ICS25.160.30 CCS J 64
CWA
A
体
准
标
团
T/CWAN 0081——2023
激光焊接机器人系统通用技术条件
General technical requirements for laser welding robot system
2023-08-28发布
2023-09-01实施
中国焊接协会发布 T/CWAN0081—2023
目 次
前言范围
II
1
规范性引用文件， 3 术语和定义. 4 系统分类， 5 主要性能参数..
2
.2
*.2
技术要求. 试验规则，
6
9
7
8 标志， 9 包装储运
..10 .10 T/CWAN0081—2023
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件由中国焊接协会焊接设备分会专家工作委员会提出本文件由中国焊接协会归口。 本文件起草单位：哈尔滨工大焊接科技有限公司、深圳市联赢激光股份有限公司、江苏北人智能制
造科技股份有限公司、南京辉锐光电科技有限公司、深圳市智流形机器人技术有限公司、唐山松下产业机器有限公司、无锡汉神电气股份有限公司、沈阳华维激光设备制造有限公司、昆山华恒焊接股份有限公司、南京英尼格玛工业自动化技术有限公司、山东启航新纪元智能装备科技有限公司、山东奥太电气有限公司、埃夫特智能装备股份有限公司、广东镜宝电机有限公司、深圳市瑞凌实业集团股份有限公司、 湖南中南智能激光科技有限公司、中国焊接协会焊接设备分会。
本文件主要起草人：陈彦宾、卢国杰、林涛、齐欢、姜梦、商大伟、陈清阳、李宪政、闫志伟、牛增强、何晓阳、何洪韧、丁健、董巍、付玉俭、孙润生、尚旭冉、刘付建忠、魏占静、杨漾、林泳、陈曦、陈兴、李新松。
II T/CWAN0081—2023
激光焊接机器人系统通用技术条件
1范围
本文件规定了激光焊接机器人系统（工作站）的分类、主要性能参数、技术要求、试验规则、标志、 包装储运等内容。
本文件适用于采用激光焊接机器人作为执行机构的激光焊接系统（工作站）。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 2893 3安全色 GB 2894 安全标志及其使用导则 GB7247.1 激光产品的安全第1部分：设备分类、要求 GB11291.1工业环境用机器人安全要求第1部分：机器人 GB19517 国家电气设备安全技术规范 GB 50169 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范 GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T 4768 防霉包装 GB/T 4879 防锈包装 GB/T 5048 防潮包装 GB/T 5226.1 机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件 GB/T 8118 电弧焊机通用技术条件 GB/T 12642 工业机器人性能规范及其试验方法 GB/T 12643 机器人与机器人装备词汇 GB/T 12644 工业机器人特性表示 GB/T 13306 标牌 GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T 15313 激光术语 GB/T15579.1弧焊设备第1部分：焊接电源 GB/T16977 机器人与机器人装备坐标系和运动命名原则 GB/T18490.1 机械安全激光加工机第1部分：通用安全要求 GB/T 19876 机械安全与人体部位接近速度相关的安全防护装置的定位
1 T/CWAN0081—2023
GB/T 20722 激光加工机器人通用技术条件 GB/T 39463 3工业机器人电气设备及系统 通用技术条件 GB/Z19397工业机器人电磁兼容性实验方法和性能评估准则指南 JB/T 8896 工业机器人验收规则
术语和定义
3
GB/T 12643 3、GB/T15313及GB/T15579.1界定的术语和定义适用于本文件。
4系统分类 4.1按焊接热源类型 4.1.1 激光焊接机器人系统（包括激光自熔焊、激光填丝焊、激光熔钎焊、远程激光焊等）。 4.1.2激光电弧复合焊接机器人系统。 4.2按一套系统内机器人本体数量 4.2.1单机器人激光焊接系统。 4.2.2 2多机器人激光焊接系统。
5 主要性能参数 5.1 系统轴数（联动轴与非联动轴总和）。 5.2 外形尺寸及重量。 5.3 动力源参数及总功率。 5.4 激光器最大输出激光功率。 5.5 激光器激光波长。 5.6 激光器输出光路数量。 5.7 激光器光束质量。 5.8 光纤纤芯直径。 5.9 光纤接口类型。 5.10 激光头可承受最大激光功率。 5.11 激光头准直焦距。 5.12 激光头聚焦焦距。 5.13机器人本体轴数。 5.14机器人额定负载。 5.15机器人重复定位精度。 5.16 机器人动作半径。
2 T/CWAN0081—2023
5.17机器人空走速度 5.18机器人重复轨迹精度。 5.19机器人定位稳定时间。 5.20变位机轴数及结构形式。 5.21移动装置轴数及结构形式。
6技术要求 6.1一般要求 6.1.1产品使用条件
a）环境条件：一环境温度：5℃~45C；温度变化：最大1.1℃C/min；环境湿度：<80%RH，没有凝露； ——振动：加速度<0.5g； b）电源要求：电压波动在0%范围内。
6.1.2产品应符合本标准规定。 6.1.3产品外购件应符合技术文件要求。 6.1.4产品应布局合理、操作简便、造型美观、便于维修。 6.1.5外露器件和电气线路的防护
外露器件和电气线路的防护应符合GB50169的规定。电气线路要用具有柔性防飞溅功能的套管防护，外露电气元器件防护采用防飞溅护板隔离，防止焊接飞溅的粘附，机器人的管线包应固定可靠，避免发生刮绕、拉扯、磨损现象。 6.1.6产品不得有漏油现象。 6.1.7产品颜色应美观、协调、表面光洁，不应有漏漆、起皮、脱落等缺陷。 6.1.8产品应具备激光焊接专用软件包。
6.2系统组成
本标准定义的激光焊接机器人系统基本组成如图1所示，包括机器人运动系统、激光焊接系统辅助装置。其中机器人运动系统包括：机器人本体、控制系统、示教器，移动装置（选配）和焊接变位机（选配）；激光焊接系统包括：激光器、激光焊接头、气路单元、水冷机（选配）弧焊电源（选配）和弧焊焊枪（选配）；辅助装置包括：焊接夹具、安全防护设施、送丝装置（选配）、烟雾净化装置（选配）、 焊缝跟踪（选配）和监测系统（选配）等。
3 T/CWAN0081—2023
激光焊接机器人系统
机器人运动系统 激光焊接系统 辅助装置
机器人本体控制系统示教器移动装置(选配）变位机(选配）
焊接夹具安全防护设施送丝装置 (选配) 烟雾净化装置（选配）
激光器激光焊接头气路单元水冷机 (选配) 弧焊电源 (选配) 焊缝跟踪 (选配) 弧焊焊枪 (选配) 监测系统 (选配)
图1激光焊接机器人系统基本组成框图
6.3机器人本体 6.3.1 应符合以下标准要求
a) GB/T12642工业机器人性能规范及其试验方法； b） GB/T12644工业机器人特性表示； c) GB/T16977机器人与机器人装备坐标系和运动命名原则； d) GB/T20722激光加工机器人通用技术条件： e) GB/Z 19397 工业机器人电磁兼容性实验方法和性能评估准则指南； f) JB/T8896工业机器人验收规则。
6.3.2 主要性能
a) 重复定位精度≤±0.05mm； b) 应运行平稳，无抖动和爬行现象； c) 各运动装置应具备可靠的硬件限位装置； d) 在额定负载下，各关节最高速度运行时的噪音≤70dB（A）：
平均无故障工作时间（MTBF）和平均修复时间（MTTR）：MTBF≥5000h；MTTR<0.5h f) 机器人刚性在一轴指标要求：450Nm/arcmin； g) 机器人在额定负载和额定工作速度下连续运行120h，应工作正常； h) 机器人额定负载不低于夹持激光头及其附属装置总重量的1.3倍，并保持机器人运行平稳。
e)
6.4移动装置 6.4.1主要技术参数
a）轴数;
4 T/CWAN0081—2023
b）移动范围（mm）； c) 重复定位精度（mm）； d) 移动速度（m/min）； e) 电机功率（kW）； f) 外形尺寸（Wx×DxH）（mm×mm×mm）； g) 额定承载（kg）； h) 最大负载（kg）。
6.4.2 2 结构形式
根据具体待焊工件的特点等因素，合理设计或选择移动装置的结构形式，主要有龙门式、悬臂式和坐式结构，一般按照前后、左右、上下三个方向平移和旋转的需求进行组合设计。
6.5变位机 6.5.1主要技术参数
a) 额定承载（kg）； b) 额定转速（r/min）； c) 额定转矩（Nm）； d) 电机功率（kW）； e) 重复定位精度（mm）； f) 外形尺寸（W×DxH）（mm×mm×mm）。
6.5.2 结构形式
a) 单轴头尾架； b) 单轴水平旋转/翻转； c）P型双轴变位机； d）L型双轴变位机； e）U型双轴变位机。
6.6电气与控制系统 6.6.1电气设备应符合GB19517及GB/T5226.1的规定。 6.6.2动力线与信号线布局合理，对信号线采用屏蔽等抗干扰措施 6.6.3电气设备在工作中、试验中或检修维护中突然停电后，再恢复供电时，设备不得自行恢复工作。 6.6.4控制系统具备完善的安全保护，确保人身、设备的安全。 6.6.5控制系统与机器人和激光器建立稳定可靠通讯，并具备与弧焊电源、焊缝跟踪和监测系统等选配装置的通讯接口。 6.6.6控制系统应具备急停功能
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准
标
团
T/CWAN 0081——2023
激光焊接机器人系统通用技术条件
General technical requirements for laser welding robot system
2023-08-28发布
2023-09-01实施
中国焊接协会发布 T/CWAN0081—2023
目 次
前言范围
II
1
规范性引用文件， 3 术语和定义. 4 系统分类， 5 主要性能参数..
2
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技术要求. 试验规则，
6
9
7
8 标志， 9 包装储运
..10 .10 T/CWAN0081—2023
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件由中国焊接协会焊接设备分会专家工作委员会提出本文件由中国焊接协会归口。 本文件起草单位：哈尔滨工大焊接科技有限公司、深圳市联赢激光股份有限公司、江苏北人智能制
造科技股份有限公司、南京辉锐光电科技有限公司、深圳市智流形机器人技术有限公司、唐山松下产业机器有限公司、无锡汉神电气股份有限公司、沈阳华维激光设备制造有限公司、昆山华恒焊接股份有限公司、南京英尼格玛工业自动化技术有限公司、山东启航新纪元智能装备科技有限公司、山东奥太电气有限公司、埃夫特智能装备股份有限公司、广东镜宝电机有限公司、深圳市瑞凌实业集团股份有限公司、 湖南中南智能激光科技有限公司、中国焊接协会焊接设备分会。
本文件主要起草人：陈彦宾、卢国杰、林涛、齐欢、姜梦、商大伟、陈清阳、李宪政、闫志伟、牛增强、何晓阳、何洪韧、丁健、董巍、付玉俭、孙润生、尚旭冉、刘付建忠、魏占静、杨漾、林泳、陈曦、陈兴、李新松。
II T/CWAN0081—2023
激光焊接机器人系统通用技术条件
1范围
本文件规定了激光焊接机器人系统（工作站）的分类、主要性能参数、技术要求、试验规则、标志、 包装储运等内容。
本文件适用于采用激光焊接机器人作为执行机构的激光焊接系统（工作站）。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 2893 3安全色 GB 2894 安全标志及其使用导则 GB7247.1 激光产品的安全第1部分：设备分类、要求 GB11291.1工业环境用机器人安全要求第1部分：机器人 GB19517 国家电气设备安全技术规范 GB 50169 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范 GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T 4768 防霉包装 GB/T 4879 防锈包装 GB/T 5048 防潮包装 GB/T 5226.1 机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件 GB/T 8118 电弧焊机通用技术条件 GB/T 12642 工业机器人性能规范及其试验方法 GB/T 12643 机器人与机器人装备词汇 GB/T 12644 工业机器人特性表示 GB/T 13306 标牌 GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T 15313 激光术语 GB/T15579.1弧焊设备第1部分：焊接电源 GB/T16977 机器人与机器人装备坐标系和运动命名原则 GB/T18490.1 机械安全激光加工机第1部分：通用安全要求 GB/T 19876 机械安全与人体部位接近速度相关的安全防护装置的定位
1 T/CWAN0081—2023
GB/T 20722 激光加工机器人通用技术条件 GB/T 39463 3工业机器人电气设备及系统 通用技术条件 GB/Z19397工业机器人电磁兼容性实验方法和性能评估准则指南 JB/T 8896 工业机器人验收规则
术语和定义
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GB/T 12643 3、GB/T15313及GB/T15579.1界定的术语和定义适用于本文件。
4系统分类 4.1按焊接热源类型 4.1.1 激光焊接机器人系统（包括激光自熔焊、激光填丝焊、激光熔钎焊、远程激光焊等）。 4.1.2激光电弧复合焊接机器人系统。 4.2按一套系统内机器人本体数量 4.2.1单机器人激光焊接系统。 4.2.2 2多机器人激光焊接系统。
5 主要性能参数 5.1 系统轴数（联动轴与非联动轴总和）。 5.2 外形尺寸及重量。 5.3 动力源参数及总功率。 5.4 激光器最大输出激光功率。 5.5 激光器激光波长。 5.6 激光器输出光路数量。 5.7 激光器光束质量。 5.8 光纤纤芯直径。 5.9 光纤接口类型。 5.10 激光头可承受最大激光功率。 5.11 激光头准直焦距。 5.12 激光头聚焦焦距。 5.13机器人本体轴数。 5.14机器人额定负载。 5.15机器人重复定位精度。 5.16 机器人动作半径。
2 T/CWAN0081—2023
5.17机器人空走速度 5.18机器人重复轨迹精度。 5.19机器人定位稳定时间。 5.20变位机轴数及结构形式。 5.21移动装置轴数及结构形式。
6技术要求 6.1一般要求 6.1.1产品使用条件
a）环境条件：一环境温度：5℃~45C；温度变化：最大1.1℃C/min；环境湿度：<80%RH，没有凝露； ——振动：加速度<0.5g； b）电源要求：电压波动在0%范围内。
6.1.2产品应符合本标准规定。 6.1.3产品外购件应符合技术文件要求。 6.1.4产品应布局合理、操作简便、造型美观、便于维修。 6.1.5外露器件和电气线路的防护
外露器件和电气线路的防护应符合GB50169的规定。电气线路要用具有柔性防飞溅功能的套管防护，外露电气元器件防护采用防飞溅护板隔离，防止焊接飞溅的粘附，机器人的管线包应固定可靠，避免发生刮绕、拉扯、磨损现象。 6.1.6产品不得有漏油现象。 6.1.7产品颜色应美观、协调、表面光洁，不应有漏漆、起皮、脱落等缺陷。 6.1.8产品应具备激光焊接专用软件包。
6.2系统组成
本标准定义的激光焊接机器人系统基本组成如图1所示，包括机器人运动系统、激光焊接系统辅助装置。其中机器人运动系统包括：机器人本体、控制系统、示教器，移动装置（选配）和焊接变位机（选配）；激光焊接系统包括：激光器、激光焊接头、气路单元、水冷机（选配）弧焊电源（选配）和弧焊焊枪（选配）；辅助装置包括：焊接夹具、安全防护设施、送丝装置（选配）、烟雾净化装置（选配）、 焊缝跟踪（选配）和监测系统（选配）等。
3 T/CWAN0081—2023
激光焊接机器人系统
机器人运动系统 激光焊接系统 辅助装置
机器人本体控制系统示教器移动装置(选配）变位机(选配）
焊接夹具安全防护设施送丝装置 (选配) 烟雾净化装置（选配）
激光器激光焊接头气路单元水冷机 (选配) 弧焊电源 (选配) 焊缝跟踪 (选配) 弧焊焊枪 (选配) 监测系统 (选配)
图1激光焊接机器人系统基本组成框图
6.3机器人本体 6.3.1 应符合以下标准要求
a) GB/T12642工业机器人性能规范及其试验方法； b） GB/T12644工业机器人特性表示； c) GB/T16977机器人与机器人装备坐标系和运动命名原则； d) GB/T20722激光加工机器人通用技术条件： e) GB/Z 19397 工业机器人电磁兼容性实验方法和性能评估准则指南； f) JB/T8896工业机器人验收规则。
6.3.2 主要性能
a) 重复定位精度≤±0.05mm； b) 应运行平稳，无抖动和爬行现象； c) 各运动装置应具备可靠的硬件限位装置； d) 在额定负载下，各关节最高速度运行时的噪音≤70dB（A）：
平均无故障工作时间（MTBF）和平均修复时间（MTTR）：MTBF≥5000h；MTTR<0.5h f) 机器人刚性在一轴指标要求：450Nm/arcmin； g) 机器人在额定负载和额定工作速度下连续运行120h，应工作正常； h) 机器人额定负载不低于夹持激光头及其附属装置总重量的1.3倍，并保持机器人运行平稳。
e)
6.4移动装置 6.4.1主要技术参数
a）轴数;
4 T/CWAN0081—2023
b）移动范围（mm）； c) 重复定位精度（mm）； d) 移动速度（m/min）； e) 电机功率（kW）； f) 外形尺寸（Wx×DxH）（mm×mm×mm）； g) 额定承载（kg）； h) 最大负载（kg）。
6.4.2 2 结构形式
根据具体待焊工件的特点等因素，合理设计或选择移动装置的结构形式，主要有龙门式、悬臂式和坐式结构，一般按照前后、左右、上下三个方向平移和旋转的需求进行组合设计。
6.5变位机 6.5.1主要技术参数
a) 额定承载（kg）； b) 额定转速（r/min）； c) 额定转矩（Nm）； d) 电机功率（kW）； e) 重复定位精度（mm）； f) 外形尺寸（W×DxH）（mm×mm×mm）。
6.5.2 结构形式
a) 单轴头尾架； b) 单轴水平旋转/翻转； c）P型双轴变位机； d）L型双轴变位机； e）U型双轴变位机。
6.6电气与控制系统 6.6.1电气设备应符合GB19517及GB/T5226.1的规定。 6.6.2动力线与信号线布局合理，对信号线采用屏蔽等抗干扰措施 6.6.3电气设备在工作中、试验中或检修维护中突然停电后，再恢复供电时，设备不得自行恢复工作。 6.6.4控制系统具备完善的安全保护，确保人身、设备的安全。 6.6.5控制系统与机器人和激光器建立稳定可靠通讯，并具备与弧焊电源、焊缝跟踪和监测系统等选配装置的通讯接口。 6.6.6控制系统应具备急停功能
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