推土机的结构件主要以中厚板为主,在机器人的选择上主要以欧洲的专业焊接机器人(比如瑞士的ABB焊接机器人)和日本OTC机器人为主,这些机器人都具有多层多道焊的功能,并且具有起始点寻位和焊接过程中的电弧跟踪功能,在焊枪的选择上主要以TBI、宾采尔焊枪等欧系焊枪为主。在有些工件的焊接上(尤其是腔体内的焊缝),考虑对机器人的保护,我们一般选择加长焊枪,如后桥箱内部腔体焊缝的焊接,需采用加长焊枪。
机器人移动装置,机器人的移动装置如果要求X、Y、Z三个方向移动,就会配有龙门架式横梁,扩大机器人工作范围,提高可焊率。图1为后桥箱焊接机器人生产线,龙门结构+加长焊枪结构。
在夹具设计上,应遵从以下原则:
(1)夹具的通用性
夹具如果不能够大小机型兼顾,变换工件的型号时就要更换夹具,更换夹具不仅耽误工作时间,降低生产效率,时间长了还会降低夹具的精度,影响焊接质量。如推土机后桥箱机器人焊接,要实现大小机型的通用装夹,结构简单、新颖的夹具是关键,图2为后桥箱通用夹具。
2)夹具的定位精度要准确
焊接机器人对工件的一致性和在夹具上位置的准确性要求比较高,就要求机器人夹具在设计的时候定位要准确,夹具定位越准确,工件的一致性越好,就会减少机器人寻位的时间,从而提高生产效率,我们经过统计,在我们一个工件的焊接过程中,寻位的时间能占到总时间的三分之一,可见寻位时间对生产效率的影响。
(3)在夹具的设计上要尽量少遮挡焊缝
工件的安装面尽量选择在没有焊缝的表面。图3为后桥箱具体装夹情况,通过固定壳体法兰面实现***定位且操作方便、不遮挡焊缝。
柔性化的第二个要求体现在变位机上,就是和机器人配套的变位机形式要适合推土机的工件要求,装夹快捷方便,尽量缩短装夹时间。
(5)不论采取什么形式,安全是位的