招标
分谈分签-11所-专用设备-小组立机器人焊接工作站(上海船舶工艺研究所)
故障自动诊断系统机器人控制系统管路防撞装置机器人动作经过优化设计焊接机器人生产线常见故障外部轴电机+齿轮CO2焊接地面基础以上结构机器人控制柜螺母地面机构维修手册自动执行智能弧焊软件设备调试焊接作业平台电气限位齿轮齿条防飞溅剂机器人设备商安装维修工培训视觉识别系统吊装就位暂时停止再启动功能自动分配工作任务设备基础图R2起弧熄弧安装施工说明烟尘处理系统旋转机构设备总图焊接评定试验Y轴移动机构运输焊接作业工位安全光栅喷嘴民品R轴移动机构设备及所有部件船体纵横肋板检验检定设备焊机电源机器人焊接电源系统计量仪表横行机构焊缝跟踪调整程序变换功能自动保护停机验收报告横向行走回转支撑部件图遮光帘设备的操作外接电缆多层多道功能冷却系统电力设备操作手册焊枪除尘口油漆安全运行防护设施包角焊穿管防碰撞装置自诊断与自保护故障报警装置吊车机器人接口程序复制保护气气源预验收装配旋转装置smartPAD示教盒接地装置自动剪丝程序编辑功能立角焊设备安装自动熔断焊丝设备工艺平面布置图电控柜清枪喷油机构编程工件立焊焊接规划电器原理配电柜电动升降平台激光视觉传感器以太网断电和断点恢复线激光传感器线缆钢结构件软件包检查设备的稳定性工控箱钢制滚轮行走+靠轮导向打磨爬梯偏移纵向移载桥架机器人控制器水冷焊枪配合调试寻位与焊缝跟踪系统主要配套设备维修说明书紧急停车按钮气动铰刀送丝机本体压缩空气机一般故障修理急停按钮控制主机焊接门架包角工艺机器人焊接工作站焊丝接触式起始点检测程序呼出功能润滑点检保养手册智能焊接生产线底漆机器人系统与集成设备电源外观和质量检查冷却水箱KRC4控制柜平角焊机器的日常保养涂装数字连接烟尘除理器龙门设备外部轴系统制造多层多道焊工作站防弧光装置视觉识别装置大车支撑结构及面板小组立生产线硬件横向重复定位防碰撞的传感器工位标识斜切加强筋技术参数检查能的操作检查设备主体面漆更换部件制作二级保养表钢制轨道清枪剪丝装置电气系统船用钢焊缝跟踪装置电气装置安装焊接系统监控装置监控显示器仪器仪表特定故障的查找中央控制系统电控箱专用设备焊枪防碰撞工作平台焊缝精确寻位视觉识别与焊缝规划系统补焊三维工业相机维修人员提供免费培训横向小车软件限位电器安装检查安全环保设施电弧重启焊丝桶防飞溅液喷射装置合格证螺栓远程I/O模块立焊矢量摆动减速机设备终身维修关键技术研究服务上下料区域串口机器人示教盒PLC控制器电气控制系统一级保养表设备配套件机器人示教器电气柜在每个门架预埋件X轴移动机构光电技术经验交流可焊接焊接烟尘收集处理装置架高拖链旋转刀工业机器人专机高负压除尘器直线导轨防撞器场地利用控制电器元件一次输入电源焊接机器人进行焊接特种设备报警功能故障诊断行走机构元器件人机接口机械限位粘丝自动解除滑块焊接龙门示教/再生切换卸货伺服电机视觉采集跟踪器焊缝寻位与跟踪系统拆装轴承分谈分签钢材摆放该系统电气图剪丝机构降温除湿防尘空调焊接过程自动跟踪取证安装调试焊接机器人系统运动机构
金额
-
项目地址
-
发布时间
2023/02/07
公告摘要
公告正文
分谈分签-11所-专用设备-小组立机器人焊接工作站(上海船舶工艺研究所)
架高拖链
0014
≤,002
10800
12000
电动升降平台1,工作平台,门架1,门架2,电动升降平台2
60000
48400
0009,高负压除尘器
遮光帘
横向小车
上海船舶工艺研究所
设计,部件图上海中船临港船舶装备有限公司
校对
审核,标记处数分区更改文件号签名年月日,小组立机器人焊接工作站
工艺,设计潘慧君2023/1/15标准化,阶段标记重量比例
标准,校对
1:250
批准,审核,17103-00
工艺,批准共张1第张1
报价单
报价单位:
联系人:联系电话:
单位地址:
序号 | 货品名 | 规格型号 | 数量 | 单价(元) | 总价(元) | 备注 |
1 | 小组立机器人焊接工作站 | 详见技术协议 | 1套 | 报价含13%税费及运费(交货地址上海)。 | ||
总计:XX元整 | 详见技术协议 | |||||
备注:报价请附明细 |
附件是对该设备的技术要求。请填写以下内容:
能否满足该设备的技术要求(是,否)
采购单位:中国船舶工业集团第十一研究所
联系人:牟经理:13524133061
传真:021-64689311
付款方式:预付款15%+发货款35%+验收款30%+资料款10%+质保金10%(质保期1年)
交货期:
报价有效期:2个月。
(报价单位盖章处,必要时盖骑缝章)
日期:XXX-XX-XX
民品项目供应商承诺书
上海船舶工艺研究所:
根据贵单位的采购需求,本公司可以提供该类产品。本公司(单位)愿意向贵单位提供以下资料文件,同时承诺提供的资料真实有效,并愿意接受供方现场考察。
1、□营业执照/法人证(有效期:)
2、□体系(质量/安全/环保/知识产权等)认证证书(有效期:)
3、□生产许可证(有效期:)
4、□代理商的代理资质证书(有效期:)
5、□近3年经会计事务所审核的资产负债表、利润表、现金流量表和所有者权益变动表(没有“所有者权益变动表”的可以不提供)
6、□著作权、专利等(有效期:)
7、□企业信用信息公示报告
8、□其他:
XXX单位(盖章)
年月日
法定代表人授权委托书
兹授权为我方委托代理人,其权限是:负责有关(项目名称)报价活动及合同签订等相关事宜。
有效期限:
附:代理人性别:年龄:身份证号码:
注册号码:企业类型:
经营范围:
法定代表人(负责人):(签名)
授权单位:(盖章)
年月日
小组立焊接机器人生产线门架
船艺
STRI
上海中船
ANLUNGANC
吊车1318667531
技术协议
至江明崇明外高桥港区崇明
toFangyinCa
G1501WaigaoqaoPorCa
@
至南京沪宁铁路S20
IoNanjngHuniangRihway黄浦江
HuangpuRiver
虹桥航空港陆家满
Hoog年oAitpor市中心Luja2u
谐北RMT
浦东国际航空港
G50浦东新区HudoegmlotalAirpor
上海船舶工艺所PudongNeA
ShanghaiShipbdingTechnologyResea沪南公路
HuraanRoad
S32
G1501G60S3S2
两港大道
S4中船临港
Liang9
至嘉兴
LngangShpbulde临港产业区
G92G15
G1501奉贤区LingangIndustrialArea
/沪杭铁路
HuhangRaihanS36fengaDstcl
至杭州
aHangsho54东海大桥1
1DonghaiBndge
大小洋山港
至宁波G15Wag&Smal
oNingboYangshanPorts
上海中船临港船舶装备有限公司
2023.1
上海中船临港船舶装备有限公司
144000
非绍王20001 | ||||||||||||||||
0022中心过道 | ||||||||||||||||
22001 | ||||||||||||||||
20000 | 小组立生产线布置区域 | 现有小组立智能焊接生产线 | 现有小组立智能焊接生产线 | 现有小组立智能焊接生产线 | ||||||||||||
6000 | S48000 | 6000 | ||||||||||||||
107640 |
上海船舶工艺研究所(中国船舶集团公司第十一研究所,英文简称STRI,以下简称611所),成立于1964年,隶属中国船舶集团有限公司,是我国唯一以造船工艺现代化为目标,开展建造工艺研究的综合性应用研究所。专业从事船舶、海洋平台、海洋构筑物以及各类钢结构的建造工艺、装备、材料、信息技术和检测技术的研究与开发。
2008年5月23日,611所全资注册成立了“上海中船临港船舶装备有限公司”,注册资本3500万元。公司以611所多年科研技术积累为依托,自主研发、制造及集成各造船流程的核心工艺装备,提供船舶建造关键技术研究服务。公司发展目标是成为我国船舶建造先进技术及装备制造的创新者、推广者和引领者。
上海中船临港船舶装备有限公司现有员工93人,平均年龄41岁。在聘中级及以上职称人数45人,本科及以上员工人数61人。上海市超级博士后1人。
生产基地位于浦东新区临港新城层林路855号,占地50亩,厂房面积13000平方米,专业从事造船工艺装备产业化生产制造,同时也是611所智能制造实验验证平台建设地点。
小组立焊接机器人生产线门架
甲方:上海中船临港船舶装备有限公司(以下简称甲方)
乙方:(以下简称乙方)
甲乙双方经友好协商,就甲方向乙方购买本协议小组立焊接机器人生产线门架设计、制造、安装及配合调试事宜达成技术协议如下:
1概述
小组立生产线主要用于船体纵横肋板等小组立构件的焊接生产。小组立焊接生产线主要包括焊接作业平台、视觉识别系统、焊接机器人、焊接系统、中央控制系统、电气系统、安全环保设施等构成,具有工件和焊缝自动识别、焊接过程自动跟踪、自动分配工作任务、自动剪丝以及自动保护等功能,针对人工吊运上料装配、任意摆放工件的角焊缝(具备包角功能),采用焊接机器人能够实现自主编程、无示教、一键式操作的精确快速焊接。
1.1设备名称:小组立焊接机器人生产线。
1.2设备数量:1套(含2个门架搭载4台机器人)。
1.3安装交付地址:
在上海中船临港船舶装备有限公司临港基地进行安装并与电气、信息化等联调。而后进行拆机发货至中船黄埔文冲船舶有限公司龙穴厂区,再次进行安装及调试。
1.4作业环境
1.4.1作业场所:室内
1.4.2输入电源:电:AC380V±10%50HZ±1HZ三相四线制。
CO2:0.1-0.15MPa。
压缩空气:0.45-0.6MPa。
水:0.3MPa。
1.4.3环境温度:-5℃~45℃。
1.4.4相对湿度:≤95%,有盐雾。
1.4.5地震:基本地震烈度为七级。
1.4.6安装场地及面积:占地尺寸:长48m×宽12m,最终布置位置及尺寸结合现场实际微调,安装布置位置见下图所示(红色区域):
R2
起弧
熄弧
R1
1.4.7设备高度4.1m,设备外轮廓最大宽度尺寸不超过12m。
1.4.8全位置可焊接区域宽度9m。
1区2区
1200012000 | 1200012000 | 1200012000 | 1200012000 | 1200012000 | 1200012000 | 1200012000 | 1200012000 | 1200012000 | ||||
1200012000 | 1200012000 | 1200012000 | ||||||||||
A工位 | B工位 | A工位 | ||||||||||
22000 | B工位 | |||||||||||
22000 | 2008 | B工位 | ||||||||||
22000 | 6000480006000 | 6000480006000 | 6000480006000 | 6000480006000 | 6000480006000 | 6000480006000 |
产线整体布局图
1.5设备工作制度、年时基数
两班制,每班作业时间8小时,每年工作日251天。
1.6生产对象
1.6.1适用但不限于以下材质:船用A、B、D、E级钢及AH32、AH36、DH32、DH36、EH36等船用钢。
1.6.2适用工件包括但不限于以下范围(见表1)。
表1工件类型
序号 | 示意图 | 规格 |
Ⅰ | 长度2m-3m宽度2m-3m | |
Ⅱ | 长度3m-3.6m宽度2m-3m | |
Ⅲ | 长度3.6m-6m宽度2m-3m | |
Ⅳ | 长度1.5m-3m宽度1.5m-3m |
注:工件纵向肋板间距大于300mm;肋板高度小于700mm;工件立焊高度不超过500mm。I、Ⅱ类型纵横肋板斜切的加强筋端部与相邻的垂直加强筋间距为25mm,斜切加强筋端部垂直高度为15mm。
1.6.3装配、摆放及焊接要求:
(1)装配要求:工件装配、补焊、打磨及上、下料由人工完成,角度误差范围90°±2°,装配间隙≤2mm。
(2)焊接要求:适用于焊脚高度4mm-7mm的平角焊、立角焊及其包角焊;焊接机器人应能够自动识别任意摆放的工件的位姿和焊缝位置并一次性完成焊接。
(3)包角工艺采用包角工艺,具体工艺如下(不限于):
1号机器人从对侧焊缝起点向内100mm处起弧,旋转180度完成起点包角并正常焊接至该侧距终点100mm处熄弧,2号机器人正常焊接至该侧终点后旋转180度至对侧终点100mm处熄弧,完成终点包角,一条筋板在起点终点附近形成两个接头。端头处100mm范围内不允许有焊接接头,焊缝饱满。
48000
12000120001200012000
0006
包角工艺
1.7项目范围
1.7.1项目包含小组立生产线硬件(及其附属基座、地面基础以上结构、安全运行防护设施等)的设计、制造、验收、运输、卸货、安装、调试、验收、培训直至最终交付使用的完整性工程,详细供货范围见“7供货范围及清单”,甲方提供部分乙方负责安装,并配合调试。
1.7.2包含电力在内的各种能源,甲方已供应至项目附近柱边(30m范围内),以下连接部分由乙方负责接入。
1.7.3地面基础及预埋件(如有),由乙方在合同签订后2周内提供,由甲方安排第三方完成。
1.7.4乙方必须配合甲方做焊接评定试验并取得船级社认可。
1.7.5乙方负责本项目内属特种设备、计量仪表、计量用传感器等的检验与取证。
1.7.6乙方应提供系统正常运转所需所有的必须组成,并对设备组成进行详细说明。
1.7.7设备使用、操作、维修方便,造型美观,售后服务优良,产品质量高。
1.7.8设备布局和流程合理,生产高效。
1.7.9设备设计制造应符合ISO国际标准。焊机所有零、部件和各种仪表的计量单位应全部采用国际单位(SI)标准。
2生产节拍、技术指标及产能
2.1区域划分
在48米长度范围内设置2个门架、每个门架各2台机器人共计4台机器人,其中,每个门架负责24米范围的焊接区域,分为1区和2区,每个区分为A、B两个工位,每个工位长度原则上为12米,焊接区域两端各布置一个上下料区域,长度为6米,见下图所示(全位置可焊接区域宽度9m,图中焊接区域宽度仅为示意)。
00060006
2.2场地利用
为最大化利用场地空间,提高场地利用率,本次采取了以下措施:
每台焊接门架在横向上配置有4台3D相机,能够完全覆盖平台;
两台门架实时相互发送位置信息,并经过优化计算,使得两台门架能够完全覆盖各自24m平台,不发生等待的情况;
门架轨道比平台凸出一段距离,使得长度方向上能够完全覆盖48m平台,焊枪能在48范围内全位置焊接;
机器人动作经过优化设计,使得全位置可焊区域宽度9m。
3设计规范和标准
以现行ISO、GB、JB(或ANSI、DIN、JIS、BS、NEN、UNI)的标准、规范为标准,包括但不限于:
GB50231《机械设备安装工程施工及验收通用规范》
GB50150《电气装置安装工程电气设备交接验收试验标准》
GB50168《电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准》
GB50169《电气装置安装及接地装置施工及验收规范》
JB/T10045.3《热切割、气割质量和尺寸偏差》
GB/T—7932《气动系统通用技术条件》
GB/T3766《液压系统通用技术条件》
GB5226.1《机械电气安全》
GB/T12467.1~12467.5《金属材料熔焊质量要求》
GB/T985.1《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》
GB/T8110《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》
GB9286《色漆和清漆漆膜的划格试验》
GB8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》
GB11291.1《工业环境用机器人安全要求第1部分;机器人》《机器人与机器人装备工业机器人的安全要求第2部分机器人系统与集成》
GB/T20867《工业机器人安全实施规范》
GB2894-2008《安全标志及其使用导则》
GB9448-1999《焊接与切割安全》
GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》
4.设备动能要求
4.1电容量
序号 | 设备 | 单机容量 | 数量 | 备注 |
1 | 机器人 | 9KW | 4 | 含外部轴电机 |
2 | 焊接电源 | 15KW | 4 | |
3 | 烟尘处理 | 2.2KW | 2 | |
4 | 其他 | 20KW | 2 | PLC、中央控制器等其他 |
生产线总装机容量约为:120.4KW |
4.2焊接保护气用量
序号 | 容量 | 主要设备 |
1 | 80L/min | 4把焊枪 |
4.3压缩空气用量
序号 | 容量 | 主要设备 |
1 | 4m3/min | 清枪剪丝、烟尘处理装置 |
备注:以上动能需求供参考,以实际设计为准。
5系统组成及技术要求
生产线主要包括焊接作业工位、运动机构、视觉识别系统、机器人、焊接系统、中央控制系统、电气系统、安全环保设施等构成,主要功能和技术要求如下:
5.1焊接作业工位
焊接作业工位分为A、B两个工位,单个平台全位置可焊区域宽度9m,长度12m,平台主要由支撑钢结构和面板组成,高度200mm,面板厚度≥16mm,设计为多孔式,孔位间距200mm,孔位采用梅花桩布置形式。
高负压除尘器
遮光帘
MECHMING
地面焊接作业平台
5.2运动机构
运动机构包括但不限于行走机构、横行机构、旋转机构,全部由机器人控制系统驱动,以实现每个门架的两台机器人能够单独作业和协同作业,满足焊接规划的相关要求。
激光视觉传感器
icnSensn
以太网
Ettenet
人机接口
HMI
数字连接
Bagitalcormnection
以太网/串口
Ethernetserlalport
控制主机工业机器人专机
ConteelhostIndustnialrabet/specialwdingmachine
机器人移载门架
门架整体可以在钢轨上纵向行走,横向小车可以在门架上横向行走,旋转装置安装在横向小车上,机器人安装于旋转装置上,如图所示。
纵向移载采用钢制轨道作为支撑和导向,钢制滚轮行走+靠轮导向的方式,由于门架跨距较大,采用双侧外部轴电机+齿轮齿条同步驱动的方式,同时配置有齿轮齿条消隙,大大提高定位精度。在行程两端分别设计机械限位、电气限位及软件限位,能够保证在各种突发情况下的防碰撞要求,如图所示。
横向小车横向移动采用直线导轨导向,齿轮齿条传动,采用机器人外部轴驱动,同时配置有齿轮齿条消隙,大大提高定位精度。在行程两端分别设计机械限位、电气限位及软件限位,如图所示。
旋转机构旋转采用回转支撑轴承支撑,齿轮驱动,采用机器人外部轴电机驱动,同时配置有齿轮消隙,大大提高定位精度。在旋转行程两端分别设计机械限位、电气限位及软件限位,如图所示。
为使设备整体布局更加紧凑,将焊接电源、机器人控制柜等设备放置在门架上方,这样同时可以节约焊接电源、焊接机器人等设备通讯及供电电缆长度,其中焊丝桶放置在横向小车上,跟着机器人能够横向移动。在门架一端设计有爬梯,方便人工到门架顶部进行调试和维修。为保证人工在顶部的操作安全,在顶部平台四周设有安全护栏。
为保证平台上操作人员的安全,在门架两边安装由两对安全光栅,当检测机器人工作范围内有障碍物时,门架及机器人停止运动,保证安全。
工作空间图
655Dimensions:mm
L153
-138° | -138° | -138° | R156,12264 | R156,12264 | 2222 | |||||||||
185 | 185 | R156,12264 | R156,12264 | 2222 | ||||||||||
R156,12264 | R156,12264 | 2222 | ||||||||||||
皖22222 | 160 | 160 | 160 | 2222 | ||||||||||
160 | 160 | 160 | ||||||||||||
1292 | 1612 | 1612 | 1612 | 410 | 160 | 160 | 160 |
082
在机器人位置设计有遮光帘,遮光帘采用开合式(类似于电动窗帘),拍照时打开,避免遮挡视觉,焊接时闭合;
门架配置自动润滑系统,对轴承、滑块、齿轮齿条进行润滑。
在生产线两侧地面上各设置一台电动升降平台,用于焊丝桶的更换。
门架整体及内部移载的供电、气管路等采用拖链方式。机器人移载门架相关技术参数如表所示。
机器人移载门架技术参数
序号 | 项目 | 参数 | 备注 |
1 | 门架行走有效行程 | 24m | 龙门行走行程能覆盖A、B工位; |
2 | 门架行走导向方式 | 精加工钢轨+靠轮 | |
3 | 门架行走驱动方式 | 外部轴电机+精密减速机+齿轮齿条 | 门架精度超出限定值,影响机器人焊接生产时,具备自动报警功能。 |
4 | 门架行走移动速度 | 0~15000mm/min | |
5 | 门架重复定位精度 | ±0.1mm | |
6 | 横向行走有效行程 | ≥9.8m | 门架横梁在使用过程中不允许出现下凹,横梁中上拱度满足(0.9-1.4)/1000*L(L为门架跨度),不影响机器人焊接生产。 |
7 | 横向行走导向方式 | 直线导轨 | |
8 | 横向行走驱动方式 | 外部轴电机+精密减速机+齿轮齿条 | |
9 | 横向行走移动速度 | 0~20000mm/min | |
10 | 横向重复定位精度 | ±0.1mm | 横行机构移动时要求双侧的伺服电机同步驱动 |
11 | 旋转有效行程 | 360° | |
12 | 旋转导向方式 | 回转支撑 | |
13 | 旋转动方式 | 外部轴电机+齿轮 | |
14 | 旋转速度 | 3rpm | |
15 | 回转精度 | <0.01° | |
16 | 机器人端部定位精度 | ±0.3mm | |
17 | 所有外部轴(门架、大车、小车和机器人)组合进行焊接运动的精度 | ≤±0.5mm | |
18 | 门架安装高度(含设备) | ≤4100 mm |
5.3视觉识别装置
5.3.1硬件方面,针对工作平台尺寸,选取梅卡曼德Mech-EyeLSRL三维工业相机,远端视野3m*2.4m,可完全覆盖焊接工作台;采集速度与计算响应速度快,整个扫描计算过程在1min之内,单次拍照可获取全部区域点云信息。
5.3.2该产线视觉采集方案采用固定位置拍照,安装高度3m,一次获取扫描区域内(3m×2.4m)的点云数据,4台相机同时采集拼接,采集时间平均15s,单个焊接区域(12m)共拍照8次,按照门架移动速度200mm/s计算,采用面阵3D相机扫描总共耗时约220s,焊缝识别率≥99.99%,点位误差在±5mm以内。
KUKA
梅卡曼德Mech-EyeLSRL三维工业相机
三维工业相机参数规格
序号 | 型号 | Mech-Eye LSR L |
1 | 推荐工作距离(mm) | 1500-3000 |
2 | 近端视场(mm) | 1500*1200@1.5m |
3 | 远端视场(mm) | 3000*2400@3m |
4 | 分辨率 | 2048*1536 |
5 | 像素数(MP) | 1200 |
6 | Z向重复精度 | 0.5mm@3m |
7 | 标定精度 | 1mm@3m |
8 | 典型采用时间(s) | 0.6-1.3 |
9 | 基线长度(mm) | 400 |
10 | 外形尺寸(mm) | 459*89*145 |
11 | 重量(kg) | 3.7 |
12 | 工作温度范围(℃) | -10-45 |
13 | 通讯接口 | 以太网 |
14 | 工作电压 | 24V DC |
15 | 防护等级 | IP65 |
16 | 散热方式 | 被动散热 |
5.4焊缝跟踪装置
5.4.1焊接跟踪装置安装在机器人的末端,能够进行焊缝精确寻位(包括过焊孔),实时跟踪并修正引弧后的焊角偏差。跟踪装置安装位置应保持与工件足够的安全距离,尽量避免弧光、焊接飞溅、烟尘等对跟踪器的影响。
5.4.2选用英莱HSP150SD05线激光传感器,跟踪宽度86-361mm,跟踪精度<±0.1mm
焊缝寻位与跟踪系统
HSP-150SD05规格参数
序号 | 型号 | IL-HSP-150SD05 | |
1 | 最佳视距(mm) | 150 | |
2 | 视距范围(mm) | 86-361 | |
3 | 景深(mm) | 275 | |
4 | 视野(mm) | 68 | |
5 | 可检测最小焊缝间隙(mm) | 0.5 | |
6 | 重量(kg) | 0.65 | |
7 | 工作温度(℃) | 5-40 | |
8 | 防护等级 | IP65 |
5.5焊接机器人
5.5.1焊接机器人本体:选用KUKA机器人,型号KR16R1610-2,该机器人安装方式灵活多样、具有出色的可靠性。该机器人能够承受焊枪、视觉、烟尘除理器等设备负载质量,确保焊接过程中机器人不发生颤动等稳定性问题。臂展至少能实现在焊接平台有效焊接宽度范围内针对适用工件的任意姿态的焊接。焊枪到焊接平台限定高度应不能与工件产生干涉(工件最大高度为700mm)。焊接机器人对焊缝跟踪调整能适应并纠偏的最大偏差不低于10mm。
POWER
WAVE
LINCOLN
ELECTRIC
8450
KUKAKR16R1610-2工业机器人
KR16R1610-2机器人性能参数表
序号 | 型号 | KR 16 R1610-2 | |
1 | 额定负载能力 | 16kg | |
2 | 重复定位精度 | 0.04m | |
3 | 自由度数 | 6轴 | |
4 | 最大工作半径 | 1.612m | |
5 | 运动范围 | A1轴 | -185°至+185° |
5 | 运动范围 | A2轴 | -185°至+65° |
5 | 运动范围 | A3轴 | -138°至+175° |
5 | 运动范围 | A4轴 | -350°至+350° |
5 | 运动范围 | A5轴 | -130°至+130° |
5 | 运动范围 | A6轴 | -350°至+350° |
6 | 最大运动速度 | A1轴 | 200°/s |
6 | 最大运动速度 | A2轴 | 175°/s |
6 | 最大运动速度 | A3轴 | 190°/s |
6 | 最大运动速度 | A4轴 | 430°/s |
6 | 最大运动速度 | A5轴 | 430°/s |
6 | 最大运动速度 | A6轴 | 630°/s |
智能弧焊软件包配置表
序号 | 功能名称 | 备注 |
1 | 焊丝接触式起始点检测 | 有 |
2 | 多层多道功能 | 自动执行多层多道焊 |
3 | 电弧重启功能 | 按预设次数起弧动作 |
4 | 粘丝自动解除功能 | 自动熔断焊丝 |
5 | 暂时停止再启动功能及断点恢复功能 | 有 |
6 | 程序编辑功能 | 位置、命令的更改、插入、删除 |
7 | 程序变换功能 | 程序复制、删除 |
8 | 程序呼出功能 | 偏移功能 |
9 | 示教/再生切换功能 | 有 |
10 | 自诊断与自保护功能 | 报警功能 |
11 | 断电和断点恢复功能 | 有 |
12 | 立焊矢量摆动功能 | 有 |
13 | 焊枪防碰撞 | 有 |
5.5.2机器人控制器
该系统配备KRC4控制柜,如图所示。
C4控制柜
KUKAKRC4在软件架构中集成了RobotControl、PLCControl、MotionControl(例如KUKA.CNC)和SafetyControl。所有控制系统都共享一个数据库和基础设施。使自动化变得方便和高效。
5.5.3机器人示教器
该系统配备smartPAD示教盒,如图所示。
机器人示教盒
通过KUKAsmartPAD,所有KUKA机器人和所有KUKASunriseCabinet都可以使用所需语言进行操作。KUKAsmartPAD支持热插拔,因此可以随时轻松地插入或拔出。使用可双手操作的拉手和握柄。借助6D鼠标机器人可在三个或全部六个自由度中移动和重新定向。内置的保护装置可在跌倒时提供最大程度的保护。凭借防刮擦显示屏和防护等级IP54,通过两个容易接触到的USB端口可直接存储和读取用户程序以及连接其他所支持的USB设备。通过高清的8.4英寸高亮度电容式触摸屏可快速、简单地输入。
5.6焊接系统
包括机器人配套焊接电源、冷却系统、焊枪及防撞装置、清枪剪丝装置等。
5.6.1焊接电源:选用林肯POWERWAVER450焊机电源,焊接电源具备低飞溅控制、多功能脉冲功能,具有抗电磁干扰、防尘、防震功能,防护等级不低于IP21;焊接电源内置工艺库数据,能根据角焊缝形式、焊缝宽度、母材类型等信息,自动匹配机器人焊接参数,配有通信接口,可通过外接介质进行工艺库升级。
林肯POWERWAVER450焊机电源
5.6.2冷却系统:用于冷却水冷焊枪。配置自动温控循环冷却水箱,采用离心式水泵供水,配置流量监控传感,最大扬程35m,最大流量达7L/min,防护等级不低于IP23。
冷却水箱选用宾采尔品牌ABicooler1600系列,相关参数如下:
序号 | 项目 | 参数 | 备注 |
1 | 冷却功率 | 1600W | |
2 | 最大流量 | 7L/min | |
3 | 容量 | 10L | |
4 | 最高扬程 | 35M | |
5 | 防护等级 | IP23 |
5.6.3焊枪及防撞装置:焊枪采用水冷焊枪,额定输出电流500A,适用于CO2焊接,焊丝直径Φ1.0mm~Φ1.6mm,枪颈角度按设计要求配置,减少焊接干涉碰撞,方便焊接机器人进行焊接。焊枪TCP精度≤±0.5mm,满足100%负荷下连续焊接。焊枪尾座安装有防碰撞的传感器,当焊枪碰到工件后,机器人会马上停止动作并熄弧并发出报警。
该系统选用宾采尔品牌中ABIROBW500系列水冷焊枪,如图所示。
宾采尔ABIROBW500焊枪及焊枪防撞器
焊枪参数
序号 | 项目 | 参数 |
1 | CO2 | 550A/100%暂载率 |
2 | 混合气 | 500A/100%暂载率 |
3 | 焊丝直径 | 1.0-1.6mm |
4 | 冷却方式 | 水循环冷却 |
5.6.4配置清枪剪丝装置,具备焊枪的自动清理以及焊丝尖端的剪短能力,根据预先设置的焊接米数控制清枪作业(以完成焊缝优先),机器人自动完成焊枪清洁和剪丝。剪丝装置安装于横向小车上,能够随时进行剪丝。清枪喷油装置安装于侧边底架上,机器人运行到一端进行清枪和喷油。
该清枪剪丝系统选用宾采尔品牌,清枪喷油为BRS-CC系列,剪丝机构为DAV系列,系统含防飞溅液喷射装置。
剪丝机构剪丝机构清枪喷油机构清枪喷油机构
BinzelBRS-CC清枪及DAV剪丝装置
配有气嘴自动夹紧和旋转刀以去除焊接飞溅。机械式焊枪清理装置配备气动铰刀用于清理喷嘴内部。在清理过程中喷嘴被精确夹紧,同时铰刀动作,减少无效磨损。
清枪剪丝机构相关参数
序号 | 项目 | 参数 |
1 | 气源 | 压缩空气6-8bar |
2 | 启动信号 | 24VDC |
3 | 清枪时间 | 6-7s |
4 | 防飞溅剂喷射量 | 可调节 |
5 | 防飞溅剂容量 | 1L |
6 | 剪丝功能 | 最大剪1.6mm,剪丝时间0.5S |
7 | 重量 | 约16KG |
5.6.5每套机器人应配置焊接烟尘收集处理装置,在保证除尘效果情况下,该装置应尽量轻便;在车间内达标排放,配置不低于:
烟尘处理系统选用凯森品牌高负压除尘器,配置有焊枪除尘口等。
5.8电气系统
①电气系统须分路保护,并具备自我诊断功能。
②电气系统须具有、过欠压、短路、缺相、过载、相序保护以及电机过流保护等多种保护功能。
③电控箱防护等级不低于IP54,控制柜与电气柜配置降温除湿防尘空调。机器人伺服电机防护等级不低于IP65。
④设备须具有良好可靠的接地,设备机体、电控箱、工控箱等须分别接地。
⑤系统主要元器件选用国际国内名牌,并符合相关低压电器中国国家标准。外接电缆选用阻燃型橡胶护套电缆。
⑥电缆根据需要采用穿管、桥架。施工应符合中国国家规范的要求。
⑦电控柜设计制作应符合GB7251.1-2013和其他相关中国国家及行业标准且具备防生物侵入功能。
⑧电气系统为后期生产线生产管控、工艺管控和运维等系统运行,应至少保留2个I/O端口,以备后期扩展使用。
⑨电控箱内配置220V插座1个,便于故障检查和元器件的更换。
⑩各设备专用控制面板上应设置(包括但不限于):
各设备的控制按钮。
设指示灯或其他装置显示各设备的运行状态。
急停按钮。
故障报警装置。
5.9安全防护及环保设备设施
(1)设备厂家应列出报警点清单以及报警限值,报警应分等级,如只需要声光报警的、除声光报警外需要系统停止运作的,停止运作的安保点出现后可人为判断后越限运行等。
(2)每个焊接龙门配置监控装置,监控录制每台设备的焊接情况及能够让操作者更好的观察的龙门设备周边的情况,监控显示器在每台龙门操作柜的上方,方便操作者观看,视频信息传输至操作台,留存1个月。
(3)生产线各工位孔洞及临边须做好防护措施。
(4)生产线各工位传动部位须做好安全防护。
(5)生产线危险及防撞部位涂黄黑相间45º斜条纹及安全警示标志。
(6)故障诊断:有故障自动诊断系统,包括故障自动报警、运行避让声光警示、信息提示及自动保护停机等功能,报警音调可调。
(7)焊接门架四角应设置紧急停车按钮,以便在各位置能迅速停止设备运行。
(8)焊接门架在行程两端分别设计机械限位、电气限位及软件限位,能够保证在各种突发情况下的防碰撞要求。
(9)焊接门架拖链要设置行程限位。
(10)为防止焊接弧光对装配作业的干涉,焊接机器人周围安装防弧光装置。
(11)在每个门架两侧安装有两对安全光栅,两对光栅在门架下方形成一个封闭的机器人工作区域,当有人进入该区域时,机器人立即停机,保护人员安全。
6.其他要求
6.1标牌和标识
6.1.1各分项设备制造商信息标牌,包括设备详细信息,包括型号,功率,生产日期等。
6.1.2各分项设备操作规程标配。
6.1.3清晰耐久的工位标识,标出所有工位号。
6.1.4所有警示标志用黄色,所有警示标识应该清晰醒目耐久,易于辨认。
6.1.5各分项设备搬运、吊装的指示标牌,保证设备搬运的安全。
6.1.6标牌应美观,清晰和牢固。
6.1.7整机润滑点标识牢靠。
6.2质量
6.2.1各分项设备表面成型要求:焊缝一次成型美观、光顺,焊缝均匀。
6.2.2设备外观能见到的钢结构件、螺栓、螺母等均采用发黑或镀铬处理。
6.2.3甲方有权随时对本项目的设计、制造等全过程进行监督。
6.3电气
6.3.1电气系统中的控制电器元件应选用国际一流品牌产品,并符合相关高、低压电气中国国家标准。
6.3.2选用的元器件有明显的安全标示,是经过国家认证机构强制认证的产品。
6.4涂装
6.4.1所有用于部件制作的钢材均需进行预处理,除锈等级达到Sa2.5级及以上。在封闭结构内部时,应在封闭前按油漆工艺要求完成涂装工作。
6.4.2选用的油漆应适应本项目的气候条件,且质量高。应按照中国国家标准进行施工及质量检验。
6.4.3部件制造完成后,进行表面清理达到Sa2.5级,设备的表面(辊道表面除外)涂一道底漆,干膜厚度20μm;一道中间漆,干膜厚度30μm;两道面漆,油漆干膜厚度每道30μm。总漆膜厚度为110μm±20μm。选用的油漆耐潮湿、防盐雾,适应本项目的气候条件且质量高。应按照中国国家标准进行施工及质量检验。
6.4.4设备主体面漆颜色按GSB05-1426-20015PB11孔雀蓝。
6.5外协外购件
制造商的选择及其产品质量控制:乙方须在合同签订后一个月内列出设备的外购件清单,和外购件制造供货单位清单交于甲方认可。甲方有权随时对上述单位进行质量检查。
6.6检验检定
设备配套仪器仪表、传感器均须送国家规定检定机构检定。
6.7节能环保
6.7.1设备需满足国家相关能源法律、法规标准及其它相关规定要求,严禁提供国家明令禁止的淘汰落后设备。
6.7.2设备的生产需满足国家相关环保法律、法规标准及其它相关规定要求;严禁提供国家明令禁止的淘汰落后设备和工艺。
7供货范围及清单
序号 | 名称 | 单位 | 数量 | 备注 |
1 | 焊接机器人系统 | 套 | 4 | 机器人设备商安装、调试 |
1.1 | 本体 | 套 | 4 | 机器人设备商安装、调试 |
1.2 | 控制柜 | 套 | 4 | 机器人设备商安装、调试 |
1.3 | 软件包 | 套 | 4 | 机器人设备商安装、调试 |
2 | 地面机构 | 套 | 2 | |
2.1 | 支撑结构及面板 | 套 | 2 | |
2.2 | 轨道 | 米 | 60×2 | |
3 | 门架及外部轴系统 | 套 | 2 | |
3.1 | X轴移动机构 | 套 | 4 | |
3.2 | Y轴移动机构 | 套 | 4 | |
3.3 | R轴移动机构 | 套 | 4 | |
3.4 | 外部轴电机 | 套 | 12 | 甲方提供,乙方安装 |
3.5 | 减速机 | 套 | 12 | |
3.6 | 直线导轨 | 套 | 8 | |
4 | 机器人焊接电源系统 | 套 | 4 | 甲方提供,乙方安装 |
4.1 | 焊机 | 套 | 4 | 甲方提供,乙方安装 |
4.2 | 机器人接口 | 套 | 4 | 甲方提供,乙方安装 |
4.3 | 送丝机 | 套 | 4 | 甲方提供,乙方安装 |
4.4 | 焊枪 | 套 | 4 | 甲方提供,乙方安装 |
4.5 | 清枪剪丝装置 | 套 | 4 | 甲方提供,乙方安装 |
4.6 | 防碰撞装置 | 套 | 4 | 甲方提供,乙方安装 |
5 | 视觉识别系统 | 套 | 2 | 甲方提供,乙方安装 |
5.1 | 三维工业相机 | 套 | 8 | 甲方提供,乙方安装 |
5.2 | 视觉识别与焊缝规划系统 | 套 | 2 | 甲方提供,乙方安装 |
6 | 焊缝寻位与跟踪系统 | 套 | 4 | 甲方提供,乙方安装 |
6.1 | 线激光传感器 | 套 | 4 | 甲方提供,乙方安装 |
6.2 | 寻位与焊缝跟踪系统 | 套 | 4 | 甲方提供,乙方安装 |
7 | 电气控制系统 | 套 | 2 | 甲方提供,乙方安装 |
7.1 | PLC控制器 | 套 | 2 | 甲方提供,乙方安装 |
7.2 | 远程I/O模块 | 套 | 2 | 甲方提供,乙方安装 |
7.3 | 光电开关 | 套 | 2 | 甲方提供,乙方安装 |
8 | 中央控制系统 | 套 | 2 | 甲方提供,乙方安装 |
8.1 | 工控机 | 套 | 2 | 甲方提供,乙方安装 |
8.2 | 显示屏 | 套 | 2 | 甲方提供,乙方安装 |
8.3 | 上位机软件 | 套 | 2 | 甲方提供,乙方安装 |
9 | 信息管理系统 | 套 | 2 | 甲方提供,乙方安装 |
10 | 除尘系统 | 套 | 2 | |
11 | 安全防护系统 | 套 | 2 | |
12 | 备品备件及随机工具 | 套 | 2 | |
13 | 技术资料 | 套 | 2 |
备注:未注部分乙方负责设计、制造、安装及配合调试
8主要外购件品牌厂商
序号 | 名称 | 品牌/规格/型号 | 备注 |
1 | 关节臂机器人 | 库卡KUKA KR 16 R1610-2 | |
2 | 减速机 | NEUGART,APEX | |
3 | 焊接电源和送丝机 | 林肯POWER WAVE R450 | |
4 | 视觉识别装置 | 梅卡曼德Mech-Eye LSR L | |
5 | 焊缝跟踪系统 | 英莱HSP-150SD05 | |
6 | 伺服电机及驱动器 | 日立、SEW、安川 | |
7 | 工控机 | 研华 | |
8 | 液晶触摸屏 | 三星 | |
9 | PLC控制器 | 西门子 | |
10 | 焊枪水冷系统 | 宾采尔 | |
11 | 焊枪 | 宾采尔 | |
12 | 清枪剪丝装置 | 宾采尔 | |
13 | 防碰撞装置 | 宾采尔 | |
14 | 直线导轨 | HIWIN | |
15 | 远程 IO 模块 | 三菱 | |
16 | 除尘设备 | 凯森 | |
17 | 光电开关 | 欧姆龙、基恩士 |
9包装运输
9.1乙方所提供设备的包装,应遵照国家关于产品包装、标志、标识等的相关标准规定,包装应遵循科学、经济、牢固、美观的原则,保证产品自出厂包装之日起3个月内不至因包装不善而产生锈蚀、降低精度、残损或散失等现象。
9.2产品包装方式应根据产品特点、储运、装卸条件和甲方要求进行,应能适应长途运输、多次吊装、卸货要求,还应做防水、防潮、防锈处理。
9.3乙方应在运输时对包装件和附件作必要的加固处理,以防止运输中滚动和冲撞等;
9.4包装箱内每个单体包装件均应系有识别标签,包装箱内所装实物的名称、规格、数量与标签及装箱单所列内容三者应完全一致。
10安装调试和验收
10.1预验收
在装运前,乙方提前通知甲方到生产厂家进行预验收并提供一份用于预验收的验收大纲经双方确认。验收内容:
外观和质量检查
电器安装检查(乙方出具报告)
技术参数检查
能的操作检查
10.2安装调试
10.2.1设备安装前,乙方应将设备工艺平面布置图、设备基础图及安装施工说明等技术文准备齐全,甲方按乙方提供文件安排第三方完成设备基础及预埋件的施工,由乙方负责对设备基础及预埋件的位置和尺寸等进行复检,若存在影响设备安装的不符合项,乙方须即时提出。
10.2.2乙方组织设备的吊装就位。
10.2.3设备安装、调试期间甲方提供设施:一次输入电源、压缩空气机保护气气源等必要的设施。
10.2.4甲方负责设备电源、气源接入点之外的管路、线缆及配电柜,并提前安装到位。
10.2.5在人力物力均准备充分的前提下,设备到达现场后的24小时内,乙方派合格的技术人员到达调试现场进行安装、调试。
10.2.6安装、调试和培训工作过程中,乙方应该做到准确、细致和认真;甲方必须积极配合与学习,达到乙方技术人员离开后,甲方技术和操作人员能够熟练操作和进行常规故障排除,以达到设备状态与人员操作正常。
10.2.7设备调试结果应符合制造厂设定和技术协议要求的实际需求的操作性能。
10.2.8甲方建议在导轨安装期间,甲方派两名机械维修人员观摩,在装机架开始后,再增派一名电器维修人员,以增加维修人员维修技术。
10.3最终验收
10.3.1在甲方生产现场安装调试完毕,且试车稳定运行48小时后,方可进行正式验收,乙方提供一份用于最终验收的验收大纲经双方确认。验收后乙方须安排人员陪产不少15天。
10.3.2验收需双方技术人员参加,对设备的所有机械性能和控制功能进行试验,验收标准以ISO、GB、JB(或ANSI、DIN、JIS、BS、NEN、UNI)现行的标准、规范为标准,参照本技术协议要求及合同有关条款进行验收。
检查设备动作及程序能否满足对甲方指定的典型试件进行加工。
生产的产品与甲方提供图纸的符合性。
检查设备配套性与本协议的相符性。
检查设备精度是否满足使用要求;
检查设备的稳定性。
11培训
乙方提供培训资料,负责对甲方的使用人员、编程工艺人员、维修人员提供免费培训,培训的内容包括设备的操作、安装、维修、保养、编程以及技术经验交流等,培训的时间不短于5个工作日。培训结束后的培训材料(电子版)要移交给甲方;培训结束后由乙方组织对甲方接受培训的人员进行考试,考试合格后才具有操作使用设备的资格。
11.1操作工培训内容
11.1.1熟悉机器各种技能性能。
11.1.2能够熟练操作机器。
11.1.3掌握机器一般参数的设定和调整。
11.1.4掌握机器的日常保养和一般故障修理和调整。
11.2维修工培训内容
11.2.1熟悉机器各种性能及系统参数,掌握机器工艺参数的设定和调整。
11.2.2能够熟练操作机器。
11.2.3熟悉机器结构和电器原理,掌握常见故障、特定故障的查找和排除。
11.2.4能够掌握重要部件的拆装、更换和调整。
12质量保证和售后服务
12.1质量保证
12.1.1乙方严格按照体系规范运作,保证产品质量符合规定要求。
12.1.2质保期:设备及所有部件质量保证期自甲方验收合格之日起2年。
12.2售后服务
12.2.1在质保期内发生故障,在使用方通知乙方后,乙方服务人员应在接到通知后24小时内赶到现场进行无偿服务。在质保期内,凡由于产品质量原因造成设备的损坏或故障,乙方负责免费修复或更换,更换后的部件保修期顺延。
12.2.2质保期满后,若使用方需要有偿服务或技术服务,乙方在接到通知后48小时内赶到现场进行有偿服务。乙方负责对设备终身维修及设备配套件的优惠供应。
13随机资料(验收前提供,中文5套、电子版一份,图纸符合国标要求)
13.1设备总图
13.2电气图、机械图(总图及部件图)及零件目录
13.3设备操作手册和维修手册(含机器人等专业设备保养要求明细)
13.4主要配套设备维修说明书
13.5对基础施工要求的图纸及能源要求的图纸,在技术协议书签订后两周内提供
13.6两年备件清单(含配套设备工厂证书):应包括内容、型号及厂商和价格
13.7验收报告:2套
13.8合格证:1套
13.9随机附件清单(易耗件清单、专用工具清单):2套
13.10润滑点检保养手册;提供一级保养表、二级保养表;
14附则
14.1本协议壹式肆份,甲方执叁份,乙方执壹份,本协议是商务采购合同的重要组成部分,具有同等法律效力。
14.2本协议未尽事宜,由双方友好协商解决。
甲方:上海中船临港船舶装备有限公司乙方:
甲方代表:乙方代表:
地址:上海浦东新区临港新城层林路855号地址:
电话:021-64869181电话:
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