ABB機器人焊接系統(tǒng)技術(shù)

1、塔吊主肢雙ABB機器人焊接系統(tǒng)技術(shù)說明第1頁/共20頁第#頁/共20頁Partner第#頁/共20頁1設(shè)計依據(jù)31.1產(chǎn)品3I. 2現(xiàn)場環(huán)境信息32系統(tǒng)構(gòu)成概述421系統(tǒng)布局圖（以下僅供參考，實際以設(shè)計尺寸為準。）42.2系統(tǒng)構(gòu)成423系統(tǒng)說明43工藝方案63.1節(jié)拍計算63.2工藝分析73.3電氣控制方案73.4夾具設(shè)計方案84供貨范圍95項目進度計劃106安裝調(diào)試116.1在乙方的安裝調(diào)試116.2在甲方處安裝調(diào)試117培訓128驗收138.1預驗收138.2終驗收139質(zhì)保期1410責任1510.1甲方責任1510.2乙方責任1511附件一：技術(shù)資料16II. 1IRB1410工業(yè)機器人

2、1611.2 IRC5控制柜1711.3 YM-500GR3逆變弧焊電源1811.4智能尋位套件：1911.5TBI清槍剪絲裝置201設(shè)計依據(jù)1.1產(chǎn)品nr號名稱外形/照片毛重(Kg)焊縫長（mm）163主肢管126焊道長1600mm（共12條焊道）不焊兩端封板240主肢管72焊道長2560mm（共16條焊道）備注：甲方工件尺寸精度需能保證焊縫位置誤差在土0.3nmi以內(nèi)。1.2現(xiàn)場環(huán)境信息室內(nèi)使用溫度：5°C45°C電源電壓：380V/220V+10%50HZ壓縮空氣源：0.50.7Mpa2系統(tǒng)構(gòu)成概述2.1系統(tǒng)布局圖（以下僅供參考，實際以設(shè)計尺寸為準。）63主支管2.2

3、系統(tǒng)構(gòu)成焊接工位系統(tǒng)由兩套ABB工業(yè)機器人系統(tǒng)IRB1410+IRC5,Z：套初始位置跟蹤系統(tǒng)，YM-500GR3,兩套ABB外部軸MTC250驅(qū)動的焊接變位機，一套TBI清槍系統(tǒng)及一套PLC控制系統(tǒng)構(gòu)成。2.3系統(tǒng)說明2.3.1設(shè)備選型注：詳細資料見附件。1）ABB機器人系統(tǒng)平均無故障工作時間80000小時，運行穩(wěn)定可靠；結(jié)構(gòu)合理，電機功率小，比其他品牌能耗低30%以上；模塊化結(jié)構(gòu)，維護、檢修方便快捷；動態(tài)自優(yōu)化運動控制技術(shù)令各軸總是以最大加速度運行，運行速度提高25%；6軸智能防碰撞技術(shù)將碰撞力減小到30%,且可快速恢復；Partner7.5英寸全彩觸摸屏式示教器，操作方便快捷；1410型

4、工作半徑1440mm,重復定位精度土0.05mm；我司作為ABB全球最佳合作伙伴，得到ABB公司最有力的技術(shù)支持。2）日本松下全數(shù)字焊機YM-500GR3全數(shù)字控制，提供從起弧到收弧全過程的精確控制。輸出電流60500Ao最佳性價比的選擇。3）德國TBi焊槍槍體外套管是由一整塊特質(zhì)高鋼性不銹鋼加工而成，非常強壯，同時和內(nèi)層槍管之間留有足夠空間，即使發(fā)生碰撞也不用重新校槍和調(diào)整機器人TCP點，這樣就節(jié)約了大量的機器人維護時間。2.3.2系統(tǒng)配置系統(tǒng)采用機器人與變位機相結(jié)合設(shè)計工作平臺，可保證焊縫處在機器人最佳的焊接位置，以得到極好的焊接一致性，工作效率。電源釆用微電腦波型控制逆變焊機，電弧穩(wěn)定，

5、飛濺小,成形美觀，焊接性能好。Partner3工藝方案31節(jié)拍計算生產(chǎn)節(jié)拍：（40主肢管）二960（焊縫長度）/6（焊接速度）+3.2（機器人焊縫間行走時間）X10（焊縫數(shù)）+4（工作臺翻轉(zhuǎn)時間）X4（工作臺翻轉(zhuǎn)次數(shù)）+8（機器人進出工位時間）X3（機器人進出工位次數(shù)）二232（秒）單班產(chǎn)能（8小時）=3600x8x85%/232=105件生產(chǎn)節(jié)拍：（63主肢管）=1160（焊縫長度）/6（焊接速度）+3.2（機器人焊縫間行走時間）X8（焊縫數(shù)）+4（工作臺翻轉(zhuǎn)時間）X4（工作臺翻轉(zhuǎn)次數(shù)）+8（機器人進出工位時間）X3（機器人進出工位次數(shù)）二259（秒）單班產(chǎn)能（8小時）=3600x8x85%

6、/259=94件生產(chǎn)節(jié)拍：（80主肢管）=1200（焊縫長度）/6（焊接速度）+3.2（機器人焊縫間行走時間）X8（焊縫數(shù)）+4（工作臺翻轉(zhuǎn)時間）X4（工作臺翻轉(zhuǎn)次數(shù)）+8（機器人進出工位時間）X3（機器人進出工位次數(shù)）=266（秒）單班產(chǎn)能（8小時）=3600x8x85%/266=92件第11頁/共20頁=2000（焊縫長度）/6（焊接速度）+3.2（機器人焊縫間行走時間）X8（焊縫數(shù)）+4（工作臺翻轉(zhuǎn)時間）X4（工作臺翻轉(zhuǎn)次數(shù)）+8（機器人進出工位時間）X3（機器人進出工位次數(shù)）二399（秒）單班產(chǎn)能（8小時）=3600x8x85%/399=61件注：以上節(jié)拍為單道焊接和可能由于操作者的熟

7、練度及焊接參數(shù)的變化而不同（僅供客戶參考）。3.2工藝分析工件事先進行拼裝點焊的預處理，然后采用手動方式把工件吊裝于V形定位座上,操作人員按下”預約”按鈕后，工作站根據(jù)預先設(shè)定的程序運行，氣動夾具按程序自動裝夾。機器人夾持焊槍到達焊縫位置，開始焊接。1）操作人員將點焊好的40工件吊裝于40焊接工裝V塊上。2）吊裝完成,操作人員按下”預約”按鈕,40氣動工裝自動進行40工件的定位與夾緊。3）機器人接收63工位信號后進入40工件焊接工位，開始40工件焊接。4）同時，操作人員將點焊好的63工件吊裝于63焊接工裝V塊上。5）吊裝完成,操作人員按下”預約”按鈕,63氣動工裝自動進行63工件的定位與夾緊。

8、6）機器人焊完40工件后，立即復位到原點待命。7）機器人接收63工位信號后進入63工件焊接工位，開始63工件焊接。8）重復以上步驟，進行新工件焊接。3.3電氣控制方案1）工件變位機使用ABB外部軸MTC250,保證高精度定位的同時，確保所有焊縫均處于最佳焊接位置。2）操作人員使用帶按鈕、狀態(tài)指示燈的操作盒進行作業(yè)。3）所有電氣元件采用國際品牌，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠工作：PLC-三菱，低壓電器-施耐徳,傳感器-0MR0N。焊接夾具為氣動夾具，在保證強度的前提下設(shè)計為快速裝卸的方式，且減少對焊接位置的遮擋。焊接夾具的設(shè)計力求模塊化和標準化，釆用一體式底座，確保各單元相對位置的穩(wěn)定性?？紤]到工作站的擴展

9、能力，夾具模塊與變位機的法蘭之間，安裝底座與底板之間釆用螺栓緊固，定位銷定位。使之在夾具調(diào)換過程中保證整個系統(tǒng)的準確定位。第13頁/共20頁廈門思爾特機器人系統(tǒng)有限公司4供貨范圍下表所列的內(nèi)容為乙方負責提供或制造的設(shè)備內(nèi)容:序號名稱規(guī)格數(shù)量品牌備注1機器人本體IRB14102ABB1.1IRB14102ABB1.2IRC5控制器2ABB1.3示教盒，帶10米電纜2ABB1.4輸入、輸出信號板2ABB1.5機器人控制電纜（7米）2ABB1.6機器人控制軟件2ABB1.7弧焊軟件包2ABB2焊接系統(tǒng)22.1數(shù)字逆變焊機YD-500GR32松下2.2風冷焊槍7G2TBi3焊接變位機2SIERT3.1

10、外部軸變位系統(tǒng)MTC250(ABB)2SIERT3.2機架2SIERT3.3焊接夾具40主肢和63主肢各2套（總共4個）SIERT4焊縫初始位置跟蹤標配2ABB5清槍系統(tǒng)BRG20001TBI6電氣控制系統(tǒng)1SIERT7空氣壓縮機（選項）1.5kw,排氣量0.171/min,氣罐容積7011薩普8系統(tǒng)集成及調(diào)試1SIERT9運輸及保險1SIERTPartner第15頁/共20頁SFERT廈門思爾特機器人系統(tǒng)有限公司第#頁/共20頁SFERT廈門思爾特機器人系統(tǒng)有限公司5項目進度計劃根據(jù)合同要求的交貨期。第17頁/共20頁SFERT廈門思爾特機器人系統(tǒng)有限公司6安裝調(diào)試6.1在乙方的安裝調(diào)試所報

11、的系統(tǒng)，將在發(fā)貨前，在乙方進行組裝和完整的功能測試。6.2在甲方處安裝調(diào)試乙方將派工程師在甲方現(xiàn)場進行系統(tǒng)的安裝、調(diào)試及使用培訓。安裝計劃和技術(shù)要求將在安裝前2周內(nèi)交給客戶。甲方應按照要求及時做好準備，以配合發(fā)貨期，不要因此產(chǎn)生不必要的費用。地基被默認為有足夠的強度和剛度。安裝前甲方應準備好合適的設(shè)備安裝地。安裝調(diào)試期間甲方應提供必須的工具、材料和人力等，如叉車、電纜、螺栓等。系統(tǒng)應適當與周邊設(shè)備隔離，并且工作區(qū)域會有適當裝置安全限制，這部分由乙方負責。7培訓乙方提供4人周的系統(tǒng)使用培訓，甲方人員應有一定電腦基礎(chǔ)。注：1）人員要求：機器人操作者中專以上文化，主管技術(shù)人員大專以上熟悉英文、計算機

12、。2）對每名學員，提供機器人操作培訓中文教材一套。RiPartner第19頁/共20頁廈門思爾特機器人系統(tǒng)有限公司8驗收8.1預驗收預驗收在乙方進行（甲方提供必要數(shù)量的試件），雙方有關(guān)人員參加，驗收合格后發(fā)貨。8.2終驗收系統(tǒng)在甲方現(xiàn)場安裝、調(diào)試完成后，雙方有關(guān)人員一起對設(shè)備進行試運行。以下兩種情況下，甲方與乙方簽定兩份驗收證明，之后設(shè)備轉(zhuǎn)移至甲方，質(zhì)保期開始。1. 系統(tǒng)試運行合格后一周內(nèi)；2. 系統(tǒng)安裝完成30天內(nèi)，驗收無法完成，但主要原因不在于乙方。9質(zhì)保期本套系統(tǒng)的質(zhì)保期限為甲方最終驗收合格后一年。設(shè)備發(fā)生故障以后，甲方應將故障內(nèi)容以傳真形式及時通知乙方，乙方在接到通知后以最快速度予以答

13、復，24小時解決問題。若屬正常使用狀態(tài)下發(fā)生的故障破損，對屬乙方責任的只要在上述質(zhì)保期內(nèi)，可進行無償修理或部品更換。（乙方指定的消耗品、維護部品及保險管、指示燈等易耗品不在此限。）質(zhì)保期結(jié)束后，乙方仍繼續(xù)終身服務，提供全面的技術(shù)支持及所需備品配件。注：如果發(fā)生以下情況,不在保修范圍之內(nèi)一沒有進行使用說明書中記載的保養(yǎng)、維修及定期檢查而發(fā)生故障。由于天災等或其它不可抗力而受的損壞。由于本系統(tǒng)以外的異常而引發(fā)的故障。由于誤操作，異常運轉(zhuǎn),及其它不屬于本公司責任而引起的故障。10責任10.1甲方責任甲方應承擔以下成本：用于電、防護氣體和壓縮空氣的電纜和管道。地基和土建。甲方工廠的起重設(shè)備，包括操作人

14、員。在卸貨、安裝、啟動時，提供臨時幫助人員。在安裝、啟動和驗收階段，買方應提供電力、熱、光、水、人員、電話、傳真。在甲方工廠進行焊接測試時的焊接損耗。10.2乙方責任滿足合同所寫的發(fā)貨期。保證發(fā)出的貨物和提供的服務的質(zhì)量。11附件一：技術(shù)資料11.1IRB1410工業(yè)機器人第23頁/共20頁廈門思爾特機器人系統(tǒng)有限公司第#頁/共20頁廈門思爾特機器人系統(tǒng)有限公司第#頁/共20頁廈門思爾特機器人系統(tǒng)有限公司第#頁/共20頁廈門思爾特機器人系統(tǒng)有限公司手腕持重：5kg最大臂展半徑：1.44m軸數(shù)：6軸重復定位精度:0.05mm（多臺機器人測試綜合半均值）機器人版本標準版防護等級：IP54軸運動：軸

15、動作范圍最大速度1回轉(zhuǎn)+170。至-170°120°/s2立臂+70。至-70°120°/s3橫臂+70。至-65。120°/s4腕+150°至-150。280°/s5腕擺+115。至-115°280°/s6腕傳+300。至-300°280°/s電源：3相四線380V(+15%,-10%),50Hz耗電量：4KVA機器人重量：225kg機器人尺寸：底座：620X450mm最大濕度:最大噪音:95%70dB(A)11.2IRC5控制柜機器人的控制硬件全部優(yōu)化集成在一個控制柜內(nèi)，由機器人控

16、制平臺實現(xiàn)控制，通過對機器人的編程完成功能，具備完善的網(wǎng)絡監(jiān)控功能。使用全彩色觸摸屏式操作盒控制硬件：多處理器系統(tǒng)，PCI總線，大容量閃存(256M),奔騰CPU,20sUPS備份電源控制軟件：BaseWare機器人操作系統(tǒng)，強大的RAPID編程語言電源：交流3相，380V(+15%,-10%),50Hz集成控制柜尺寸：700x700x900mm集成控制柜重量：200kg環(huán)境溫度：5°C-45°C最大濕度：95%操作面板：控制柜上煩：1.3kg編程單元：便攜式防爆型示教盒，具備操縱桿和軟鍵盤安全性：緊急停止、自動模式停止、測試模式停止等輸入輸出板：數(shù)字式直流24V第25頁/

17、共20頁廈門思爾特機器人系統(tǒng)有限公司第#頁/共20頁廈門思爾特機器人系統(tǒng)有限公司第#頁/共20頁廈門思爾特機器人系統(tǒng)有限公司11.3YM-500GR3逆變弧焊電源名稱規(guī)格型號YM-500GR3HGH控制方式數(shù)字控制IGBT逆變輸入電壓相數(shù)AC380V3相輸入電源頻率50/60Hz額定輸入容量23KVA/21.54KW額定輸出電流500A額定輸出電壓39V額定負載持續(xù)率100%額定空載電壓69輸出電流范圍60-500（電阻負載輸出能力）輸出電壓范圍17-41.5（電阻負載輸出能力）收弧電流范圍60-550（電阻負載輸出能力）收弧電壓范圍17-41.5V（電阻負載輸出能力）焊接方法個別/一元化外殼

18、防護等級IP21S絕緣等級H冷卻方式強制風冷適用焊絲類型實芯/藥芯外形尺寸(W)380mmX(D)510mmX(H)772mm質(zhì)量60kg高精度的送絲機（采用帶有高精度編碼器的電機的送幺幺機）帶數(shù)字編碼器的電機 對于給定送絲指令的送絲速度精度大幅提高 針對開始送絲停止送絲變化的應答速廢提高 航負載輸入電壓加長電纜等外未干擾的穩(wěn)定性提高雙驅(qū)雙從方式由于是兩點送絲，送絲力儺勁，對不誘鋼焊絲、藥芯焊絲及加長焊槍都能實現(xiàn)穩(wěn)定送絲114智能尋位套件：SmartTAC智能尋位系統(tǒng)：智能尋位系統(tǒng)用于焊接前確定工件上的定位點。SmartTac使用焊槍上的噴嘴作為感應裝置，而不需要在焊槍上安裝體積龐大的附加感應

19、器。在尋位模式下系統(tǒng)會給噴嘴通電，當噴嘴和工件接觸時形成的電流會轉(zhuǎn)換為停止信號給機器人控制系統(tǒng)。在比較實際工件位置與程序設(shè)定位置之后，系統(tǒng)對路徑進行修正。對一個點進行準確定位需要3次定位過程，尋位的距離和速度可以根據(jù)需要定義。一般完整的尋位過程依據(jù)工件復雜程度不同需要8-12秒不等。尋位功能可用于確定焊道的開始點和結(jié)束點，或者可以對曲線焊道上的多個點進行定位。SmarTac尋位形成的軌跡可以進行三維的移動、旋轉(zhuǎn)及傾斜，以適應另一個工位的相同工件而不需要重新尋位。SmarTac的尋位原理使得本系統(tǒng)僅適用于表面可導電的工件。噴嘴主要用于以角焊道為主的開放表面的尋位，也可在狹窄區(qū)域（如V形槽）的進行尋位。