焊接變位機(jī)在山推工程機(jī)械結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)用

山推工程機(jī)械股份有限公司（山東濟(jì)寧 272035）翟 浩 孟國(guó)強(qiáng) 王彩鳳

常用的人工焊接變位機(jī)基本形式有伸臂式、傾翻回轉(zhuǎn)式和雙立柱單回轉(zhuǎn)式等。由于受到回轉(zhuǎn)自由度的限制，這幾種變位機(jī)均不能實(shí)現(xiàn)被焊工件在空間內(nèi)的任意旋轉(zhuǎn)，所以不能使各類(lèi)焊縫轉(zhuǎn)動(dòng)到所需要的最佳位置。為開(kāi)發(fā)適宜的變位機(jī)，我們經(jīng)過(guò)多年的工作實(shí)踐，調(diào)研分析，主要思路啟發(fā)于從國(guó)外引進(jìn)的結(jié)構(gòu)件焊接機(jī)器人。焊接機(jī)器人上配備的焊接變位機(jī)的結(jié)構(gòu)先進(jìn)，適合國(guó)內(nèi)工程機(jī)械行業(yè)結(jié)構(gòu)件的焊接。本文根據(jù)山推現(xiàn)場(chǎng)使用經(jīng)驗(yàn)，介紹焊接變位機(jī)選型及常用幾種變位機(jī)的形式等。

1.工程機(jī)械結(jié)構(gòu)件使用焊接變位機(jī)的意義

推土機(jī)、挖掘機(jī)、壓路機(jī)等工程機(jī)械的結(jié)構(gòu)件大多數(shù)都很復(fù)雜，而且是整機(jī)主要關(guān)鍵部件，其焊接質(zhì)量的好壞直接影響整機(jī)性能。選擇合適的焊接變位機(jī)能提高焊接質(zhì)量及生產(chǎn)效率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度及生產(chǎn)成本，加強(qiáng)安全文明生產(chǎn)，有利于現(xiàn)場(chǎng)管理。

2.結(jié)構(gòu)件焊接變位機(jī)的選型

（1）根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)件的特點(diǎn)選擇合適的焊接變位機(jī) 如推土機(jī)后橋箱、挖掘機(jī)X架可用L型雙回轉(zhuǎn)式焊接變位機(jī)，推土機(jī)臺(tái)車(chē)架可用滾輪架式焊接變位機(jī)，挖掘機(jī)鏟斗焊接變位機(jī)可設(shè)計(jì)成C型雙回轉(zhuǎn)式，挖掘機(jī)動(dòng)臂可用雙立柱單回轉(zhuǎn)式變位機(jī)。

（2）根據(jù)手工焊接作業(yè)的情況選型 所選的焊接變位機(jī)能把被焊工件的任意一條焊縫轉(zhuǎn)到平焊或船焊位置，避免立焊和仰焊，保證了焊接質(zhì)量。

（3）根據(jù)操作需要選型 選擇開(kāi)敞性好，容易操作，結(jié)構(gòu)緊湊占地面積小的焊接變位機(jī)，工人操作高度盡量低，安全可靠。工裝設(shè)計(jì)要考慮工件裝夾簡(jiǎn)單方便。

（4）大型結(jié)構(gòu)件選型 工程機(jī)械大型的焊接結(jié)構(gòu)件變位機(jī)的焊接操作高度很高，工人可通過(guò)墊高的方式進(jìn)行焊接。也可通過(guò)配有液壓升降臺(tái)以方便不同高度位置進(jìn)行焊接。

3.山推工程機(jī)械結(jié)構(gòu)件使用的幾種常用變位機(jī)結(jié)構(gòu)

（1）雙立柱單回轉(zhuǎn)式焊接變位機(jī) 該種變位機(jī)適合挖掘機(jī)動(dòng)臂、壓路機(jī)機(jī)架等工程機(jī)械長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)件的焊接，其主要特點(diǎn)是立柱一端電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)工作裝置沿一個(gè)回轉(zhuǎn)方向運(yùn)轉(zhuǎn)，另一端隨主動(dòng)端從動(dòng)。兩側(cè)立柱可設(shè)計(jì)成可升降式，以適應(yīng)不同規(guī)格產(chǎn)品。這種變位機(jī)的缺點(diǎn)只能在一個(gè)圓周方向回轉(zhuǎn)，選擇時(shí)要注意焊縫形式是否適合。圖1為此種變位機(jī)在山推挖掘機(jī)動(dòng)臂焊接上的應(yīng)用。

圖1 雙立柱單回轉(zhuǎn)式焊接變位機(jī)

（2）雙座式頭尾雙回轉(zhuǎn)焊接變位機(jī) 與第一種變位機(jī)相比，即在圖1的基礎(chǔ)上被焊結(jié)構(gòu)件在另外一個(gè)空間又增加一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。這種形式的變位機(jī)焊接空間大，工件可被旋轉(zhuǎn)到需要的位置，設(shè)計(jì)先進(jìn)，目前已在工程機(jī)械許多廠家成功使用。圖2為雙座式頭尾雙回轉(zhuǎn)變位機(jī)在山推挖掘機(jī)X架上的使用。

圖2 雙座式頭尾雙回轉(zhuǎn)焊接變位機(jī)

（3）L型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機(jī) 該種變位機(jī)其工作裝置為L(zhǎng)型，有兩個(gè)方向的回轉(zhuǎn)自由度，且兩個(gè)方向都可以±360°任意回轉(zhuǎn)。此變位機(jī)與其他類(lèi)型變位機(jī)相比，開(kāi)敞性好，容易操作。圖3為L(zhǎng)型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機(jī)在推土機(jī)后橋箱焊接中的成功使用，而且使用效果很好，深受現(xiàn)場(chǎng)操作工的歡迎。

圖3 L型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機(jī)

（4）C型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機(jī) C型回轉(zhuǎn)形式與L型機(jī)相同，只是為了方便夾具體的設(shè)計(jì)，根據(jù)結(jié)構(gòu)件的外形，變位機(jī)的工作裝置稍作變動(dòng)。該種形式焊接變位機(jī)，適合裝載機(jī)的鏟斗、挖掘機(jī)的挖斗等焊接。圖4為C型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機(jī)在山推挖掘機(jī)鏟斗上的焊接。

圖4 C型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機(jī)

4.焊接變位機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)外大型結(jié)構(gòu)件的焊接一般應(yīng)用機(jī)械手，從國(guó)內(nèi)目前的工藝現(xiàn)狀及設(shè)備投入情況，完全用焊接機(jī)器人代替手工焊接作業(yè)的條件還不成熟。但是如果沒(méi)有焊接變位機(jī)，對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)件內(nèi)的一些立焊縫、仰焊縫等單純靠人工調(diào)整至容易焊接的平焊或船焊位置是不可能的。另外，工程機(jī)械大部分結(jié)構(gòu)件很不規(guī)則，如推土機(jī)的后橋箱、臺(tái)車(chē)架、挖掘機(jī)的動(dòng)臂等工件，焊縫復(fù)雜，外形大且質(zhì)量較重，靠行車(chē)或其他吊裝設(shè)備人工翻轉(zhuǎn)，不僅頻繁占用吊裝設(shè)備，焊接效率低，而且現(xiàn)場(chǎng)操作極端困難，存在一定的安全隱患，但使用焊接變位機(jī)這些問(wèn)題均能夠得到有效解決。為此，隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，相信焊接變位機(jī)在工程機(jī)械的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越普遍。