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机器人自动焊在液压支架结构件制造中的应用

学兔兔 第5期(总第192期) 机 械 工程 与 自动 化 No.5 2015年1O月 MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION 0ct. 文章编号:1672—6413(2015)05—0205—02 机器人自动焊在液压支架结构件制造中的应用 范剑英,赵光明 (山西晋城煤业集团金鼎公司,山西 晋城 048006) 摘要:主要介绍了机器人焊接在液压支架制造过程中的应用,总结了机器人焊接的优点和存在的不足,为板 材框架结构件采用机器人焊接提供了实践经验。 关键词:液压支架;机器人;焊接 中图分类号:TG457.21:TP242.2 文献标识码:B O 引言 (4)液压支架结构件结构多变,焊接工位多,零件 随着全国高产高效矿井建设的加快,液压支架的 拼装数量多,给焊接编程、焊接定位、焊接过渡成型带 需求量也迅速攀升。目前大型液压支架专业厂家的支 来诸多困难。 架结构件主要由焊工手工焊接完成。而高端支架采用 以上原因大大限制了焊接机器人的应用。 的高强板焊接时需加热到200℃,施焊温度不能低于 2 改进措施及技术特点 8O℃,焊工需持续在高温下焊接,劳动强度特别大;同 为解决高端液压支架机器人焊接过程中存在的问 时手工焊接受人为因素影响很大,焊接质量不易保证, 题,对该焊接系统进行了系列设计创新,其关键技术包 直接影响支架性能。而且由于高端支架结构件尺寸 括: 大,板材厚,焊接工艺复杂,导致焊接效率低,生产周期 (1)自动焊接变位装置中夹紧机构的设计。 长。研究高端支架自动焊接技术及装备,不仅能大大 (2)自动焊接变位装置中翻转定位机构的设计。 降低劳动强度,提高焊接效率,更重要的是能够保证焊 (3)焊接机器人自动寻找焊缝起始点、自动跟踪 接过程的稳定性和焊接件质量的可靠性。国外发达国 焊缝的技术。 家在液压支架制造方面的自动化水平明显高于我国。 (4)焊接机器人进行多层多道焊接的技术。 德国DBT公司和美国JOY公司已广泛使用焊接机器 (5)工件的焊接编程和焊接工艺的结合。 人代替部分人工焊接。 为开发设计高端液压支架自动化焊接流水线,根 1 目前国内机器人焊接存在的问题 据高端液压支架大型结构件的焊接工艺、结构特点,结 在国内,手工焊接一直是液压支架主要的生产方 合高强板焊接工艺要求,设计了经济合理、功能强大的 式。为了提高焊接质量和效率,少数企业也引进了国 变位夹紧装置,以适应自动化焊接流水线的要求。该 外的机器人自动焊接系统,但效果并不明显,仍存在以 变位夹紧装置是根据液压支架顶梁、掩护梁结构特点 下问题: 设计开发的,具有装卡方便、定位准确的优点,能满足 (1)一套变位装置只能配套一台焊接机器人,而 机器人焊接时的定位要求;工作台可绕轴360。翻转, 高端支架高强板结构件必须在高温下焊接,一台机器 结实可靠,承载能力20 t以上;旋转定位装置可以准 人的焊接速度跟不上工件的降温速度,必然会出现反 确地将工作台定位在水平或垂直工位;推紧装置配

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