ABB機(jī)器人焊接系統(tǒng)技術(shù)

1、塔吊主肢雙ABB機(jī)器人焊接系統(tǒng)技術(shù)說明第1頁(yè)/共20頁(yè)第#頁(yè)/共20頁(yè)P(yáng)artner第#頁(yè)/共20頁(yè)1設(shè)計(jì)依據(jù)31.1產(chǎn)品3I. 2現(xiàn)場(chǎng)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(shí)際以設(shè)計(jì)尺寸為準(zhǔn)。）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(jì)算63.2工藝分析73.3電氣控制方案73.4夾具設(shè)計(jì)方案84供貨范圍95項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)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(xùn)128驗(yàn)收138.1預(yù)驗(yàn)收138.2終驗(yàn)收139質(zhì)保期1410責(zé)任1510.1甲方責(zé)任1510.2乙方責(zé)任1511附件一：技術(shù)資料16II. 1IRB1410工業(yè)機(jī)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(jì)依據(jù)1.1產(chǎn)品nr號(hào)名稱外形/照片毛重(Kg)焊縫長(zhǎng)（mm）163主肢管126焊道長(zhǎng)1600mm（共12條焊道）不焊兩端封板240主肢管72焊道長(zhǎng)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(chǎng)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(shí)際以設(shè)計(jì)尺寸為準(zhǔn)。）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(jī)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(dòng)的焊接變位機(jī)，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(xì)資料見附件。1）ABB機(jī)器人系統(tǒng)平均無故障工作時(shí)間80000小時(shí)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠；結(jié)構(gòu)合理，電機(jī)功率小，比其他品牌能耗低30%以上；模塊化結(jié)構(gòu)，維護(hù)、檢修方便快捷；動(dòng)態(tài)自優(yōu)化運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)令各軸總是以最大加速度運(yùn)行，運(yùn)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(fù)；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(fù)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(jī)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(jià)比的選擇。3）德國(guó)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(qiáng)壯，同時(shí)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(jī)器人TCP點(diǎn)，這樣就節(jié)約了大量的機(jī)器人維護(hù)時(shí)間。2.3.2系統(tǒng)配置系統(tǒng)采用機(jī)器人與變位機(jī)相結(jié)合設(shè)計(jì)工作平臺(tái)，可保證焊縫處在機(jī)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(jī)，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(jì)算生產(chǎn)節(jié)拍：（40主肢管）二960（焊縫長(zhǎng)度）/6（焊接速度）+3.2（機(jī)器人焊縫間行走時(shí)間）X10（焊縫數(shù)）+4（工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)時(shí)間）X4（工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)次數(shù)）+8（機(jī)器人進(jìn)出工位時(shí)間）X3（機(jī)器人進(jìn)出工位次數(shù)）二232（秒）單班產(chǎn)能（8小時(shí)）=3600x8x85%/232=105件生產(chǎn)節(jié)拍：（63主肢管）=1160（焊縫長(zhǎng)度）/6（焊接速度）+3.2（機(jī)器人焊縫間行走時(shí)間）X8（焊縫數(shù)）+4（工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)時(shí)間）X4（工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)次數(shù)）+8（機(jī)器人進(jìn)出工位時(shí)間）X3（機(jī)器人進(jìn)出工位次數(shù)）二259（秒）單班產(chǎn)能（8小時(shí)）=3600x8x85%

6、/259=94件生產(chǎn)節(jié)拍：（80主肢管）=1200（焊縫長(zhǎng)度）/6（焊接速度）+3.2（機(jī)器人焊縫間行走時(shí)間）X8（焊縫數(shù)）+4（工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)時(shí)間）X4（工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)次數(shù)）+8（機(jī)器人進(jìn)出工位時(shí)間）X3（機(jī)器人進(jìn)出工位次數(shù)）=266（秒）單班產(chǎn)能（8小時(shí)）=3600x8x85%/266=92件第11頁(yè)/共20頁(yè)=2000（焊縫長(zhǎng)度）/6（焊接速度）+3.2（機(jī)器人焊縫間行走時(shí)間）X8（焊縫數(shù)）+4（工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)時(shí)間）X4（工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)次數(shù)）+8（機(jī)器人進(jìn)出工位時(shí)間）X3（機(jī)器人進(jìn)出工位次數(shù)）二399（秒）單班產(chǎn)能（8小時(shí)）=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(jìn)行拼裝點(diǎn)焊的預(yù)處理，然后采用手動(dòng)方式把工件吊裝于V形定位座上,操作人員按下”預(yù)約”按鈕后，工作站根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序運(yùn)行，氣動(dòng)夾具按程序自動(dòng)裝夾。機(jī)器人夾持焊槍到達(dá)焊縫位置，開始焊接。1）操作人員將點(diǎn)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(yù)約”按鈕,40氣動(dòng)工裝自動(dòng)進(jìn)行40工件的定位與夾緊。3）機(jī)器人接收63工位信號(hào)后進(jìn)入40工件焊接工位，開始40工件焊接。4）同時(shí)，操作人員將點(diǎn)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(yù)約”按鈕,63氣動(dòng)工裝自動(dòng)進(jìn)行63工件的定位與夾緊。

8、6）機(jī)器人焊完40工件后，立即復(fù)位到原點(diǎn)待命。7）機(jī)器人接收63工位信號(hào)后進(jìn)入63工件焊接工位，開始63工件焊接。8）重復(fù)以上步驟，進(jìn)行新工件焊接。3.3電氣控制方案1）工件變位機(jī)使用ABB外部軸MTC250,保證高精度定位的同時(shí)，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(jìn)行作業(yè)。3）所有電氣元件采用國(guó)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(dòng)夾具，在保證強(qiáng)度的前提下設(shè)計(jì)為快速裝卸的方式，且減少對(duì)焊接位置的遮擋。焊接夾具的設(shè)計(jì)力求模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化，釆用一體式底座，確保各單元相對(duì)位置的穩(wěn)定性。考慮到工作站的擴(kuò)展

9、能力，夾具模塊與變位機(jī)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(gè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確定位。第13頁(yè)/共20頁(yè)廈門思爾特機(jī)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(fù)責(zé)提供或制造的設(shè)備內(nèi)容:序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量品牌備注1機(jī)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(hào)板2ABB1.5機(jī)器人控制電纜（7米）2ABB1.6機(jī)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(jī)YD-500GR32松下2.2風(fēng)冷焊槍7G2TBi3焊接變位機(jī)2SIERT3.1

10、外部軸變位系統(tǒng)MTC250(ABB)2SIERT3.2機(jī)架2SIERT3.3焊接夾具40主肢和63主肢各2套（總共4個(gè)）SIERT4焊縫初始位置跟蹤標(biāo)配2ABB5清槍系統(tǒng)BRG20001TBI6電氣控制系統(tǒng)1SIERT7空氣壓縮機(jī)（選項(xiàng)）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(yùn)輸及保險(xiǎn)1SIERTPartner第15頁(yè)/共20頁(yè)SFERT廈門思爾特機(jī)器人系統(tǒng)有限公司第#頁(yè)/共20頁(yè)SFERT廈門思爾特機(jī)器人系統(tǒng)有限公司5項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃根據(jù)合同要求的交貨期。第17頁(yè)/共20頁(yè)SFERT廈門思爾特機(jī)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(bào)

11、的系統(tǒng)，將在發(fā)貨前，在乙方進(jìn)行組裝和完整的功能測(cè)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(chǎng)進(jìn)行系統(tǒng)的安裝、調(diào)試及使用培訓(xùn)。安裝計(jì)劃和技術(shù)要求將在安裝前2周內(nèi)交給客戶。甲方應(yīng)按照要求及時(shí)做好準(zhǔn)備，以配合發(fā)貨期，不要因此產(chǎn)生不必要的費(fèi)用。地基被默認(rèn)為有足夠的強(qiáng)度和剛度。安裝前甲方應(yīng)準(zhǔn)備好合適的設(shè)備安裝地。安裝調(diào)試期間甲方應(yīng)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(yīng)適當(dāng)與周邊設(shè)備隔離，并且工作區(qū)域會(huì)有適當(dāng)裝置安全限制，這部分由乙方負(fù)責(zé)。7培訓(xùn)乙方提供4人周的系統(tǒng)使用培訓(xùn)，甲方人員應(yīng)有一定電腦基礎(chǔ)。注：1）人員要求：機(jī)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(jì)算機(jī)

12、。2）對(duì)每名學(xué)員，提供機(jī)器人操作培訓(xùn)中文教材一套。RiPartner第19頁(yè)/共20頁(yè)廈門思爾特機(jī)器人系統(tǒng)有限公司8驗(yàn)收8.1預(yù)驗(yàn)收預(yù)驗(yàn)收在乙方進(jìn)行（甲方提供必要數(shù)量的試件），雙方有關(guān)人員參加，驗(yàn)收合格后發(fā)貨。8.2終驗(yàn)收系統(tǒng)在甲方現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試完成后，雙方有關(guān)人員一起對(duì)設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)行。以下兩種情況下，甲方與乙方簽定兩份驗(yàn)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(yùn)行合格后一周內(nèi)；2. 系統(tǒng)安裝完成30天內(nèi)，驗(yàn)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(yàn)收合格后一年。設(shè)備發(fā)生故障以后，甲方應(yīng)將故障內(nèi)容以傳真形式及時(shí)通知乙方，乙方在接到通知后以最快速度予以答

13、復(fù)，24小時(shí)解決問題。若屬正常使用狀態(tài)下發(fā)生的故障破損，對(duì)屬乙方責(zé)任的只要在上述質(zhì)保期內(nèi)，可進(jìn)行無償修理或部品更換。（乙方指定的消耗品、維護(hù)部品及保險(xiǎn)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(wù)，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(jìn)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(zāi)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(yùn)轉(zhuǎn),及其它不屬于本公司責(zé)任而引起的故障。10責(zé)任10.1甲方責(zé)任甲方應(yīng)承擔(dān)以下成本：用于電、防護(hù)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(dòng)時(shí)，提供臨時(shí)幫助人員。在安裝、啟動(dòng)和驗(yàn)收階段，買方應(yīng)提供電力、熱、光、水、人員、電話、傳真。在甲方工廠進(jìn)行焊接測(cè)試時(shí)的焊接損耗。10.2乙方責(zé)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(wù)的質(zhì)量。11附件一：技術(shù)資料11.1IRB1410工業(yè)機(jī)器人第23頁(yè)/共20頁(yè)廈門思爾特機(jī)器人系統(tǒng)有限公司第#頁(yè)/共20頁(yè)廈門思爾特機(jī)器人系統(tǒng)有限公司第#頁(yè)/共20頁(yè)廈門思爾特機(jī)器人系統(tǒng)有限公司第#頁(yè)/共20頁(yè)廈門思爾特機(jī)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(fù)定位精度:0.05mm（多臺(tái)機(jī)器人測(cè)試綜合半均值）機(jī)器人版本標(biāo)準(zhǔn)版防護(hù)等級(jí)：IP54軸運(yùn)動(dòng)：軸

15、動(dòng)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(jī)器人重量：225kg機(jī)器人尺寸：底座：620X450mm最大濕度:最大噪音:95%70dB(A)11.2IRC5控制柜機(jī)器人的控制硬件全部?jī)?yōu)化集成在一個(gè)控制柜內(nèi)，由機(jī)器人控

16、制平臺(tái)實(shí)現(xiàn)控制，通過對(duì)機(jī)器人的編程完成功能，具備完善的網(wǎng)絡(luò)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(jī)器人操作系統(tǒng)，強(qiáng)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(dòng)模式停止、測(cè)試模式停止等輸入輸出板：數(shù)字式直流24V第25頁(yè)/

17、共20頁(yè)廈門思爾特機(jī)器人系統(tǒng)有限公司第#頁(yè)/共20頁(yè)廈門思爾特機(jī)器人系統(tǒng)有限公司第#頁(yè)/共20頁(yè)廈門思爾特機(jī)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(hào)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(fù)載持續(xù)率100%額定空載電壓69輸出電流范圍60-500（電阻負(fù)載輸出能力）輸出電壓范圍17-41.5（電阻負(fù)載輸出能力）收弧電流范圍60-550（電阻負(fù)載輸出能力）收弧電壓范圍17-41.5V（電阻負(fù)載輸出能力）焊接方法個(gè)別/一元化外殼

18、防護(hù)等級(jí)IP21S絕緣等級(jí)H冷卻方式強(qiáng)制風(fēng)冷適用焊絲類型實(shí)芯/藥芯外形尺寸(W)380mmX(D)510mmX(H)772mm質(zhì)量60kg高精度的送絲機(jī)（采用帶有高精度編碼器的電機(jī)的送幺幺機(jī)）帶數(shù)字編碼器的電機(jī) 對(duì)于給定送絲指令的送絲速度精度大幅提高 針對(duì)開始送絲停止送絲變化的應(yīng)答速?gòu)U提高 航負(fù)載輸入電壓加長(zhǎng)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(diǎn)送絲，送絲力儺勁，對(duì)不誘鋼焊絲、藥芯焊絲及加長(zhǎng)焊槍都能實(shí)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(diǎn)。SmartTac使用焊槍上的噴嘴作為感應(yīng)裝置，而不需要在焊槍上安裝體積龐大的附加感應(yīng)

19、器。在尋位模式下系統(tǒng)會(huì)給噴嘴通電，當(dāng)噴嘴和工件接觸時(shí)形成的電流會(huì)轉(zhuǎn)換為停止信號(hào)給機(jī)器人控制系統(tǒng)。在比較實(shí)際工件位置與程序設(shè)定位置之后，系統(tǒng)對(duì)路徑進(jìn)行修正。對(duì)一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)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(fù)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(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)，或者可以對(duì)曲線焊道上的多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行定位。SmarTac尋位形成的軌跡可以進(jìn)行三維的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)及傾斜，以適應(yīng)另一個(gè)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(dǎo)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(jìn)行尋位。