枪喷硅汕装置仅需要一个启动信号，它就可以按照规定好的动作顺序启动。 TBi剪约装置采用焊枪白触发结构设计，不需要再使用电磁阀对它进行控制，简化了电气控制。TBi剪丝装置可以单独安装,也可以安装在TBI清枪喷硅油装置上形成一体化设备, 这样不仅节约了安装空间，也使气路的布置和控制变得非常简单。供方：厦门思尔特机器人系统有限公司委托人：签订日期:需方：有限资任公司委托人：签订日期：第#页/共20页SicRT厦门思尔特机器人系统有限公可第#页/共20页SicRT厦门思尔特机器人系统有限公可第#页/共20页