[发明专利]中部槽机器人自动焊接生产线及其工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿用重型刮板输送机铸造中部槽的生产制造技术领域，具体地说是一种中部槽机器人自动焊接生产线及其工艺方法。

背景技术

铸造中部槽是煤矿重型刮板输送机的关键部件，由铲板槽帮、挡板槽帮、高强度耐磨中板、底板、弯板、轨座等零件组装焊接而成，结构比较复杂，而且焊接技术要求高、焊接难度大。目前国内公知的工艺技术方法有人工气体保护焊、自动焊接专机、单机器人工作站三种。人工气体保护焊方法是目前普遍采用的传统方法，这种方法不仅焊接质量不易保证而且工作效率低、劳动强度大；采用自动焊接专机的方法仅能对中部槽的中板、底板直线焊缝进行焊接，不能实现弯板、轨座的曲线焊接，而且焊接质量不高；已知的单机器人工作站方法只使用一个机器人夹持一把普通焊枪焊接中板、底板直线焊缝，不焊接弯板、轨座的曲线焊缝，工作站以孤立的点的形式存在，其它有关工序相互分离，没有形成生产线，生产效率比较低。另外，目前尚没有公知的铸造中部槽机器人双丝焊接工艺方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种中部槽机器人自动焊接生产线及其工艺方法，以克服上述现有技术存在的不足。

本发明解决以上问题的技术方案是：按照中部槽制造工艺流程方向设计8个工位并成直线布置，由一次组装工位、中板预热工位、打底焊工位、中板底板机器人焊接工作站(简称第一工作站)、二次组装工位、弯板轨座机器人焊接工作站(简称第二工作站)6部分组成。在第一工作站的前面位置依次设有一次组装工位、中板预热工位、打底焊工位，第二工作站设置在生产线的尾部，在第一工作站与第二工作站之间设有二次组装工位，各工位相互独立，工件在工位间的传递均采用天车吊装进行。在一次组装工位上安装一套中部槽通用组装夹具，在中板预热工位上安装一台固定式中板火焰预热装置，在打底焊工位上安装一台打底焊变位机。

将中部槽的焊接工作分为中板、底板焊接和弯板、轨座焊接两部分，相应的焊接工作分别由第一工作站和第二工作站完成。在第一工作站并列安装两台变位机，两台变位机的后面平行安装一条双轨地面线性导轨，导轨上竖直安装一个C形机架，两台焊接机器人并列倒挂安装在C形机架横梁上，每台机器人各夹持一把头部安装有接触式焊缝起点寻位传感器的双丝弯头焊枪，双丝弯头焊枪从工件上方同时对准中板或底板的两条焊道，C形机架可沿导轨在两台变位机之间往复移动，交替完成两个工位的焊接工作。一套内部带有焊缝跟踪传感器的计算机控制系统和四台数字双脉冲焊接电源安装在工作站的右边。

在第一工作站的两台变位机与地面线性导轨之间的地面上各安装一台底板火焰预热装置，每台底板预热装置联接一把移动式多头预热枪，移动式多头火焰预热枪可以自由搬动。

在第二工作站并列安装两台变位机，在两台变位机的后面平行安装着一条双轨地面线性导轨，导轨上竖直安装一个C形机架，C形机架可沿导轨在两台变位机之间往复移动，C形机架横梁上装配有一台焊接机器人，送丝机、焊枪清理装置安装在C形机架横梁的侧面，一套内部带有焊缝跟踪传感器的计算机控制系统和2台数字双脉冲焊接电源安装在工作站的右边；

两个机器人焊接工作站独立控制，焊接电源使用双丝数字双脉冲焊接电源。每个工作站的机器人、C形机架、变位机、双丝弯头焊枪、数字双脉冲焊接电源通过各自的电缆与计算机控制系统连接。

中部槽机器人自动焊接生产线的中部槽制造工艺方法是：

①一次组装：将铲板槽帮、中板、挡板槽帮在一次组装工位利用中部槽通用组装夹具进行人工组装点对，使其具有相对正确位置成组件，本工序为常规工艺。

②中板预热：将以上组件运到第二工位的固定式中板高效火焰预热装置上，对中板进行火焰预热，中板预热温度控制在150～175℃，达到预热温度后由火焰控制系统自动熄火。

③中板打底焊：当工件误差较大，使得中板与槽帮之间的单面对接间隙>2mm时，预热后的组件立刻运到打底焊工位的变位机上并装夹，经翻转90°呈竖立状态，两名焊接工人在焊道的两面同时进行手工中板打底焊。当中板与槽帮之间的单面对接间隙≤2mm时，跳过此工序直接进行下一工序。

④中板焊接：中板焊接在第一工作站进行，在C形机架上倒挂的两台焊接机器人分别夹持一套双丝弯头焊枪，从工件上方对准中板两条焊缝，同时对中板的两条焊缝进行焊接。

⑤底板组装：C形机架带动机器人移动到旁边的另一焊接工位进行焊接，从而让出吊装空间，变位机旋转使中部槽组件底面朝上，然后人工组装底板并定位焊。