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在2011年度“全球工程机械制造商50强排行榜”揭晓之际,中国工程机械工业协会会长祁俊表示:“中国市场持续快速的增长,使中国工程机械行业和企业正成为全球工程机械产业发展的重要推动者。‘十二五’期间,稳健向上的中国经济,为中国工程机械产业的发展提供了重要而持续的驱动力。大规模的城镇化和基础设施建设、国家战略性新兴产业的发展等,都将直接带动中国工程机械市场继续上扬。无论从中国工程机械行业与市场发展,还是从全球产业运行态势来看,中国工程机械行业正置身一个历史性的窗口期中。”

面对机遇与挑战,要想成为行业的领跑者,能够在激烈的竞争中抢夺更大的市场份额,卓越的产品综合性能是核心竞争力,而制造环节中的焊接技术在很大程度上决定着工程机械整机的安全性、可靠性,是最为核心的工艺技术。然而,工程机械结构件,不仅结构复杂,焊接质量要求高,而且焊接工作量巨大,生产周期长,传统的手工焊接已无法满足产品的严格要求和市场竞争的需要。引进先进的自动化焊接技术,提高产品的生产效率,缩短生产周期,不仅可以改变人工焊接带来的质量难以控制问题,而且大大提高了生产效率,降低了产品成本。本期策划以工程机械焊接自动化为主题,邀请国内知名工程机械企业的技术专家就自动化焊接专机和焊接机器人的应用现状和未来发展趋势进行了深入探讨,旨在加强自动化焊接技术在工程机械行业的推广进程。同时,也为推进工程机械“调整转型,创新升级”战略,发展高端、大型、智能化工程机械提供最基础的制造工艺支持。

自动化焊接设备的应用现状

孟国强:山推股份公司作为国内大型工程机械生产厂家和推土机行业龙头企业,在自动化焊接设备应用上应该说走到了国内同行业的前列,在20世纪90年代中期我们就开始应用焊接机器人和自动化焊接专机。自动化焊接设备的应用,使我们的生产效率得到了有效提高,也转变了我们的一些传统观念。最初的焊接专机是我们公司自己设计、自己制造的,结构相对比较简单,功能比较单一(比如焊枪没有摆动功能),在使用过程中我们又进行了逐步完善。而在最初应用焊接机器人时,也走了一些弯路,机器人的柔性没有得到充分利用(例如我们的后桥箱焊接机器人,最初只能焊接SD22一个机型,后来我们又扩展到SD16机型,见图1)。另外,最初的焊接机器人都是原装进口的,不但价格高,而且配件也不容易准备,使用成本比较高,随着国内做机器人系统集成的公司越来越多,机器人系统的价格在不断降低,机器人性价比越来越高。目前我们所用的焊接机器人主要品牌有德国徕斯、日本神钢,其他品牌也有一些,但从使用效果来看,这两个品牌性能最稳定。

王栋栋:我公司使用的焊接专机主要是以唐山开元和昆山华恒的双丝焊机为主,双丝焊接效率高、熔深深、焊缝力学性能高,主要应用在起重机主臂及车架后段的主焊缝。焊接机器人主要应用在焊缝开放性好、焊缝有特殊要求的工件上,如车架后段焊接机器人工作站采用的是双机器人双工位,焊接时,双机器人同时焊接一个工件,另一个工位上料或进行补焊,这样不仅提高生产效率,也大大提高了焊接机器人的利用率;固定支腿箱焊接机器人主要是由于该工件在焊接时易变形,采用机器人焊接后,可以实时控制焊接参数,并采用分段焊接,将输入热量充分分散,焊接工件的质量得到稳步的提升。所用焊接机器人主要生产厂家为:IGM、CLOOS、昆山华恒、唐山开元及珠海固得。

武亚鹏:我公司所用焊接专机为自仿形焊接专机(见图2),该双丝自仿形自动焊接专机是正翔公司生产的非标设备,具有焊接效率高、工件焊后变形小、产品质量的稳定性高、改善焊接工人的工作条件等特点。

而所用焊接机器人是唐山开元焊接机器人系统公司生产的设备(见图3),具有柔性化程度高、焊接质量稳定、生产效率高等诸多优点。

庞勃:焊接专机主要用于臂类零件的焊接(见图4),双丝焊接系统,焊接专机与焊接电源及焊枪调整各部分协调动作,集中控制,实现整条焊缝的自动焊接。通过V型变位装置实现每条焊缝都在船型位置进行焊接。

焊接机器人主要用于焊接斗杆、大梁及部分后车架的焊接(见图5)。其特点是动作高速平滑、加速大、动作范围大、体积小、结构紧凑、精度高以及柔性灵活性强,一个工作站可以生产很多种焊件。所用焊接专机和机器人品牌主要是思尔特、KUKA、ABB等。

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