《内燃机 钢活塞激光焊接生产线》征求意见稿

ICS27.020

CCSJ92

团体标准

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

内燃机钢活塞激光焊接生产线

InternalCombustionEngines-LaserBeamWeldingProductionLineforSteelPiston

（征求意见稿）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国内燃机工业协会

发布

中国机械工业标准化技术协会

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

前言

本文件按照GB/T1.1—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。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国内燃机工业协会提出。

本文件由中国内燃机工业协会标准化工作委员会归口。

本文件起草单位：滨州渤海活塞有限公司、湖北韩泰智能设备有限公司、滨州博海精工机械有限公

司、金华市宝琳科技股份有限公司、山东省科学院激光研究所、菲索玛特（常州）智能制造系统有限公

司

本文件主要起草人：

本文件为首次发布。

II

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内燃机锻钢活塞激光焊接生产线

1范围

本文件规定了内燃机钢活塞激光焊接生产线的术语和定义、技术要求、检验方法、标识、包装、运

输和贮存。

本文件适用于公称直径不大于200mm内燃机钢活塞激光焊接生产线的制造和验收。

注：在不引起混淆的情况下，以下“内燃机钢活塞激光焊接生产线”简称为“生产线”。

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/T191包装储运图示标志

GB/T4208-2017外壳防护等级（IP代码）

GB/T5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件

GB/T6576机床润滑系统

GB/T7932气动对系统及其元件的一般规则和安全要求

GB/T9061-2016金属切削机床通用技术条件

GB15760金属切削机床安全防护通用技术条件

GB/T17421.5机床检验通则第5部分：噪声发射的确定

GB/T23570金属切削机床焊接件通用技术条件

GB/T23571金属切削机床随机技术文件的编制

GB/T23572金属切削机床液压系统通用技术条件

GB/T25373金属切削机床装配通用技术条件

GB/T25374金属切削机床清洁度的测量方法

GB/T25376金属切削机床机械加工件通用技术条件

JB/T3736.7质量管理中常用的统计工具工序能力指数

JB/T8356机床包装技术条件

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

激光焊接laserbeamwelding

利用高功率(能量)密度激光束作用于两工件，使其发生熔化，形成特定的熔池，将两者融合成一体

的焊接技术。

3.2

生产线productionline

配置着操作工人或工业机器人的机械系统，按顺序完成设定的生产流程的作业线。

4技术要求

4.1总则

4.1.1生产线应按经规定程序批准的技术文件或图样制造。

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4.1.2生产线应能完成清洗、装配、预热、焊接、去应力等工艺步骤。

4.1.3生产线的设计和制造应科学合理、外形美观，应保证生产线的安全性、维修性和耐久性，融入

多维度的安全考虑，按照人体工学合理设计，保证生产线的可靠性。

4.1.4生产线出厂时应保证成套性，并备有生产线正常使用时所需的附件、专用工具、操作系统（软

件）、说明书等；特殊附件的供应应由供需双方商定。

4.2组成

生产线一般由工艺单元、物流单元、控制单元三大系统组成，其中：

——工艺单元一般由清洗机、预热设备、压装机、整体感应加热设备、激光焊接设备、焊后退火

炉、焊缝探伤检测设备等组成。

——物流单元包括桁架机械手或机器人、料仓、交换料道（需要时配备）等；

——控制单元包括计算机、控制系统、传感器等。

4.3型式

一般情况下，按照图1的型式布置生产线。

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其中：

1---预清洗机；

2---激光清洗机；

3---感应预热设备；

4---压装机；

5---整体感应加热设备；

6---激光焊机；

7---退火炉；

8---传输带、机器人。

图1生产线布置型式

4.4布局和外观

4.4.1生产线应布局合理、造型美观、色彩和谐。

4.4.2操作台应便于操作，操作按钮标志清晰，便于识别，符合人类工效学原则。

4.4.3防护罩及防护装置应表面平整、匀称，不应翘曲、凹陷。

4.4.4涂层颜色及光泽应均匀一致、涂层应平整，涂层表面不应有起泡及脱落等缺陷。

4.4.5各种信息标志及标牌应在明显位置平整固定，清晰耐久，不歪斜。

4.4.6其他应符合GB/T9061-2006中3.15及设计文件的规定。

4.5性能与功能

4.5.1生产线具体工艺参数要求由供需双方商定。

4.5.2生产线的工艺单元和物流单元之间的机械对接接口应互相适应。

4.5.3生产线中各工序加工设备的节拍需平衡，保证各加工设备使用率。

4.5.4生产线控制单元的控制执行方式可采用总线集中控制或通过交互信号由物流单元的控制系统

执行。工艺单元和物流单元间有上、下料请求信号，上、下料完成信号，循环、等待、故障、停机、节

能模式等信号的相互交换。

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4.5.5生产线的工艺单元应具有以下性能与功能：

a)预清洗机应能清除工件表面的油污、切屑，并具有干燥和防锈的功能；

b)激光清洗机应能准确清洗焊道位置，完全清除焊道及周围5mm范围内的油污和异物等；

c)感应预热设备用于活塞头部压装前预热，确保压装间隙符合要求；

d)压装机用于将活塞头部压装到本体上，具备检测功能，对压装不合格的活塞，具有剔除功能；

e)活塞整体感应加热用于压装后，焊接之前的活塞加热，加热应均匀，活塞不同部位温差应在

不影响焊接质量的范围之内；

f)激光焊接机用于将活塞的两个部分焊接在一起，焊缝接头部位不得有凹陷、凸起等缺陷，整

个焊缝不得有裂纹、气孔，焊缝深度应符合活塞设计要求；

g)退火炉用于钢活塞焊接后去应力退火，通过保护气氛或真空环境，避免活塞在退火后表面氧

化，冷却后活塞出炉温度应低于50℃。

4.5.6生产线的物流单元应具有以下性能与功能：

a)工件快速运行到位时应有缓冲功能；

b)运行应平稳，动作应准确可靠，其中桁架机械手（或机器人）在抓取或放置工件时应顺畅、

无磕碰、平稳；

c)桁架机械手（或机器人）在上、下料过程中应具有缓冲功能；

d)必要时，人工上料的物流单元应具备工件放置防错功能。

4.6电气系统

生产线中的电气系统应符合GB/T5226.1的规定。

4.7液压、气动和润滑系统

4.7.1生产线的液压系统应符合GB/T23572的规定。

4.7.2生产线的气动系统应符合GB/T7932的规定。

4.7.3生产线的润滑系统应符合GB/T6576的规定。

4.7.4生产线的液压、润滑、气动系统的任何部位不应有渗漏。

4.8安全卫生

4.8.1生产线的安全防护应符合GB15760、GB/T5226.1的规定。

4.8.2生产线的工作区应设置防护装置，同时便于操作者的观察。

4.8.3人工操作区域应与桁架机械手（或机器人）运动区域空间隔离，在重合区域应设置逻辑控制，

并应有硬件防护机构。

4.8.4液压系统、气动系统应能提供稳定的工作压力，当超出设定限值时，应发出警告信号和/或使生

产线停止运行。

4.8.5紧急停止后，急停按钮释放后报警解除，生产线不应自动起动。

4.8.6加工设备的报警装置应设在易于观察的位置上。

4.8.7桁架机械手（或机器人）移动应设置可靠的限位装置，并应具备断电保护功能，防止因断电引

起的工件脱落和位移。

4.8.8控制单元的电柜、操作台、操作盒等设备的防护等级应按GB/T4208-2017中IP54的规定。

4.8.9在空运转条件下，生产线整线噪声声压级不应超过83dB（A）。

4.9装配质量

4.9.1生产线的装配应符合GB/T25373的规定。物流单元的机械加工件、焊接件应符合图样、工艺文

件及GB/T25376、GB/T23570的规定。

4.9.2物流单元的齿轮齿条、导向杆、夹爪等零件应具备防滑、耐磨措施。

4.9.3物流单元的直线导轨等结合面，其制造及验收应符合图样、工艺文件及GB/T25376和GB/T25373

的规定。

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4.10空运转要求

4.10.1动作要求

生产线空运转动作要求一般包括下述内容：

a)物流单元的每个工位运送工件（或工件托座）至桁架机械手（或机器人）抓取或放置的动作

连续起动、停止各10次，动作应灵活、准确、无故障；

b)检验桁架机械手（或机器人）的工作进给、快速进给，检验桁架机械手（或机器人）在行程

范围内的任意给定位置的起动和停止，各检验10次，应准确可靠、无故障；

c)检验桁架机械手（或机器人）夹爪夹取、放置工件各10次，动作应可靠、工件无损伤；

d)模拟工作状态，操纵整线“急停”按钮（或开关），连续10次，应准确无故障；

e)按设计要求，对各坐标轴定位、进给坐标超程保护、坐标位置显示、回基准点、手动数据输

入、程序、序号指示和检索、程序暂停、程序消除等功能分别进行试验，其功能应可靠、动

作应灵活、准确；

f)对安全防护装置进行试验，功能应可靠，动作应准确。

4.10.2连续空运转要求

生产线模拟工作状态按设计规定的节拍进行整线连续空运转试验，其连续运转时间不少于48h。在

空运转过程中，各部分工作应正常，运行应平稳；各项功能、性能应可靠，不出现故障，否则应重新进

行连续空运转。

4.11工作精度要求

生产线的工作精度有“直接评定”和“工序能力指数评定”两种评定方法，由制造厂与用户协议确

定。工作精度的评定方法、评定的项目及要求如下：

a)采用“直接评定”时的工作精度评定：生产线完成规定数量（不少于50件）被加工零件的连

续焊接后，检验确定的评定项目，均应符合要求；

b)采用“工序能力指数评定”时的工作精度评定：生产线完成规定数量（不少于50件）被加工

零件的焊接后，检验并记录确定的评定项目的精度，按JB/T3736.7的规定计算工序能力指

数，其结果应符合商定的要求。

5检验与验收

5.1一般检验要求

5.1.1每条生产线应在制造厂经检验合格后出厂。特殊情况下经用户同意可在生产线使用处进行检验。

当在生产线使用处验收时，其验收的项目由用户与制造厂商定。

5.1.2生产线检验分为型式试验和出厂检验。

5.1.2.1生产线在新试制、定型鉴定或结构、性能较基础型有重大改动时，应进行型式试验。型式试

验应包含4.1～4.12的全部内容。

5.1.2.2出厂检验一般包括以下内容：

——参数检验（抽查）；

——布局与外观检验；

——性能与功能检验；

——生产线的空运转检验；

——生产线的精度检验。

5.1.3生产线检验时，应注意防止气流、光线和热辐射的干扰，应防止受环境温度变化的影响，生产

线应在常温下进行检验，检具在使用前应与生产线等温。

5.1.4检验与验收前，应将生产线安置在适当的基础上，按照制造厂的使用说明书调整安装水平。

5.1.5检验过程中，不应调整影响生产线精度和性能的机构和零件。生产线中用地脚螺栓紧固的部分，

在检验过程中不应重新调整安装水平。否则，应对调整后受影响的项目复检。

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5.1.6检验原则上是在制造完毕的生产线进行，特殊情况下可按制造厂的使用说明书拆卸某些零部件。

5.1.7生产线由于结构上的限制或不具备规定的测试工具时，可用有等同效果的方法代替。

5.2参数检验（抽查）

按产品使用说明书或技术协议规定的参数核对生产线的参数进行抽查检验。

5.3布局和外观检验

采用目测或图样规定的检查方式检验生产线的布局和外观。

5.4性能与功能检验

5.4.1按工艺要求将被加工零件在工艺单元和物流单元间进行交互检验，结果是否符合4.5.2的要求。

5.4.2按设计规定的节拍进行生产线连续空运转，对各工序加工设备检验，结果是否符合4.5.3的要

求。

5.4.3按生产线控制单元的控制执行方式检验数控设备和物流单元，结果是否符合4.5.4的要求。

5.4.4在生产线整线连续空运转过程中，检验生产线的数控设备和物流单元，结果是否符合4.5.5和

4.5.6的要求。

5.5电气系统的检验

按GB/T5226.1规定检验生产线的电气系统。

5.6液压、气动和润滑系统的检验

检验生产线的液压、气动和润滑系统，结果是否符合4.7的要求。

5.7安全卫生检验

5.7.1按GB15760、GB/T5226.1规定的方法检验生产线的安全防护装置。

5.7.2采用目测方式检验生产线的工作区的防护。

5.7.3采用目测和实测方式检验人工操作区域与桁架机械手（或机器人）运动区域。

5.7.4采用目测和实测方式在生产线整线连续空运转过程中检验液压系统、气动系统。

5.7.5按下紧急停止按钮后检验生产线，结果是否符合4.8.5的要求。

5.7.6采用目测方式检验加工设备的报警装置。

5.7.7采用目测和实测方式检验桁架机械手（或机器人）。

5.7.8按GB/T4208-2017中IP54规定的方法，检验控制单元的电柜、操作台、操作盒等设备的防护等

级。

5.7.9在空运转条件下，应按GB/T17421.5规定的方法对生产线整线噪声进行检验。

5.7.10采用目测和实测方式检验生产线的排屑及运行中产生的废油气、废油、废水的回收情况。

5.8加工和装配质量检验

5.8.1采用目测和/或检查图样方式检验生产线的装配、物流单元的机械加工件和焊接件。

5.8.2采用目测和/或实测方式检验物流单元的齿轮齿条、导向杆、夹爪等零件。

5.8.3采用实测和/或检验图样方式检验物流单元的直线导轨等结合面。

5.8.4应按GB/T25374规定的目测法和手感法检验生产线的清洁度。

5.9空运转检验

5.9.1动作检验

在生产线整线连续空运转时，检验生产线动作。

5.9.2连续空运转检验

生产线模拟工作状态按设计规定的节拍，进行不少于48h的连续空运转（带料不切削状态）检验。

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6包装、标识、运输和贮存

6.1生产线在包装前，应进行防锈处理。

6.2生产线的包装应符合JB/T8356规定。

6.3出厂的生产线包装箱内，应提供一套随机技术文件。生产线随机技术文件应至少包括使用说明书、

合格证明书和装箱单，必要时还应提供生产线的维修配件目录等技术文件。生产线随机技术文件的编制

方法应符合GB/T23571的规定。

6.4生产线的包装储运图示标志应符合GB/T191的规定。

6.5生产线的运输应符合铁路、公路、水路运输及机械化装载的规定。

6.6生产线应贮存在通风、干燥、无腐蚀性介质的仓库内，远离振动源。

6

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目次

前言.................................................................................II

1范围................................................................................1

2规范性引用文件......................................................................1

3术语和定义..........................................................................1

4技术要求............................................................................1

4.1总则............................................................................1

4.2组成............................................................................2

4.3型式............................................................................2

4.4布局和外观......................................................................2

4.5性能与功能......................................................................2

4.6电气系统........................................................................3

4.7液压、气动和润滑系统............................................................3

4.8安全卫生........................................................................3

4.9装配质量........................................................................3

4.10空运转要求.....................................................................4

4.11工作精度要求...................................................................4

5检验与验收..........................................................................4

5.1一般检验要求....................................................................4

5.2参数检验（抽查）................................................................5

5.3布局和外观检验..................................................................5

5.4性能与功能检验..................................................................5

5.5电气系统的检验..................................................................5

5.6液压、气动和润滑系统的检验......................................................5

5.7安全卫生检验....................................................................5

5.8加工和装配质量检验..............................................................5

5.9空运转检验......................................................................5

6包装、标识、运输和贮存..............................................................6

I

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内燃机锻钢活塞激光焊接生产线

1范围

本文件规定了内燃机钢活塞激光焊接生产线的术语和定义、技术要求、检验方法、标识、包装、运

输和贮存。

本文件适用于公称直径不大于200mm内燃机钢活塞激光焊接生产线的制造和验收。

注：在不引起混淆的情况下，以下“内燃机钢活塞激光焊接生产线”简称为“生产线”。

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/T191包装储运图示标志

GB/T4208-2017外壳防护等级（IP代码）

GB/T5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件

GB/T6576机床润滑系统

GB/T7932气动对系统及其元件的一般规则和安全要求

GB/T9061-2016金属切削机床通用技术条件

GB15760金属切削机床安全防护通用技术条件

GB/T17421.5机床检验通则第5部分：噪声发射的确定

GB/T23570金属切削机床焊接件通用技术条件

GB/T23571金属切削机床随机技术文件的编制

GB/T23572金属切削机床液压系统通用技术条件

GB/T25373金属切削机床装配通用技术条件

GB/T25374金属切削机床清洁度的测量方法

GB/T25376金属切削机床机械加工件通用技术条件

JB/T3736.7质量管理中常用的统计工具工序能力指数

JB/T8356机床包装技术条件

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

激光焊接laserbeamwelding

利用高功率(能量)密度激光束作用于两工件，使其发生熔化，形成特定的熔池，将两者融合成一体

的焊接技术。

3.2

生产线productionline

配置着操作工人或工业机器人的机械系统，按顺序完成设定的生产流程的作业线。

4技术要求

4.1总则

4.1.1生产线应按经规定程序批准的技术文件或