3附件1设备和技术规格包括备件重点讲义汇总.docx
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3附件1设备和技术规格包括备件重点讲义汇总
附件1
设备和技术规格
0激光焊机设计及供货总要求：
1）激光焊机的卖方承担总成设计及制造图纸；
2）激光焊机的制造由卖方总负责，由卖方明确核心部件以及辅助设备的制造厂范围并征得买方认可；
3）本激光焊机的工艺、设备和技术的总集成由卖方负责，并保证成套设备的完整性、可靠性及先进性。
1焊机概述
为了实现带钢头尾的焊接，激光焊机将安装在冷轧酸轧联合机组上。
焊机的原理及结构如下（图例仅作参考）：
2设计基本原理
2．1焊机的类型
焊机类型：
带钢重型CO2激光焊机
设计制造：
武汉宝悍焊接设备有限公司
型号：
CLW-08-Z/14
CLW-08-Z/14型激光焊机所代表的含义分别是：
CLW—CO2:
；二氧化碳激光焊机
08-Z—激光电源输出功率8kW，Z为重型；
14—可焊最大板宽1500mm。
2．2带钢尺寸及输入材料
带钢宽度：
800~1300mm
带钢厚度：
1.8~5.0mm
带钢种类：
CQ、DQ、DDQ、340BH、440DQ、440DDQ、440CQ、590DP、590CQ
强度：
b≤710MPa
钢卷单重：
max.23kg/mm
卷重：
max.28.2t
焊接条件：
（1）测量长度5000mm的廉刀弯不应超过20mm。
（2）平直度不超过220I。
（3）塔形不超过20mm。
（4）头尾每段超差长度最大6m。
（5）带钢宽度公差：
0～+20mm。
（6）所供热轧卷原料其他要求符合国家标准GB709-88、GB710-91、GB912-89。
（7）带头、带尾厚度差异比例：
（d2-d1）/d2=max.30%
（d=带钢厚度）
（8）带头、带尾厚度差绝对值（d2-d1）最大不超过1.5mm
2．3带钢运行方向
从操作侧看带钢运动方向：
从右至左
带钢通过线标高：
FL+1500mm
2．4可焊带钢的宽度差别
带钢的单边宽度差的最大值150毫米。
3技术数据
3．1焊机数据
带钢横向自由通过宽度1600mm
带钢垂直自由通过高度140mm
总夹紧力大约.290kN
夹钳推进力大约.140kN
双切剪及冲孔的剪切力大约.480kN
剪切机刀片之间的距离120mm
冲孔直径20mm
带钢冲孔中心至焊缝距离大约.100mm
焊缝碾压力max.29kN
焊接小车的速度1m/min.～15m/min.无级可调焊接速度 2.5m/min.～12m/min.
3．2尺寸
根据图示，激光焊接机（不包括开关柜及液压装置）的尺寸：
长（在线）:
大约14586mm
宽:
大约14447mm
高:
大约5184mm
激光焊机电控箱：
6m长度
焊机入口及出口段要求的自由活套的必要空间至少:
3m各边
3．3总重量
包括所有设备的总重量:
大约.95吨
为了便于运输，设备被拆卸成几个部分，安装单件的最大重量是35吨。
3．4CO2激光源
输出激光功率8kW（德国Rofin品牌）
波长10.6µm
功率稳定性（长期）+2%
3．5焊接液压设备
液压动力由生产线提供。
焊机液压设备组成：
液压阀台、蓄能器、过滤器、管道等。
系统中主要液压元件均采用进口Rexroth元件。
技术参数：
工作介质：
矿物油/ISOVG46
油清洁等级：
NAS7
供油压力：
14MPa
工作压力：
14MPa
流量：
200l/min.
入口温度：
35～50°C
3．6基础自动化:
PLC
1套自动化系统SimaticS7-300,包括:
Siemens的中央装置:
S7-300
程序语言Step7,SCL
Siemens的中央处理机CPUtype319-3
内部通讯ProfibusandEthernet
HMI共2套（现场和操作室）
模拟输入及输出模块ET200
带钢数据接口Ethernet
远程I/OET200
可编程装置PC（便携式电脑，带Profibus接口卡）
焊机PLC与机组PLC之间的通讯（具体内容在资料交付时提供）
（1）I/O联络信号（无源硬接线）
1）焊机送机组信号：
焊机故障
2）机组送焊机信号：
机组紧急停机
（2）Ethernet通讯
焊机PLC通过Ethernet模块及连接电缆与机组PLC实现数据交换，可实现如下两种功能：
1）机组PLC给焊机PLC的控制信号及焊机PLC给机组PLC的控制信号。
2）由机组PLC将入出口的钢卷号、厚度、宽度及材料代码等数据下传到焊机PLC。
焊机PLC根据焊接代码从内建的焊接数据库中自动选择合适的焊接工艺参数进行控制，由于焊机主操作站上也可按此方式选定工艺参数，故两者优先级定为后者优先（因选择权在焊机处）。
工作模式：
3．7全自动输入
带钢的所有数据都是通过接口从作业线的主机输入焊机的。
焊机根据这些数据自动设置。
相关数据显示在HMI显示器上。
焊机的设置（带钢数据的输入）
带钢数据主要包括:
带钢宽度:
入口带钢/出口带钢
带钢厚度:
入口带钢/出口带钢
材料代码:
入口带钢/出口带钢
钢卷号:
入口带钢/出口带钢
3．8诊断及操作模式
A）信息及报警显示在显示屏上，带有日期及时间（出现，消失）。
电流信息带有彩色背景，所确认的信息条款是彩色的。
大约可以显示1000条历史信息（可备份）。
B）设备功能的监视
设备功能（移动调整）定时受到监视，注有缺损条件，例如：
极限开关没到位或极限开关没启动。
可以手动方式和自动方式实施定时监测设备功能。
C）缺损条件
如果手动操作开始启动而没有生效，则会显示出缺损条件。
自动化模式引入
在本焊机HMI辅助画面中，显示了每一个自动步过程，当遇过程中断后，出错点将被显示，可按此逐步进行，直至到达自动化模式。
●手动输入
用选择开关可以中止与主机的连接。
在控制室，通过键盘可以输入带钢的数据。
随后，设备设定值自动生效。
数据在显示器上示出。
●生产模式（全自动顺控）
整个设备顺控自动生效。
生产线与焊机之间必要的相互连接通过数字信号相互转换实现。
自动顺控通过控制受到监视，当出现故障时，故障地址和文本信息会清晰显示在显示器上，并存储在逻辑文件中，并可以打印出来。
●专家模式
选用此模式（带密码保护），焊机设置的所有参数可以被更改、测试并被存储到HMI计算机数据库中（可包含最大1800条工艺数据）。
●管理模式
选用此模式（带密码保护），焊机位置控制移动的所有控制设定值可以被更改、测试并被存储到HMI计算机/宝悍公司主控制装置中。
●维护模式（手动操作）
在焊机的控制台上，可以执行焊机的所有功能。
触摸屏安装在控制台上。
另外，还安装了故障及操作模式指示灯。
在维护模式下，只要操作了相应的按钮，就可以执行焊机的相应动作。
●焊机的接通
在主电路接通之后，操作员通过主控制台上键盘，按照操作指南操作就可以启动激光焊机。
如果设备出现故障，相关的故障代码将在显示器上显示出来，并可存盘和打印错误文件。
4标准
机器将被依照类似的行业标准设计,以对应于一般被接受的国家和国际标准。
4.1安全性
安全规程如下：
（与设备相关规程）
生产设备安全设计总则GB5083-1999。
电气装置安装工程盘柜及二次回路接线施工及验收规范GB50171-92。
国家规定的生产环境幅射和有害气体允许含量标准。
5公辅
5.1气动装置
安装在设备上的阀
压缩空气气压0.5tomax.0.7MPa
5.2所需消耗的气体
惰性气体（用于焊缝保护）氦气，纯度99.996%
惰性气体（用于保护导光系统）氮气，纯度99.99%
或干燥的压缩空气（激光焊接头的保护气）（含冷冻干燥器，）
5．3供电数据
供电电压380V+10%/-15%,
50Hz+/-2%Hz,3相，最大容许偏差+/-10%
激光器冷水机功率60kW
激光电源100kW
UPS（forPLC,机旁HMIand操作室HMI）不间断电源：
220V/50Hz
Max.3.5kVA
照明220V/1.5kW
（注：
PLC在电气室；“操作室HMI”在入口操作室，作为电力供应的端点是在控制柜的里面）
控制系统:
电磁阀24VDC
接近开关/光电开关24VDC
6耗损量
6.1冷却水
6.1.2激光器冷却水（瓶装去离子水）
激光器冷却水为闭路循环:
在操作期间没有消耗冷却液。
但当水的导电率超过800μs/cm时,冷却水需要全部更换。
循环水箱容量：
700l
制冷机冷却水的水质要求:
去矿物质,去离子或蒸馏水;
电导率10-30μS/cm。
（加配电导率检测仪1件）
循环冷却用自来水300l
6.2气动装置
压缩空气大约21Nm3/h（非连续、无油）
6.3气
激光焊接保护气体瓶装氦气70Nl/min只在焊接过程中
导光系统保护气体管道氮气20Nl/min连续使用
6.4T.O.P.设备分交
焊机和作业线T.O.P.间的液压油、及压缩空气管供至焊机传动侧最近柱子＋1米处。
供货范围从生产线管子端头的截止阀后起。
7设备的规格
7.1.1CLW-08-Z/14型激光焊机，由卖方供货
由卖方提供成套的激光焊机。
主要设备组成如下:
带精密导轨的底座；
“C”型焊接小车，装有滚珠丝杆及其无级调速传动装置。
组成有：
激光焊接系统,包括:
激光头升降装置及导向辊。
激光焊接头，带横吹装置，带水冷装置，可以根据不同厚度的带钢调节其高度。
带钢焊缝的上、下两面均设有保护气体（He）喷嘴；
激光焊接的双切剪，刀片安装在剪刀座中可以更换，还包括组合的冲孔装置。
在下剪装置内，安装了废料运送皮带，可以自动实现废料移出。
带钢边部检测由光栅控制，实现激光束的启动与停止。
入口带钢夹紧装置；
出口带钢夹紧装置；
带油缸驱动的带头对中装置和导板平台；
液压阀台和液压阀（安装在焊机上）；
气动阀安装在焊机上；
带有电器硬件的开关柜，带有内部接口和显示器的可编程顺控控制器Siemens
S7-300型；
一个垂直安装在机箱上的19"触摸屏用来控制各个动作，它的集线器管理接口是建立在标准计算机上的（最新版本）:
操作员的帮助和引导
焊接参数输入
参数预选
带钢数据
故障诊断
连锁条件
带键盘的第二个集线器管理接口平面屏幕，并且个人计算机被安装在操作室的工作台上，不锈钢外壳。
全自动化包括：
夹送辊、活套、对中、带钢剪切、冲孔、废料输送、焊接、碾压及冲月牙操作，以及重焊方式等。
7.1.2带钢对中设备
入口侧：
-1个带钢活套辊
-1个带钢导向装置
-1套外部机械对中装置
-夹送辊
-带头跟踪用光电开关（考虑光电开关的安装方式）
-带耐磨板的带钢机械对中装置，通过带钢支持辊使起活套后的带钢可以横向移动，避免带头在焊机内发生滑动。
出口侧：
-带耐磨板的带钢机械对中装置，通过带钢支持辊使起活套后的带钢可以横向移动，避免带头在焊机内发生滑动,
-夹送辊
-1套外部的带钢机械对中装置
-1个带钢导向装置
-1个带钢活套辊
7．1．3焊接状态监视系统
焊缝图像监视（上表面焊接过程视频）（放在现场操作侧出口处）
7.1.4月牙剪
双侧月牙剪包括内部皮带运输装置，月牙剪中心线离焊机中心线大约2000mm。
月牙剪剪切断面尺寸：
月牙剪的冲剪深度可调。
对于每侧最大宽度差150mm，
冲块的尺寸是180x635mm。
8气站
组成:
-2个保护气体瓶架（He），装有：
切换开关；2级减压阀、流量计。
-压缩空气干燥器
9功能描述<0}
9.1{0><}0{>焊机包括三大部分
A.带钢出口段{0>Bandauslaufgruppe<}0{>
{0>B.<}89{>B.<0}带钢入口段{0>Bandeinlaufgruppe<}0{>
{0>C.<}89{>C.<0}激光焊机
B
C
A
图:
<0}主要部分{0>EinteilungderHauptgruppen<}67{>划分
9.2{0><}0{><0}带钢出口段设备部件
{0>A1<}0{>A1<0}{0>Hubrolle<}100{>提升辊<0}
{0>A2<}0{>A2夹送辊<0}
{0>A3<}0{>A3<0}活活套套辊<0}
{0>A4<}0{>A4<0}机械对中装置
{0>A5<}0{>A5<0}{0>Seitenstanze<}100{>月牙剪<0}
图：
出口段设备
{0>Abbildung4-4:
<}100{><0}
9.3{0>Maschinenkomponenten（Baugruppen）derBandeinlaufgruppe<}92{><0}带钢入口段设备部件（模块）
{0>B1<}100{>B1<0}机械对中装置
{0>B2<}100{>B2活活
套辊<0}
{0>B3<}100{>B3<0}{0>Treiber<}100{>夹送辊<0}
{0>Abbildung4-5:
<}100{>图：
入口段设备
9.3.1{0>Maschinenkomponenten（Baugruppen）derLaser-Schweißmaschine<}72{>激光焊机主机<0}
{0>C1<}100{><0}
{0><}0{>底座<0}
{0>C14<}100{><0}
{0><}0{>带钢检测器<0}
{0>C2<}100{><0}
{0><}0{>剪切废料溜槽<0}
{0>C15<}100{><0}
{0><}100{>焊接边缘定位<0}
{0>C3<}100{><0}
{0><}100{>夹钳台<0}
C16
提升辊
{0>C4<}100{><0}
{0><}100{>夹紧装置<0}
{0>C17<}100{><0}
{0><}0{>激光焊接头运动导向机构<0}
{0>C5<}100{><0}
{0><}0{>夹紧装置<0}
{0>C18<}100{><0}
{0><}100{>激光焊接头<0}
{0>C6<}100{><0}
对中装置{0><}100{><0}
{0>C19<}100{><0}
{0><}100{>激光支撑辊<0}
{0>C8<}100{><0}
{0><}100{>焊接小车传动装置<0}
C20{0><}100{><0}
激光导光系统{0><}0{><0}
{0>C9<}100{><0}
{0><}100{>剪切装置<0}
C21
碾压轮导向装置
{0>C11<}100{><0}
{0><}100{>剪切废料运输机<0}
{0>C22<}100{><0}
焊接气装置（未示出）<0}
{0>C12<}100{><0}
{0><}0{>双切剪更换装置<0}（未示出）{0><}100{><0}
C23<}100{><0}
激光皆振腔<0}
{0>C13<}100{><0}
{0><}100{>冲孔<0}
{0>
Abbildung4-6:
<}0{>图:
<0}{0>EinteilungderBaugruppen,Laser-Schweißmaschine
（1）<}60{>激光焊接主机示意图
（1）
{0>
Abbildung4-6:
<}0{>图:
<0}{0>EinteilungderBaugruppen,Laser-Schweißmaschine
（1）<}60{>激光焊机主机划分
（2）
带钢导向辊，尺寸和布置：
FLW14
A辊
辊的长度（衬胶）
直径150mm
1600mm
B辊
辊的长度（衬胶）
直径150mm
1600mm
C辊
衬胶长度
直径250mm
800mm
D辊
衬胶长度
直径250mm
800mm
E辊
辊的长度（衬胶）
直径285mm
80mm
F辊
辊的长度（衬胶）
直径150mm
1600mm
9.3.2{0>FunktionderMaschinenkomponenten<}0{>设备各部件功能<0}
{0>A<}100{>A<0}{0>Bandauslaufgruppe<}100{>带钢出口段<0}
{0><}100{>A1<0}提升辊<0}
提升辊安装在工作台上。
可以保护焊机本体，支撑带钢。
{0>JeeinSensorüberwachtdieauf-undabgefahrenePositionderRolle.<}0{><0}
{0>A2<}100{>A2<0}{0>Treiber<}100{>夹送辊<0}
{0>DerTreibertransportiertundpositioniertdasBandendepräziseindieSchere.<}0{>夹送辊将带钢尾部送入双切剪并定位。
<0}
两个气缸（一个在传动侧，一个在操作侧）驱动被动辊（上辊）升降。
{0>DieTreiberrolle（unten）iststationärunterderTischebenemontiert.<}0{>下夹送辊安装在固定底座上。
被动辊下降夹送带钢，并将带钢压靠在夹送辊上。
<0}
{0>DieTreiberrollewirdvoneinemHydraulik-Getriebemotorangetrieben.<}0{>夹送辊由液压马达驱动。
为确保辊子停止，止回阀安装在方向控制阀与液压马达之间{0>。
{0>DasBandwirdaufTischebenezwischendendrehendenRollentransportiert.<}0{>带钢在台面的旋转辊之间运行。
为了形成活套，夹送辊速度必须快于机组速度。
<0}
{0>DerImpulsgeberandermitlaufendenRolleüberwachtdenTransportwegdesBandendesbisindieSchere.<}0{>被动辊上装有编码器，检测控制带钢尾端进入双切剪的运行距离。
{0>A3<}100{>A3<0}{0>Schlingenheber<}100{>{0>Schlingenheber<}100{>活套辊<0}
{0>ZurSchlingenbildunghinterderSchweißmaschineisteinSchlingenheberinderBandauslaufgruppeinstalliert.<}0{>为了在焊机出口形成活套，在带钢出口段安装了活套辊。
<0}
{0>EinHydraulikzylinderbewegtdenSchlingenheberarmzumAnhebenderBänderaufwärtsundnachderSchlingenbildungwiederabwärts.<}0{>汽缸驱动活套辊摆臂上升，将带钢托起，带钢形成活套后再下降。
<0}
{0>A4<}100{>A4<0}机械对中装置<0}
{0>ZudiesemZweckistdieVorrichtungderBandauslaufgruppemitjeweilszweiZentrierschlittenunddaranangebrachtenZentrierbackenausgerüstet.<}0{>焊机出口侧对中装置带2个对中滑块，滑块上附有对中夹板。
夹板的移动是由1个液压缸通过齿轮齿条驱动的。
两侧的对中夹板作相对移动，直到安装在夹板上的检测器被响应。
带钢对中的精度相对于设备中心的＋/-2mm。
对中滑块之间的最大距离大约1600mm
对中滑块之间的最小距离大约500mm
{0>A5<}100{>A5<0}{0>Seitenstanze<}100{>月牙剪
月牙剪由位于操作侧和传动侧的机架构成。
机体上装有冲压工具和公共导轨。
两个机架和冲切都是由液压缸驱动的。
两个机架的初始位置、极限位置和冲切位置由传感器检测。
废料输送到操作侧的废料斗内。
<0}
{0><}0{>为了切除焊缝处尖角和消除两带钢宽度差，将焊缝移至月牙剪处，月牙剪的两个机架做相对移动，直到焊缝位置，对带钢焊缝进行冲切后复位。
最大横向距离:
大约1600mm
最小横向距离:
大约500mm
{0>B<}100{>B<0}{0>Bandeinlaufgruppe<}100{>带钢入口段<0}
{0>B1<}100{>B1<0}机械对中装置<0}
焊机入口侧{0>ZudiesemZweckistdieVorrichtungderBandauslaufgruppemitjeweilszweiZentrierschlittenunddaranangebrachtenZentrierbackenausgerüstet.<}0{>对中装置带2个对中滑块，滑块上附有对中夹板。
夹板的移动是由1个液压缸通过齿轮齿条驱动的。
两侧的对中夹板作相对移动，直到安装在夹板上的检测器被响应。
带钢对中的精度相对于设备中心的＋/-2mm。
<0}
对中滑块之间的最大距离大约1600mm
对中滑块之间的最小距离大约500mm
{0>B2<}100{><0}活套辊<0}
{0>ZurSchlingenbildunghinterderSchweißmaschineisteinSchlingenheberinderBandauslaufgruppeinstalliert.<}0{>为了在焊机入口形成活套，在带钢入口段安装了活套辊。
<0}
{0>EinHydraulikzylinderbewegtdenSchlingenheberarmzumAnhebenderBänderaufwärtsundnachderSchlingenbildungwiederabwärts.<}0{>液压缸驱动活套辊摆臂上升，将带钢托起，带钢形成活套后再下降。
<0}
{0>B3<}100{>B3<0}{0>Treiber<}100{>夹送辊<0}
{0>DerTreibertransportiertundpositioniertdasBandendepräziseindieSchere.<}0{>夹送辊将带钢头部送入双切剪并定位。
<0}
两个气缸（一个在传动侧，一个在操作侧
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