横梁机器人焊接系统技术协议-4.14

1、横梁机器人焊接系统技术协议书项目名称横梁机器人焊接系统编号: SRT-SH20100406公司名称地 址电 话传 真高邮市xx山工工程机械有限公司（买方）与上海xx机器人科技有限公司（卖方）就横梁机器人焊接系统项目的有关设计/制造/调试等问题，双方本着平等自愿的原则，经友好协商，达成本技术协议。1 设计依据1.1产品编号名称外形/照片图号1横梁（示样图）2右推杆（示样图）注意：1 买方需提供详细的工件图纸和规格。2 产品信息。2.1 工件上设备前的状态：焊前已组对完成，使用气体保护焊进行点固焊。2.2 工件被焊部位无毛刺，锈蚀，油污等影响焊接质量的缺陷。2.3 工件材质：碳钢2.4 工件重量：

2、2500kg2.5 材料厚度：1030 mm2.6 焊缝间隙：2 mm1.2现场环境信息1.2.1电源：3相380V±10%、50Hz±1%、50KVA、单相交流电220V1.2.2压缩空气：0.5Mpa以上1.2.3温度： 045；相对湿度：90%，不结露2系统构成概述2.1系统布局图系统预估尺寸：长11000mm，宽8000mm，高2000mm，挖地沟1000。注：以上数据仅供参考，实际尺寸以设计尺寸为准。冷却水箱电控制柜图一、三维轴测视图ABB机器人电控制柜机器人行走机构双座单回转变位机单座双回转变位机图二、俯视图筒装焊丝图三、侧视图：图四、单座双回转变位机（外部轴电

3、机驱动）外部轴电机加RV减速机驱动外部轴电机加RV减速机驱动伺服电机加RV减速机驱动，配置回转支撑，焊接工件时，变位机在0度位置，装夹工件时，变位机在180度位置图五、双座单回转变位机（外部轴电机驱动）外部轴电机加RV减速机驱动从动移动机构，以适应不同长度工件图六、机器人行走系统外部轴电机驱动TBI清枪器2.2系统构成 系统由一套ABB工业机器人系统IRB2400L+IRC5，一套SmarTac寻位系统，一套AWC电弧跟踪系统，一套松下YD-500GL全数字逆变脉冲焊接电源，一套单座双回转外部轴电机驱动的焊接变位机，一套外部轴电机驱动的双座单回转焊接变位机，一套外部轴电机驱动的机器人左右行走机

4、构，一套TBI水冷焊枪，一套波英特冷却循环水箱，一套TBi自动清枪剪丝装置，两套焊接夹具，一套安全防护栏机构，一套电气控制系统构成。2.3设备说明2.3.1 外部轴电机驱动的变位机可实现多种型号横梁与大梁的焊接；2.3.2 夹紧机构采用机械式夹紧，工件在夹具上定位夹紧准确、可靠，便于装卸；2.3.3 变位机具有足够的强度、刚度以及良好的稳定性；2.3.4 设备主机为全新的进口设备，主要包括机器人及控制系统、外部轴、焊接电源、焊枪、清枪系统及跟踪系统等；2.3.5 整个焊接机器人系统（包括焊接夹具）由xx负责集成、装配、调试，直到验收合格，交给用户使用，属交钥匙工程；2.3.6 机器人滑动导轨和

5、变位机导轨配有全封闭滑轨护罩，使滑轨具有防尘和防飞溅保护等功能。2.3.7 所有ABB机器人轴均配有刹车装置和安全监测装置；2.3.8 系统各部件包括机械手、控制柜、焊接电源、滑轨系统以及各部分之间的通信皆采用全数字化控制技术，整个系统采用数字化总线控制；2.4设备配置2.4.1 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；·动态自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%；·6轴智能防碰撞技术将碰撞力减小到3

6、0%，且可快速恢复；·7.5英寸全彩触摸屏式示教器，操作方便快捷；·2400L型工作半径1800mm，重复定位精度±0.06mm；·我司作为ABB最佳合作伙伴，得到ABB公司最有力的技术支持2.4.2 ABB的SmarTac及AWC跟踪套件·SmarTac利用喷嘴或焊丝碰触工件，可确定真实焊缝位置，寻位精度±0.25 mm；·AWC电弧跟踪系统实时对摆动焊接中的电流电压信号采样，并分析得出数据修改机器人路径，能够自行适应焊接过程中的工件变形；·由于工件焊缝多，焊道复杂、焊道位置偏差较大，而且对焊缝质量要求高，故采用

7、本跟踪系统可保证达到稳定的焊接要求，焊缝电弧跟踪精度：±0.2mm；·对焊缝左右和上下两个方向的高精度跟踪功能、跟踪结果记忆功能、坡口幅宽跟踪功能、往复多层多道焊接功能等，并能检测坡口幅宽变化，带有干伸长控制功能；·高效的电弧跟踪功能，采用1.2细焊丝，即使在使用350-500A大电流过程中也有高效的高精度的跟踪，可以实现高效焊接；·适合于角焊缝、V形焊缝、单边V形焊缝、I形焊缝、X形焊缝、Y形焊缝等焊缝形式；2.4.3 双座单回转的焊接变位机（外部轴电机驱动）用于实现工件的旋转，保证焊接时焊缝始终处于最佳焊接姿态。负 载：2000Kg；旋转范围：回转轴

8、±360°；重复定位精度：±0.01 最大旋转速度：60°/sec.2.4.4 单座双回转两轴变位机（外部轴电机驱动）用于实现工件旋转与翻转，保证焊接时焊缝始终处于最佳焊接姿态。采用ABB外部轴电机+住友减速机+齿轮+回转支承传动。负 载：2500Kg；旋转范围：倾斜轴±180°；回转轴±360°重复定位精度：±0.02 °2.4.5 松下全数字脉冲焊机YD-500GL焊接电源·全数字脉冲控制，提供从起弧到收弧全过程的精确控制。·多层焊接参数可存储。·输出电流405

9、00A。·最佳性价比的选择。2.4.6 德国TBi自动清枪剪丝器·清枪剪丝装置设计在同一位置，机器人只要一个动作就可以完成清枪和剪丝的过程；·喷硅油装置采用了双喷嘴交叉喷射，使硅油能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；2.4.6 外部轴行走机构·配置原装进口外部轴电机MU20，更好的与机器人协调焊接，满足焊缝的要求。·有效行程1800 mm·重复定位精度±0.1 mm·移动速度25 m/min2.5系统功能说明功 能备 注接触传感功能保证焊缝间隙小于2mm，组对精度误差小于10mm/m电弧传感

10、高低方向±0.5mm ,横向±0.5mm多层焊功能根据第一层焊缝的轨迹，自动设置以后各层的平移量，焊接姿态以及焊接参数电弧重启功能暂时停止与再启动功能粘丝自动解除功能（防粘丝）防碰功能机器人焊枪碰到工件或障碍物时，自动停止动作坐标系统选择功能关节、直角、工具、工件坐标系状态显示功能机器人移动装置的位置坐标,外部信号状态等程序编辑功能位置、命令的更改、插入、删除，程序复制、删除、合并机器人程序为文本格式，可在电脑上进行编写及修改。随机附有专用程序可对机器人系统进行参数设定、状态检查及备份等。程序变换功能平行、回转移动、镜像变换等示教/再生切换功能带手动/自动切换功能，调试过程

11、可选择是否焊接、是否电弧传感等功能断电恢复功能停电中断,再上电后,可以接续停止位置开始工作程序存储器容量内置容量256M，并可利用USB口扩展外部记忆配置USB及网线接口，可在电脑上修改保存程序、保存系统设置等外部输出输入扩展标配为8路数字输入、8路数字输出，可根据需求扩展2.6软件系统配置说明2.6.1 系统使用ABB机器人、单座双回转外部轴MU30的焊接变位机、双座单回转外部轴变位机、机器人外部轴行走系统三者协调联动，可与机器人在360度范围内任意定位、协调，确保在每条焊缝处焊枪与工件均形成最佳焊接姿势，且在长焊缝及不规则焊缝的情况下可进行不间断焊接，可得到极好的焊接一致性，工作效率。焊接

12、电源使用松下先进的全数字化逆变脉冲焊机，在SmarTAC智能寻位系统及AWC电弧跟踪系统的配合下，能自行确定真实焊缝位置，并能够自行适应焊接过程中的工件变形，确保最佳焊接效果；2.6.2 采用机器人与变位机相结合设计工作焊接系统，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，工作效率。电源采用微电脑波型控制逆变焊机，电弧稳定，飞溅小，成形美观，焊接性能好；2.6.3 工作站同时配德国TBi自动清枪剪丝器，提高机器人工作效率并可靠保证了焊接质量；2.6.4 采用ABB控制软件，包括多层焊软件、样板焊缝软件、弧坑填充软件、焊缝长度软件、编程焊枪摆动软件、单点寻位软件、子站功能、断电记

13、忆功能、外部启动/停止功能、故障自诊断显示等主要软件；2.6.5 控制系统具备高精度的直线、圆弧、点对点差补、直线+摆动、圆弧+摆动差补、曲线差补等功能；2.6.6 焊接编程简单易学，采用中文编程界面，示教编程方式直观易于掌握，不需要学习任何计算机语言。操作系统采用WINDOWS 平台及视窗界面，并能够实现各轴联动控制；2.6.7 系统具备焊接专家数据库，在已知焊接板厚和焊缝要求时，可以直接调用专家数据库焊接参数进行焊接，同时，可根据具体情况对专家数据库的具体参数进行修改；2.6.8 具有程序编辑、变换、呼出功能以及示教再生切换功能；2.6.9 具有暂时停止再启动功能及断电恢复功能，再上电后，

14、可以接续停止位置开始工作，无需进行坐标再确认；2.7焊接系统主要技术内容2.7.1机器人系统选熔化极气体保护电弧焊MAG，可以满足CO2气体保护电弧焊的良好焊接；2.7.2满足输入电压为380V、3相、5060Hz、波动范围在±15%的条件下稳定使用；2.7.3电流调节范围3500A；额定电流时，负载持续率应达到80%；焊接参数可调用预置和存储的数据并可控；2.7.4单层焊角高度：610mm2.7.5焊 丝：1.2mm1.6mm实芯焊丝3 工艺方案3.1节拍计算（只供参考，具体以实际为准）3.1.1.横梁生产节拍：以230-88-10000工件为例：生产节拍：=10210（焊缝长度）

15、×3（3层为例）/6（焊接速度）+3（机器人焊缝间行走时间）×49(焊缝数)+8（每次寻位时间）×16（寻位次数）+8(每次清枪时间)×5（清枪次数/每2米清枪一次）+10（机器人进出工位时间）= 5451(秒)= 90.85（分钟）单班12小时产能：12小时×3600×90%(效率)/5451=7.1（件）3.1.2.右推杆生产节拍：以220-80-70000工件为例：生产节拍：=11554（焊缝长度）×2（以2层为例）/6（焊接速度）+3（机器人焊缝间行走时间）×4(焊缝数)+8（每次寻位时间）×10

16、（寻位次数）+8(每次清枪时间)×5（清枪次数/每2米清枪一次）+10（机器人进出工位时间）= 3968(秒)= 66.1(分钟)单班12小时产能：12小时×3600×90%(效率)/3968=9.8（件）3.1.3.该工作站为一个机器人双工位焊接，一个焊接循环时间为： 5451（横梁焊接时间）+3968（右推杆焊接时间）+180（机器人行走时间）=9599(秒)一个周期循环焊接时间：9599（秒)=159（分钟)3.3工艺分析Ø 操作人员将点焊好的工件吊装到焊接变位机上，手动旋转螺杆装夹好工件。Ø 按下预约按钮。Ø 机器人接到信号夹

17、持焊枪到达焊缝位置，SmarTAC自能寻位系统配合下先确定焊缝起始点，机器人计算出轨迹偏移后开始焊接，焊接过程采用摆动焊接，AWC电弧跟踪系统会跟踪电弧变化自动修正轨迹，消除工件本身误差和焊接过程产生的焊接变形造成的影响，确保最佳焊接质量。Ø 机器人在焊接时机器人行走系统配合机器人自动移动。Ø 机器人焊接时焊接变位机配合机器人自动变位，确保所有焊缝均处于最佳焊接位置。Ø 机器人焊接完成后，机器人自动复位。Ø 人工卸下工件。3.4电气控制方案3.4.1 机器人行走系统采用ABB外部轴电机MU20驱动，可与机器人协调联动，最大限度扩展了机器人的工作范围。3.

18、4.2 工件变位机使用ABB外部轴MU30，可在焊接时与机器人协调运动，确保所有焊缝均处于最佳焊接位置。3.4.3 控制系统具有自动控制、检测、保护、报警等功能。3.4.4 控制系统灵敏可靠，故障少，且操作和维护方便。3.4.5 具有通知定期检修和出错履历记忆功能。3.4.6 机器人控制器采用图形化菜单显示，彩色示教盒（触摸屏），中英文双语切换显示，提供实施监视和在线帮助功能。具有位置软、硬限位，门开关，过流，欠压，内部过热，控制异常，伺服异常，急停等故障的自诊断、显示和报警功能。3.4.7 运动控制：包括机器人本体的运动控制、外部轴协调运动控制、周边作业装置控制。3.4.8 焊接参数控制：焊

19、接电源的电压控制、焊接电流控制；多方式起弧、收弧控制。3.4.9 控制装置的主要功能：示教盒编程示教；点位运动控制、轨迹运动控制；四种坐标系（关节、直角、工具、工件坐标系），同时具有相对坐标系、坐标平移、旋转功能；具有编辑、插入、修正、删除功能；直线、圆弧设定及等速控制。3.4.10 所有电气元件采用名牌产品，确保系统稳定可靠工作。3.5夹具设计方案焊接夹具为手动夹具，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，确保各单元相对位置的稳定性。4供货范围下表所列的内容为乙方负责提供或制造的设备内容：序 号名 称规 格数量品牌1机器人本体系统 I

20、RB2400L1ABB1.1IRB 2400L1ABB1.2IRC5（M2004）控制器1ABB1.3示教盒，带10米电缆1ABB1.4输入、输出信号板1ABB1.5机器人控制电缆1ABB1.6机器人控制软件1ABB1.7弧焊软件包1ABB1.8SmarTAC智能寻位套件1ABB1.9AWC电弧跟踪套件1ABB2机器人左右行走系统1SIERT2.1外部轴MU201ABB2.2行走底座1SIERT2.3精密减速机1日本新宝3焊接系统集成YD-500GL1SIERT3.1机器人接口1ABB3.2系统配件1松下3.3全数字脉冲焊机YD-500GL1松下3.4送丝机1松下3.5水冷焊枪1德国TBi3.

21、6冷却水箱1波英特4双座单回转焊接变位机1SIERT4.1床身机架1SIERT4.2外部轴MU301ABB4.3焊接工装1SIERT4.4精密减速机1日本住友4.5精密回转支撑1方圆5单座双回转焊接变位机1SIERT5.1床身机架1SIERT5.2外部轴MU302ABB5.3焊接工装1SIERT5.4精密减速机3日本住友5.5精密回转支撑3方圆5.6伺服电机1松下6自动清枪剪丝器1德国TBi7安全防护栏1SIERT8电气控制系统1SIERT9系统设计及安装调试1SIERT10运输及保险1SIERT11培训1SIERT12技术资料1SIERT12.1夹具总图1SIERT12.2工作站布局图1SI

22、ERT12.3工作站电气原理总图1SIERT12.4易损件、外购件及设备清单1SIERT12.5工作站操作说明书中文1SIERT12.6机器人操作手册中文各2SIERT12.7电弧跟踪、接触寻位原理与故障说明书中英文各2SIERT5易损件清单易损件清单件号名称规格数量1导电嘴1.2mm焊丝用12导电嘴1.6mm焊丝用13导电嘴座14喷嘴绝缘套15喷嘴16项目进度计划签订合同和技术协议1周设计会签2周设备制造及调试8周设备预验收1周设备完成调试并运输至客户现场2周注：卖方在合同生效后4个月内将系统运至客户现场。7 安装调试7.1在xx的安装调试所报的系统，将在发货前，在我方进行组装和完整的功能测

23、试。7.2在客户处安装调试7.2.1 我们将派工程师在用户现场进行系统的安装、调试及使用培训。7.2.2 安装计划和技术要求将在安装前2周内交给客户。客户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。7.2.3 安装前用户应准备好合适的设备安装地。7.2.4 安装调试期间用户应提供必须的工具、材料和人力等，如叉车、电缆、螺栓等。7.2.5 系统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，这部分由买方负责。8 培训我们提供4人·周的系统使用培训，受训人员应有一定电脑基础。注：1）人员要求：机器人操作者中专以上文化，主管技术人员

24、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。9 验收9.1设备设备制造现场验收9.1.1设备制造现场验收在xx进行（买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。9.1.2验收时采用工件以下列图号工件为准，由买方认可的部门检验合格(检测内容包括设备配置、外观检查、及空载各项功能等)，并对控制系统功能演示认可。之后进行双方认可的产品进行焊接加工、检测达到图纸要求。全部安装、调试合格后，由双方验收代表签字生效为设备终验收。9.2设备使用现场验收在使用方工厂安装、调试完毕，由买方认可的部门检验合格(检测内容包括设备配置、外观检查、及空载各项精度检测等)，并

25、对控制系统功能演示认可。之后进行双方认可的产品进行焊接加工、检测直至达到要求。全部安装、调试合格后，由双方验收代表签字生效为设备终验收。10 质保期10.1 本套系统的质保期限为用户最终验收合格后一年。设备发生故障以后，用户应将故障内容以传真形式或电话形式及时通知上海xx，上海xx在接到通知后4个小时内最优先以电话形式沟通解决故障，如电话沟通不能排除故障，则上海xx需在接到故障通知后48小时内安排相关服务人员到客户现场排除故障。10.2 若属正常使用状态下发生的故障破损，对属上海xx责任的只要在上述质保期内，可进行无偿修理或部品更换。10.3 质保期结束后，xx仍继续终身服务，提供全面的技术支

26、持及优惠的所需备品配件。注：如果发生以下情况,不在保修范围之内-l 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。l 由于天灾等或其它不可抗力而受的损坏。l 由于本系统以外的异常而引发的故障。l 由于误操作,异常运转,及其它不属于本公司责任而引起的故障。11 责任11.1买方责任买方应承担以下成本：l 用于电、防护气体和压缩空气的电缆和管道。l 地基和土建。l 买方工厂的起重设备，包括操作人员。l 在卸货、安装、启动时，提供临时帮助人员。l 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。l 在买方工厂进行焊接测试时的焊接损耗。11.2卖方责任11.2.1 满

27、足合同所写的发货期。11.2.2 保证发出的货物11.2.3 提供周到的服务质量。12 附件一：技术资料12.1 IRB2400L工业机器人l 手腕持重： 7 kgl 最大臂展半径：1.8ml 轴数：6轴l 重复定位精度：±0.06mml 防护等级：IP54l 轴运动： 轴 动作范围 最大速度1 回转+180°至-180° 150°/s2 立臂+110°至-100° 150°/s3 横臂+ 65°至- 60° 150°/s4 腕 +185°至-185° 360°/s

28、5 腕摆+115°至-115° 360°/s6 腕传+400°至-400° 450°/sl 电源：3相四线 380V(+15%，-10%)， 50Hzl 耗电量：4 KVA / 7.8 KVA(带外轴)l 机器人尺寸： 底座：723X600 mml 机器人重量：380 kgl 环境温度：5°C- 45°Cl 最大湿度：95%l 最大噪音： 70dB(A)12.2 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，由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

29、操作盒控制硬件：多处理器系统, PCI 总线, 大容量闪存(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：95%操作面板：控制柜上编程单元：便携式示教盒，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24V12.3 SmartTAC智能寻位系统智能寻位系统用于焊接前确定工件上的定位点。SmartT

30、ac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需要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，必须配备自动清枪器以解决这个问题。检测电压：7-40V DC灵敏度：1V电压降寻位速度： 2050mm/s(与寻位精度要求有关)寻位精度：±0.25 mm（速度为20mm/s时）12.4 AWC电弧跟踪系统AWC综合了电弧节点跟踪和焊接过程控制的功能，专门针对焊道的变化及检测、控制焊接过程设计。系统实时对摆动焊接中的电流电压信号采样，并分析得出的水平