CN101722373B - 中部槽机器人自动焊接生产线及其工艺方法 - Google Patents

Abstract

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，是一种中部槽机器人自动焊接生产线及其工艺方法。生产线按照中部槽制造工艺流程设计8个工位，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、二次组装工位、弯板轨座机器人焊接工作站6部分组成，形成完整的中部槽生产线布局。本发明集成应用焊接机器人、双丝焊接、数字双脉冲焊接电源、计算机控制、高效火焰预热等多项技术，并制定了预热温度、坡口形式、焊接顺序、焊接参数等工艺措施，焊接过程由计算机控制，实现了中部槽机器人高效全过程自动焊接。与传统手工气体保护焊相比，该发明显著提高了中部槽焊接质量，并且焊接效率提高3～4倍。

Description

中部槽机器人自动焊接生产线及其工艺方法

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。

⑥底板预热：搬动底板火焰预热装置的移动式预热枪放到底板上，对底板焊道进行预热，底板预热温度控制在150～175℃，并在到达预热要求温度后用时间继电器控制自动熄火。

⑦底板焊接：预热后工件不动，C形机架移动过来，由两台机器人同时对底板的两条直线焊缝进行快速高效焊接。

⑧二次组装：将第一工作站焊接好的工件用吊车从变位机卸下，在二次组装工位的组装平台上进行弯板、轨座等零件的组装，本工序为常规工艺。

⑨弯板轨座焊接：该工序在第二工作站进行，机器人夹持一把双丝弯头焊枪，在沿着地面线性导轨水平行走和变位机旋转运动的共同配合下完成弯板、轨座的不规则焊缝的焊接。

⑩卸活：打开夹紧装置，将焊接好的工件用吊车从变位机卸下，至此整个中部槽自动焊接生产线的流程全部结束，完成一个工作循环。

中板、底板的焊接是保证中部槽焊接质量，提高生产效率的关键，本发明采用二台机器人同时焊接中板或底板的两条焊道。中板的焊接工艺方法是中板与槽帮间的焊接坡口设计为双面半U形对接坡口，单面对接间隙≤2mm，采用火焰预热装置预热中板，预热温度150～175℃，中板正反两面各焊3层，并按照中板反面的第一层→第二层→正面的第一层→第二层→反面的第三层→正面的第三层的顺序进行焊接，两个机器人采用相同的焊接参数设置，焊接正反两面第一、二层时参数较小，第1丝电流I＝180～220A，电压U＝26～28V，第2丝电流I＝240～300A，电压U＝27～30V，焊接速度240～300mm/min，焊枪与中板平面成40～45°角并指向槽帮一侧，焊正反两面第三层盖面(第三层)时参数加大，第1丝电流I＝180～220A，电压U＝27～29V，第2丝电流I＝240～320A，电压U＝27～30V，焊接速度280～350mm/min。保护气体为二氧化碳富氩混合气体(80％Ar+20％CO₂)，焊丝采用JM-68φ1.2mm实芯焊丝。

为了保证机器人焊接质量，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，需要先在中板打底焊工位进行手工打底。手工打底采用二氧化碳气体保护焊，焊丝用ER50-6，直径φ1.6mm实芯焊丝。工件装夹在变位机上翻转90呈竖立状态，并且两名焊接工人在焊道的两面同时进行，中板正面的焊接电流I＝250～280A，电压U＝24～26V，中板反面的焊接电压电流I＝220～250A，U＝22～24V，两面的焊接速度保持一致，焊接速度在450～600mm/min范围内。

底板的焊接工艺方法是：底板与槽帮间的焊接坡口采用单面半V形搭接坡口，采用火焰预热装置预热，预热温度150～175℃，两个机器人采用相同的焊接参数设置，对底板的两条焊道依次各焊3层，焊接第一层时，第1丝电流I＝200～240A，电压U＝26～28V，第2丝电流I＝240～300A，电压U＝27～30V，焊接速度300～380mm/min，焊第二、三层时，第1丝电流I＝240～260A，电压U＝26～28V，第2丝电流I＝260～300A，电压U＝27～32V，焊接速度350～450mm/min。保护气体为二氧化碳富氩混合气体(80％Ar+20％CO₂)，焊丝采用JM-68φ1.2mm实芯焊丝。

弯板、轨座的焊接工艺方法是：弯板、轨座零件间设计为角接接头，焊道均为连续角焊缝，保护气体为二氧化碳富氩混合气体，焊丝采用JM-68φ1.2mm实芯焊丝，焊接时采用分层分道焊的方法，每条焊缝焊3层，焊接第一、二层时，第1丝电流I＝180～220A，电压U＝26～28V，第2丝电流I＝240～300A，电压U＝27～30V，焊接速度240～300mm/min，第三层盖面(第三层)时，第1丝电流I＝240～260A，电压U＝26～28V，第2丝电流I＝260～300A，电压U＝27～32V，焊接速度350～450mm/min。

此方法集成应用焊接机器人、双丝焊接、数字双脉冲焊接电源、计算机控制、高效火焰预热等多项技术，并制定了预热温度、坡口形式、焊接顺序、焊接参数等工艺措施，焊接过程由计算机控制，实现了机器人对中部槽工件的高效自动焊接。

本发明具有的有益效果是：本发明与目前已有的单机器人工作站和自动焊接专机方法相比，本发明工件物流以生产线的形式组织进行，工位设置完整合理，包含两个机器人焊接工作站，实现了中部槽的机器人双丝高效全过程自动焊接，配置双机器人双丝双枪焊接，生产效率提高2倍。与传统手工气体保护焊相比，本发明显著提高了中部槽焊接质量，并且焊接效率提高3～4倍。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

图1是本发明一种中部槽机器人自动焊接生产线的工艺布局和工艺流程图。

图2是图1的K-K视图，反映中板预热装置的结构。

图3是图1的P-P视图，反映本发明中板底板机器人焊接工作站结构。

图4是图1的Q-Q视图，反映本发明弯板轨座机器人焊接工作站结构。

图5是本发明弯板轨座机器人焊接工作站的另一种结构示意图。

图6是本发明中板与槽帮间的焊接坡口剖面图及焊枪角度示意图。

图7是反映采用机器人双丝焊中板的多层交替焊接顺序示意图。

图8是反映底板与槽帮间的焊接坡口剖面及焊接顺序示意图。

具体实施方式

图中：1.铲板槽帮(工件)，2.中板(工件)，3.中部槽通用组装夹具，4.挡板槽帮(工件)，5.中板火焰预热装置，6.打底焊变位机，7.中部变位机，8.底板(工件)，9.变位机，10.双丝焊数字化焊接电源，11.计算机控制系统，12.弯板(工件)，13.轨座(工件)，14.组装平台，15.轨座变位机，16.变位机，17.计算机控制系统，18.数字双脉冲焊接电源，19.地面线性导轨，20.C形机架，21.底板火焰预热装置，22.移动式多头火焰预热枪，23.C形机架，24.地面线性导轨，25.火焰控制系统，26.移动式多头预热枪，27.固定式多头预热枪，28.钢架工作台，29.双丝弯头焊枪，30.焊枪清理装置，31.送丝机，32.焊接机器人，33.接触式焊缝起点寻位传感器，34.焊枪清理装置，35.焊接机器人，36.送丝机，37.双丝焊枪，38.接触式焊缝起点寻位传感器，39.C形机架，40.单丝弯头焊枪，41.焊枪清理装置，42.单丝焊枪固定架，43.送丝机，44.水平导轨，45.焊接机器人，46.双丝焊枪固定架，47.双丝弯头焊枪。

实施例1：

从图1可知，本发明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，包括一次组装工位、中板预热工位、打底焊工位、中板底板机器人焊接工作站、二次组装工位、弯板轨座机器人焊接工作站6部分，箭头表示工件物流传递方向，各工位间的工件传递均采用天车吊装进行。两个工作站独立控制，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，由计算机控制，能够实现中部槽全过程自动焊接。

生产线的开始位置是一次组装工位，安装一套中部槽通用组装夹具3，完成挡板槽帮4、铲板槽帮1和中板2的组装。

第二工位是中板预热工位，安装一台固定式中板火焰预热装置5。如图2所示，预热装置由钢架工作台28、两支固定式多头预热枪27、两支移动式多头预热枪26和火焰控制系统25组成，两支固定式多头预热枪安装在钢架工作台的滑道上，向上分别指向中板下面两道焊缝，两支移动式多头预热枪放置在中板上面，向下分别指向中板上面两道焊缝，这样四支枪可同时将中板两道焊缝从上下两面快速预热，并在到达预热温度后由火焰控制系统25自动熄火。两支固定式多头预热枪27可以沿着钢架工作台上的滑道移动，从而调整2支固定式多头预热枪间的火焰距离。

第三工位是打底焊工位，安装一台打底焊变位机6，预热后的工件装夹到此变位机，由焊工对中板焊道完成手工打底。

第四、五工位是中板底板机器人焊接工作站的焊接工位。参见图1、图3，两个焊接工位平行布置，并列安装两台变位机7、9，两台变位机的后面平行安装一条双轨地面线性导轨24，导轨上竖直安装一个C形机架23，送丝机36、焊枪清理装置30安装在C形机架横梁的侧面，两台焊接机器人32并列倒挂安装在C形机架横梁的下面，每台焊接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33的双丝弯头焊枪29。一套内部带有焊缝跟踪传感器的计算机控制系统11和四台数字双脉冲焊接电源10安装在工作站的右边，焊接机器人32、C形机架23、变位机9、双丝弯头焊枪29、数字双脉冲焊接电源10通过各自的电缆与计算机控制系统11连接。两台焊接机器人夹持双丝弯头焊枪，从工件上方同时对准中板或底板的两条焊道，在接触式焊缝起点寻位传感器33和焊缝跟踪传感器的引导下，由计算机控制实现全过程自动焊接。

另外，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预热火焰装置21，每台底板预热装置联接一把移动式多头火焰预热枪22，移动式多头火焰预热枪可以自由搬动，对底板焊道进行预热，底板预热温度150～175℃。

中板、底板的焊接是保证中部槽焊接质量，提高生产效率的关键，本发明采用二台焊接机器人同时焊接中板或底板的两条焊道。中板的焊接工艺方法是中板与槽帮间的焊接坡口按照图6设计为双面半U形对接坡口，直面钝边b＝2mm，单面对接间隙t＝1～2mm，采用火焰预热装置预热中板，预热温度150～175℃，中板正反两面各焊3层，按图7所示，依照中板反面的第一、二层→正面的第一、二层→反面的第三层→正面的第三层的顺序进行焊接，两个机器人采用相同的焊接参数设置，焊接正反两面第一、二层时，第1丝电流I＝180～220A，电压U＝26～28V，第2丝电流I＝240～300A，电压U＝27～30V，焊接速度240～300mm/min，焊枪与中板平面成40～45°角并指向槽帮一侧，焊正反两面第三层盖面时，第1丝电流I＝180～220A，电压U＝27～29V，第2丝电流I＝240～320A，电压U＝27～30V，焊接速度280～350mm/min。保护气体为二氧化碳富氩混合气体(80％Ar+20％CO₂)，焊丝采用JM-68φ1.2mm实芯焊丝。

为了保证机器人焊接质量，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，需要先在中板打底焊工位进行手工打底。手工打底采用二氧化碳气体保护焊，焊丝用ER50-6，直径φ1.6mm实芯焊丝。工件装夹在变位机上翻转90°呈竖立状态，并且两人在焊道的两面同时进行，中板正面的焊接电流I＝250～280A，电压U＝24～26V，中板反面的焊接电压电流I＝220～250A，U＝22～24V，两面的焊接速度一致，焊接速度在450～600mm/min内。

底板的焊接工艺方法是底板与槽帮间的焊接坡口采用图8所示的单面半V形搭接坡口，采用火焰预热装置预热，预热温度150～175℃。底板焊接是由二台机器人32同时焊接底板的两条焊道，两个机器人采用相同的焊接参数设置，对底板的两条焊道按照图8依次各焊3层，焊接第一层时参数较小，第1丝电流I＝200～240A，电压U＝26～28V，第2丝电流I＝240～300A，电压U＝27～30V，焊接速度300～380mm/min，焊第二、三层时参数加大，第1丝电流I＝240～260A，电压U＝26～28V，第2丝电流I＝260～300A，电压U＝27～32V，焊接速度350～450mm/min。保护气体为二氧化碳富氩混合气体(80％Ar+20％CO₂)，焊丝采用JM-68φ1.2mm实芯焊丝。

第六工位是二次组装工位，它以前面完成的槽体为基件在组装平台14上进行弯板12、轨座13等零件的组装。

第七、八工位是弯板轨座机器人焊接工作站的焊接工位，完成弯板12、轨座13零件的焊接工作。参见图1、图4，两个焊接工位平行布置，并列安装两台变位机15.16，两台变位机的侧面平行安装二条地面线性导轨19，导轨上竖直安装一个C形机架20，C形机架可沿导轨在两台变位机之间往复移动，一台焊接机器人35倒挂安装在C形机架横梁的下面，送丝机36、焊枪清理装置34安装在C形机架横梁的侧面，焊接机器人夹持一把头部安装有接触式焊缝起点寻位传感器38的双丝焊枪37。一套内部带有焊缝跟踪传感器的计算机控制系统17和2台数字双脉冲焊接电源18安装在工作站的右边，焊接机器人35、C形机架20、变位机16、双丝弯头焊枪37、数字双脉冲焊接电源18通过各自的电缆与计算机控制系统17连接。焊接机器人35夹持双丝弯头焊枪37，在接触式焊缝起点寻位传感器38和焊缝跟踪传感器引导下，由计算机控制实现自动焊接。

实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处是弯板轨座机器人焊接工作站采用了另一种结构形式，如图5所示，在C形机架39横梁的侧面安装有一套水平导轨44，机器人45侧挂安装在水平导轨上，并可沿水平导轨横向移动，机架横梁上一端安装有一个单丝焊枪固定架42，一把头部安装有接触式焊缝起点寻位传感器的单丝弯头焊枪40装夹在此固定架上，另一端安装有一个双丝焊枪固定架46，一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47装夹在该固定架。送丝机43、焊枪清理装置41安装在C形机架横梁的侧面。

弯板、轨座零件的焊接工艺方法是：弯板、轨座零件间设计为角接接头，焊道均为连续角焊缝，保护气体为二氧化碳富氩混合气体，焊丝采用JM-68φ1.2mm实芯焊丝，焊接时采用分层分道焊的方法，每条焊缝焊3层，焊接第一、二层时，第1丝电流I＝180～220A，电压U＝26～28V，第2丝电流I＝240～300A，电压U＝27～30V，焊接速度240～300mm/min，第三层盖面(第三层)时，第1丝电流I＝240～260A，电压U＝26～28V，第2丝电流I＝260～300A，电压U＝27～32V，焊接速度350～450mm/min。

实施例3：

中部槽机器人自动焊接生产线的中部槽制造工艺流程是：

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。

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，然后手工进行中板打底焊；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，然后组装底板并定位焊。

⑥底板预热：搬动底板预热装置21的移动式火焰预热枪22放到底板8上，对底板焊道进行预热，底板预热温度控制在150～175℃，并在到达预热要求温度后用时间继电器控制自动熄火。

⑦底板焊接：工件不动，C形机架移动过来，由两台机器人同时对底板的两条直线焊缝进行快速高效焊接。

⑧二次组装：将第一工作站焊接好的工件用吊车从变位机卸下，在二次组装工位的组装平台上进行弯板、轨座等零件的组装。

⑨弯板轨座焊接：该工序在第二工作站进行。采用实施例1中所述的弯板轨座机器人焊接工作站结构形式进行焊接时，焊接机器人(35)夹持一把双丝弯头焊枪(37)，在沿着线性导轨(19)水平行走和变位机(15)、(16)旋转运动的共同配合下完成弯板、轨座的不规则焊缝的焊接；采用实施例2所述的弯板轨座机器人焊接工作站结构形式进行焊接时，焊接机器人(45)夹持一把双丝弯头焊枪(47)，在沿着C形机架(39)横梁上的水平导轨(44)横向移动和沿着地面线性导轨(19)水平行走以及变位机(15)、(16)旋转运动的共同配合下完成弯板、轨座的不规则焊缝的焊接。当轨座的拐角圆弧R≤50mm时，焊接机器人(45)抓取单丝弯头焊枪(40)进行轨座焊接，焊接完成后，进入卸活工序。

⑩卸活：打开夹紧装置，将焊接好的工件用吊车从变位机卸下，至此整个中部槽自动焊接生产线的流程全部结束，完成一个工作循环。

Claims (9)

1.一种中部槽机器人自动焊接生产线，其特征是：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、二次组装工位、弯板轨座机器人焊接工作站6部分组成；在中板底板机器人焊接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，弯板轨座机器人焊接工作站设置在生产线的尾部，在中板底板机器人焊接工作站与弯板轨座机器人焊接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(3)，在中板预热工位上安装一台固定式中板火焰预热装置(5)，在打底焊工位上安装一台打底焊变位机(6)；

在中板底板机器人焊接工作站并列安装两台变位机(7、9)，两台变位机的后面平行安装一条双轨地面线性导轨(24)，导轨上竖直安装一个C形机架(23)，C形机架(23)可沿导轨在两台变位机(7、9)之间往复移动，两台焊接机器人(32)并列倒挂安装在C形机架(23)的横梁下面，每台焊接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(33)的双丝弯头焊枪(29)，双丝弯头焊枪从工件上方对准中板或底板的两条焊道，一套内部带有焊缝跟踪传感器的计算机控制系统(11)和四台数字双脉冲焊接电源(10)安装在工作站的右边；

在中板底板机器人焊接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(21)，每台底板火焰预热装置联接一把移动式多头火焰预热枪(22)；

在弯板轨座机器人焊接工作站并列安装两台变位机(15、16)，在两台变位机的后面平行安装着一条双轨地面线性导轨(19)，导轨上竖直安装一个C形机架(20)，C形机架(20)可沿导轨在两台变位机(15、16)之间往复移动，C形机架横梁上装配有一台焊接机器人，焊接机器人(35)倒挂安装在横梁的下面，夹持一把头部安装有接触式焊缝起点寻位传感器(38)的双丝弯头焊枪(37)；送丝机、焊枪清理装置安装在C形机架(20)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(17)和2台数字双脉冲焊接电源(18)安装在工作站的右边；

两个机器人焊接工作站独立控制，每个工作站的焊接机器人、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(11、17)连接。

2.一种中部槽机器人自动焊接生产线，其特征是：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、二次组装工位、弯板轨座机器人焊接工作站6部分组成；在中板底板机器人焊接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，弯板轨座机器人焊接工作站设置在生产线的尾部，在中板底板机器人焊接工作站与弯板轨座机器人焊接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(3)，在中板预热工位上安装一台固定式中板火焰预热装置(5)，在打底焊工位上安装一台打底焊变位机(6)；

在中板底板机器人焊接工作站并列安装两台变位机(7、9)，两台变位机的后面平行安装一条双轨地面线性导轨(24)，导轨上竖直安装一个C形机架(23)，C形机架(23)可沿导轨在两台变位机(7、9)之间往复移动，两台焊接机器人(32)并列倒挂安装在C形机架(23)的横梁下面，每台焊接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(33)的双丝弯头焊枪(29)，双丝弯头焊枪从工件上方对准中板或底板的两条焊道，一套内部带有焊缝跟踪传感器的计算机控制系统(11)和四台数字双脉冲焊接电源(10)安装在工作站的右边；

在中板底板机器人焊接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(21)，每台底板火焰预热装置联接一把移动式多头火焰预热枪(22)；

在弯板轨座机器人焊接工作站并列安装两台变位机(15、16)，在两台变位机的后面平行安装着一条双轨地面线性导轨(19)，导轨上竖直安装一个C形机架(39)，C形机架(39)可沿导轨在两台变位机(15、16)之间往复移动，C形机架(39)横梁的侧面安装有一套水平导轨(44)，焊接机器人(45)侧挂安装在水平导轨上，并可沿水平导轨横向移动，机架横梁上一端安装有一个单丝焊枪固定架(42)，一把头部安装有接触式焊缝起点寻位传感器的单丝弯头焊枪(40)装夹在此固定架上，另一端安装有一个双丝焊枪固定架(46)，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(47)装夹在该固定架；送丝机、焊枪清理装置安装在C形机架(39)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(17)和2台数字双脉冲焊接电源(18)安装在工作站的右边；

两个机器人焊接工作站独立控制，每个工作站的焊接机器人、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(11、17)连接。

3.根据权利要求1或2所述的中部槽机器人自动焊接生产线，其特征是：所述的固定式中板火焰预热装置(5)连接2支固定式多头预热枪(27)和2支移动式多头预热枪(26)，2支固定式多头预热枪(27)安装在钢架工作台(28)的滑道上，向上分别指向中板下面两道焊缝，2支移动式多头预热枪(26)放置在中板上面，向下分别指向中板上面两道焊缝，2支固定式多头预热枪(27)沿着钢架工作台上的滑道移动，可调整2支固定式多头预热枪间的火焰距离。

4.一种如权利要求1所述的中部槽机器人自动焊接生产线的工艺方法，包括一次组装、二次组装、卸活工序，其特征是：

中板预热：将一次组装后的组件运到中板火焰预热装置(5)上，2支固定式多头预热枪(27)向上分别指向中板下面两道焊缝，2支移动式多头预热枪(26)放置在中板上面，向下分别指向中板上面两道焊缝；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(25)自动熄火，进入中板打底焊工序；

中板打底焊：当工件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变位机(6)上并装夹，然后翻转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中板焊接工序；

中板焊接：中板焊接在中板底板机器人焊接工作站进行，在C形机架(23)上倒挂的两台焊接机器人(32)分别夹持一套双丝弯头焊枪(29)，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，焊接完成后进入底板组装；

底板组装：C形机架(23)带动焊接机器人(32)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(8)并定位焊后进入底板预热工序；

底板预热：搬动底板火焰预热装置(21)的移动式多头预热枪(22)放到底板上，对底板焊道进行预热，底板预热温度控制在150～175℃，到达预热要求温度后时间继电器控制自动熄火，进入底板焊接工序；

底板焊接：预热后工件不动，C形机架(23)移动过来，由两台焊接机器人(32)同时对底板的两条直线焊缝进行焊接，随后进入二次组装工序；

弯板轨座焊接：经二次组装工序后，工件在弯板轨座机器人焊接工作站进行焊接，焊接机器人(35)夹持一把双丝弯头焊枪(37)，在沿着地面线性导轨(19)水平行走和变位机(15、16)旋转运动的共同配合下完成弯板、轨座的不规则焊缝的焊接，焊接完成后，进入卸活工序。

5.一种如权利要求2所述的中部槽机器人自动焊接生产线的工艺方法，包括一次组装、二次组装、卸活工序，其特征是：

中板预热：将一次组装后的组件运到中板火焰预热装置(5)上，2支固定式多头预热枪(27)向上分别指向中板下面两道焊缝，2支移动式多头预热枪(26)放置在中板上面，向下分别指向中板上面两道焊缝；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(25)自动熄火，进入中板打底焊工序；

中板打底焊：当工件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变位机(6)上并装夹，然后翻转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中板焊接工序；

中板焊接：中板焊接在中板底板机器人焊接工作站进行，在C形机架(23)上倒挂的两台焊接机器人(32)分别夹持一套双丝弯头焊枪(29)，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，焊接完成后进入底板组装；

底板组装：C形机架(23)带动焊接机器人(32)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(8)并定位焊后进入底板预热工序；

底板预热：搬动底板火焰预热装置(21)的移动式多头预热枪(22)放到底板上，对底板焊道进行预热，底板预热温度控制在150～175℃，到达预热要求温度后时间继电器控制自动熄火，进入底板焊接工序；

底板焊接：预热后工件不动，C形机架(23)移动过来，由两台焊接机器人(32)同时对底板的两条直线焊缝进行焊接，随后进入二次组装工序；

弯板轨座焊接：经二次组装工序后，工件在弯板轨座机器人焊接工作站进行焊接，焊接机器人(45)夹持一把双丝焊枪(47)，在沿着C形机架(39)横梁上的水平导轨(44)横向移动和沿着地面线性导轨(19)水平行走以及变位机(15、16)旋转运动的共同配合下完成弯板、轨座的不规则焊缝的焊接，当轨座的拐角圆弧R≤50mm时，焊接机器人(45)抓取单丝弯头焊枪(40)进行轨座焊接，焊接完成后，进入卸活工序。

6.如权利要求4或5所述的一种中部槽机器人自动焊接生产线的工艺方法，所述的中板打底焊采用手工二氧化碳气体保护焊，焊丝用ER50-6，直径φ1.6mm实芯焊丝，其特征是：工件装夹在变位机上，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打底焊，中板正面的焊接电流I＝220～260A，电压U＝22～24V，中板反面的焊接电压电流I＝200～240A，电压U＝24～26V，两面的焊接速度应保持一致，焊接速度在400～500mm/min范围内。

7.如权利要求4或5所述的一种中部槽机器人自动焊接生产线的工艺方法，所述的中板焊接，保护气体为二氧化碳富氩混合气体，焊丝采用JM-68φ1.2mm实芯焊丝，其特征是：中板焊接是由二台焊接机器人(32)同时焊接中板的两条焊道，中板与槽帮间的焊接坡口设计为带钝边双面J形对接坡口，中板正反两面各焊3层，并按照中板反面的第一层→第二层→正面的第一层→第二层→反面的第三层→正面的第三层的顺序进行焊接，两个机器人采用相同的焊接参数设置，焊接正反两面第一、二层时参数，第1丝电流I＝180～220A，电压U＝26～28V，第2丝电流I＝240～300A，电压U＝27～30V，焊接速度240～300mm/min，焊枪与中板平面成40～45°角并指向槽帮一侧，焊正反两面第三层盖面时，第1丝电流I＝180～220A，电压U＝27～29V，第2丝电流I＝240～320A，电压U＝27～30V，焊接速度280～350mm/min。

8.如权利要求4或5所述的一种中部槽机器人自动焊接生产线的工艺方法，底板焊接工艺中底板与槽帮间的焊接坡口采用单边V形锁边搭接坡口，保护气体为二氧化碳富氩混合气体，焊丝采用JM-68φ1.2mm实芯焊丝，其特征是：底板焊接是由二台机器人(32)同时焊接底板的两条焊道，两个机器人采用相同的焊接参数设置，对底板的两条焊道依次各焊3层，焊接第一层时参数，第1丝电流I＝200～240A，电压U＝26～28V，第2丝电流I＝240～300A，电压U＝27～30V，焊接速度300～380mm/min，焊第二、三层时参数，第1丝电流I＝240～260A，电压U＝26～28V，第2丝电流I＝260～300A，电压U＝27～32V，焊接速度350～450mm/min。

9.如权利要求4或5所述的一种中部槽机器人自动焊接生产线的工艺方法，包括弯板轨座焊接时弯板、轨座零件间设计为角接接头，焊道均为连续角焊缝，保护气体为二氧化碳富氩混合气体，焊丝采用JM-68φ1.2mm实芯焊丝，其特征是：采用分层分道焊的方法，每条焊缝焊3层，焊接第一、二层时，第1丝电流I＝180～220A，电压U＝26～28V，第2丝电流I＝240～300A，电压U＝27～30V，焊接速度240～300mm/min，焊第三层盖面时，第1丝电流I＝240～260A，电压U＝26～28V，第2丝电流I＝260～300A，电压U＝27～32V，焊接速度350～450mm/min。

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