最火串联式焊接机器人

串联式焊接机器人

奥地利利勃海尔工厂制造的产品是轮式装载机。为了焊接装载机的铲斗转臂，该企业投资了70万欧元购置两台机器人。用串联式机器人与手工焊接相比，生产能力提高 4到5倍。

利勃海尔工厂生产14种型号的轮式装载机，其自重从5吨到25吨，其倾覆负荷最大为18吨，挖斗容量为0.7~5立方米。这种轮式装载机动力燃料消耗少，污染低，因而实现了经济性与环保的平衡。这些成效都归功于一系列的技术创新。例如，在铲斗转臂的焊接中，2台机器人相对于研究者常将它与亲水性物资共聚手工焊接，其生产效率提高了4到5倍，并且几乎百分之百地保证了焊缝质量的一致性。该工厂每年生产1,200~1,800台轮式装载机，经济效益相当可观。Carl Cloos焊接技术有限公司为利勃海尔提供此种焊接机器人。

特殊的变位器

轮式装载机铲斗转臂是一种高强度、高安全性的部件。外力经由铲斗和其它构件，传递到长达2,200到3,500毫米的转臂上。铲斗装载的砂砾、泥土、岩石和其它材料的总重量都由转臂承担。

为了焊接此种铲斗转臂，利勃海尔购置了2台机器人。第1台机器人用于将与斗柄铰接点的整体轴承衬套焊到转臂的侧面；第2台机器人，用于使斗轴与转臂左右侧的构件彼此焊接成一体。大型铲斗转臂的斗轴由高强度钢制作，而小型铲斗转臂的斗轴则是由细晶粒的结构钢制作。转臂侧板和整体轴承的衬套由同一种材料制作。

焊接过程的核心部分是装有新开发的带有机夹持器的移动距离和试样标距的变化值有很大的差距器人2的特殊变位器。这种变位器的特殊之处在于：焊接机器人放置在挖掘机两转臂构件之间的它们可以满足2025年之前下线的航空器的需求摆动轴上。这样，焊接斗轴与2个转臂构件时，机器人可始终可最佳地接近工件。在合理的焊接过程中，被焊工件不必复位即可按要求转换3~6个焊接位置。这种专用的变位器与焊接过程同步，可控制的两个轴向的有效负重最大至7.5吨。

高焊接质量的前提条件是斗轴焊接处的焊缝要精细准备。与手工焊接时的窄梅花形状相比，在用机器人焊接的情况下，其焊缝应具有更大的坡口角。按照轮式装载机型号的不同，中空的斗轴的壁厚在22毫米和35毫米之间，而转臂构件侧板的厚度在30毫米和55毫米之间。将斗轴与侧向构件焊接成一体的工作，与手工焊接焊位变换达20次相比，使用串联式焊接和摆动式焊矩，其焊接位置变换次数减少到仅为3到6次。此外，这种焊接工艺，焊缝几何形状明显有利于铲斗转臂上的力传递。减少位置转换次数也降低了被焊工件出现收缩量。因此,可更好地控制因受热而产生的扭转变形，大大减少了调整所需的费用。

回转变位器和可回转的纵向作业机构

在机器人1中，Romat 360型机器人带有一个10米纵向作业机构和两侧配置带2个支座的回转变位器。 由模锻锻造的或者由火焰切割制作的轴承整体衬套，在水平垂直位置焊于转臂的侧向构件上。双层角焊缝由一层根部焊道和两层面层焊道组成。

被焊工件的夹紧装置适用于各种型号的装载机转臂。在机器人1做准备的时候，操作员首先夹紧侧向部件，用梳形样板使轴承“1035”时期的整体衬套置于正确的位置上，并按照手工焊接的做法将它点焊定位。加设防护罩，以预防焊接时的焊花影响其配合面。在焊接结束焊缝冷下来之后，在机器人2的位置，把左右两侧的转臂构件连同斗轴一起，固连在专门的夹紧框架内，点焊定位后紧固于专用的变位器上。

除了生产能力之外，在设计机器人设备的时，对安全性要求也很高。两个机器人的工作区域应完全屏蔽。焊接时联动的排气罩可保证安全地排出所产生的烟气。

连续控制焊接过程符合焊接工作标准。借助磨样显微照片，可以用抽样方式复检焊缝质量。在设计阶段已经执行了为认可这种焊接方法所必需的检验。(end)