自動(dòng)焊接小車(chē)在造船行業(yè)的應(yīng)用

一、概述

             焊接作為一種特種作業(yè)方式，其惡劣的作業(yè)環(huán)境及較高的技能要求，導(dǎo)致了其從業(yè)人員一直短缺，高技能操作人員更是“一匠難求”。近年來(lái)由于受到行業(yè)發(fā)展及國(guó)內(nèi)人工緊缺的大環(huán)境影響，進(jìn)一步加劇了其用工缺口，因此焊接作業(yè)的自動(dòng)化已勢(shì)在必行。作為專(zhuān)業(yè)自動(dòng)焊接設(shè)備制造商，我們認(rèn)為基于焊接作業(yè)的特殊性，焊接自動(dòng)化是一個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)服務(wù)工程。在設(shè)備功能模塊化的基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶(hù)實(shí)際需求進(jìn)行功能模塊組合、再設(shè)計(jì)的“私人定制”服務(wù)，是今后發(fā)展的必由之路。本文以我公司在造船行業(yè)的一款典型應(yīng)用案例來(lái)簡(jiǎn)單介紹公司的自動(dòng)化配套服務(wù)。

二，典型應(yīng)用案倒

            1．客戶(hù)要求某船廠根據(jù)其實(shí)際工位要求，對(duì)我們的自動(dòng)焊接設(shè)備提出了以下要求：(1)一機(jī)多用 除可用于平、立、橫焊縫外還需滿(mǎn)足平直、帶弧度焊道工件的焊接。

          (2)便捷性設(shè)備減少接線(xiàn)、便于攜帶搬運(yùn)。(3)操作簡(jiǎn)單各常用參數(shù)操作簡(jiǎn)便且?guī)в羞b控功能，便于遠(yuǎn)程操控。(4)效率質(zhì)量 自動(dòng)焊相較手工焊工作效率提升3倍，減少焊縫打磨過(guò)程成本消耗，焊接一次成形率顯著提升。(5)弱化焊工技能操作人員僅需簡(jiǎn)單作業(yè)培訓(xùn)及設(shè)備培訓(xùn)，不需受限于I類(lèi)、II類(lèi)焊工的專(zhuān)業(yè)資格要求。(6)使用壽命整機(jī)達(dá)一年4 000h的使用壽命(易損備件除外)。(7)經(jīng)濟(jì)性整機(jī)價(jià)格成本控制在其可接受范圍內(nèi)。

           2．客戶(hù)要求分析及實(shí)現(xiàn)

           根據(jù)客戶(hù)要求及我們對(duì)船廠現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地考察，作出了如下改進(jìn)：(1)一機(jī)多用要實(shí)現(xiàn)客戶(hù)的一機(jī)多用要求，需對(duì)設(shè)備的自重、吸附力及仿形能力作相應(yīng)的設(shè)計(jì)改進(jìn)。第一，對(duì)設(shè)備行走模塊進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)以減輕自重。①車(chē)體材料為壓鑄鋁合金，結(jié)構(gòu)上采用薄壁加強(qiáng)肋設(shè)計(jì)，模具化生產(chǎn)，輕便耐用。⑦車(chē)體重心重新進(jìn)行了優(yōu)化布局，減少外力力矩。第二，吸附裝置采用了永磁吸附方式。①選用高性能永磁材料。②采用軟磁磁軛，使高性能磁體工作于最大磁能積工作點(diǎn)，減少吸附裝置自重的同時(shí)極大地提升設(shè)備的吸附力。第三，采用導(dǎo)輪結(jié)合軟、硬軌道的綜合仿形方式。使設(shè)備能很好地適應(yīng)平直及帶曲率焊道的焊接。具體焊接實(shí)現(xiàn)如圖l一圖3所示。(2)整機(jī)4 000h的使用壽命 設(shè)備各模塊中對(duì)壽命影響最大的是焊接擺動(dòng)器，而我公司常規(guī)的擺動(dòng)功能模塊主要有：①基于有刷電動(dòng)機(jī)的焊接擺動(dòng)器。其特點(diǎn)是控制線(xiàn)路簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，但其存在控制精度低且壽命短，額定使用壽命只有2 000h，期間需更換擺動(dòng)電動(dòng)機(jī)以延長(zhǎng)使用壽命。②基于BLDC電動(dòng)機(jī)的焊接擺動(dòng)器。其特點(diǎn)是控制線(xiàn)路較復(fù)雜、控制精度較高、使用壽命長(zhǎng)(理論壽命可達(dá)10 000h以上)，但其存在無(wú)法實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)坐標(biāo)控制。③基于伺服電動(dòng)機(jī)的焊接擺動(dòng)器。其特點(diǎn)是使用．廳命長(zhǎng)、控制flj度j；‘j兒¨J‘吱現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)坐標(biāo)控制，但其存在價(jià)格高昂、控制線(xiàn)路復(fù)雜的缺點(diǎn)。綜合考慮效率質(zhì)量、弱化焊工技能的要求，且本案例中不需進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)坐標(biāo)控制，決定選用基于B LDC電動(dòng)機(jī)的鐘擺焊接擺動(dòng)器模塊。

           (3)便捷性針對(duì)客戶(hù)提出的設(shè)備便攜要求，我們主要采取了以下兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)改進(jìn)：第一，變更了電源設(shè)計(jì)。選用工具電池為供電電源，電源電路采用離線(xiàn)式變換器進(jìn)行恒壓補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)單塊電池使用一天的實(shí)際使用效果，極大地簡(jiǎn)化了設(shè)備接線(xiàn)及設(shè)備對(duì)外接電源的依賴(lài)。第二，選用帶分離式線(xiàn)控端口焊槍。焊槍線(xiàn)控端口直接與控制相連，簡(jiǎn)化了焊接控制回路接線(xiàn)。上述措施的采用實(shí)現(xiàn)了設(shè)備不需任何額外接線(xiàn)即可實(shí)現(xiàn)與焊接砹箭的聯(lián)合f1：、憶(4)操作簡(jiǎn)單 由于客戶(hù)焊接作業(yè)過(guò)程中需對(duì)擺動(dòng)停留時(shí)間、起弧時(shí)間、擺動(dòng)速度、擺動(dòng)角度、行走速度及擺動(dòng)中心進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)，所以在我公司五參數(shù)控制盒模塊的硬件基礎(chǔ)上重新進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了上述參數(shù)的調(diào)節(jié)功能分離。通過(guò)上述措施，適用于該船廠使用現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備便整合設(shè)計(jì)完成。方案設(shè)計(jì)完成后，我們與船廠共同進(jìn)行設(shè)備調(diào)試及必要的二次優(yōu)化并取得了良好的實(shí)際使用，得到了客戶(hù)的肯定。考慮到該設(shè)備的行業(yè)通用性，在取得客戶(hù)同意的前提下我們將該設(shè)備定型為HCD500—6(見(jiàn)圖4)。在第十九屆北京·埃森焊接與切割展覽會(huì)上，該設(shè)備吸引了眾多觀眾與我公司技術(shù)人員進(jìn)行交流探討。

三、結(jié)語(yǔ)

           作為專(zhuān)業(yè)的自動(dòng)焊接設(shè)備服務(wù)配套商，我們認(rèn)為工業(yè)化的焊接功能模塊制造加上“因件制宜”的專(zhuān)業(yè)整合設(shè)計(jì)，才能更好地服務(wù)客戶(hù)。為更好地服務(wù)于焊接市場(chǎng)，我們將定期展示公司的最新研發(fā)成果，希望能為中國(guó)焊接自動(dòng)化發(fā)展作出自己的一份貢獻(xiàn)，以此共勉!

來(lái)源：www.hongli-led.cn