机器人焊接工作站在建筑铝模板行业的应用

机器人焊接工作站在建筑铝模板行业的应用
铝模板是一种新型的建筑模板。

简单来说，铝模板就是小钢模的全新升级版。

铝模板是由铝型材或铝板材、支撑系统、紧固系统、附件系统构成的。

模板系统构成混凝土结构施工所需的封闭面，保证混凝土浇灌时建筑结构成型；附件系统为模板的连接构件，使单件模板连接成系统，组成整体；支撑系统在混凝土结构施工过程中起支撑作用，保证楼面、梁底及悬挑结构的支撑稳固；紧固系统是保证模板成型的结构宽度尺寸，在浇注混凝土过程中不产生变形，模板不出现涨模、爆模现象。

作为一个新兴行业在焊接方面对机器人的应用还相对较少，而铝模板机器人焊接工作站的成功应用无疑会推动此行业的发展。

2系统组成及特点
铝模板机器人焊接工作站是用于焊接建筑铝模板的专用设备。

系统由FANUC焊接机器人、奥太焊接电源、专用工装夹具及附属设施等部分组成，系统布置如图1。

2.1机器人本体
焊接机器人系统主要由机器人、控制柜、示教器及焊接电源等设备组成。

机器人本体采用FANUC R0iB型机器人（如图2），机器人本体的六个轴均采用交流伺服电机驱动，且配有刹车装置和温度检测安全装置。

机器人控制器（M30iB Mate）具备高精度的直线、圆弧、点对点差补、直线+摆动、圆弧+摆动差补、曲线差补等功能。

机器人示教器(TP)具有示教、编程、存储、检测、安全保护、绝对位置检测记忆、软PLC功能。

2.2焊接电源
奥太焊接电源MIG-500RP脉冲型是山东奥太电气有限公司生产的全数字化
MIG/MAG熔化极气保焊电源。

一脉冲一熔滴：几乎无飞溅、减少热输入防止工件变形，如图3、4。

通过采用双脉冲焊接工艺，可以得到美观的鱼鳞状焊缝表面，扩大可焊接头间隙的范围，有效抑制焊接气孔缺陷的产生，细化晶粒、降低裂纹敏感性。

如图5、6、7。

2.3工装夹具
工装夹具采用了气动翻转装置和精确定位装置。

气动翻转装置减少了装卸工件的时间；精确定位装置保证了加强筋位置的准确性。

如图8。

3实际案例应用
3.1客户现场系统实物图
3.2机器人焊接优点
（1）电弧稳定，焊缝质量高，成形美观，焊接过程中飞溅小；
（2）工件焊后变形小，满足后续加工之要求；
（3）焊接效率高，是手工焊接效率的2倍左右（如附表）；
（4）卓越的重复生产性，焊接成形及重现性好。

手工焊生产节拍计算：一个工件焊接时间+上下料时间+装夹工件时间+休息时间；机器人生产节拍计算：双工位焊接，一个工件焊接时间。

附表焊接效率对比
工件尺寸/米手工焊时间/
件机器人焊时
间/件
提高效率
1.2米6min 5min（2件） 1.2
2.7米11min 5min 1.2
3.3焊接效果
机器人焊接焊缝效果：焊接过程飞溅明显减小，焊缝表面光滑、成形均匀，不存在咬边等缺陷，有效地提高了焊缝质量，如图10。

4 焊接机器人的使用意义
4.1提高焊接质量。

用机器人对铝模板进行焊接时焊接参数、焊接速度、焊接姿态，都能保持稳定，减少了人为因素对焊缝质量的影响。

4.2改善工人的劳动强度。

焊接机器人一次示教编程完成后，可自动完成同样工件的全部焊接工作，工人只需要在焊接结束后按动按钮装卸工件等简单的操作，远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等，改善了工人的劳动强度。

4.3提高生产效率。

机器人焊接工作站，可以24h工作；双工位的焊接方式，省去了装卸工件的时间，从而大大提高了生产效率。

4.4产品周期明确。

机器人的生产节拍是固定的，安排生产计划明确有序，易于控制生产。

5 结束语
焊接机器人在建筑铝模板上的成功应用，提高了产品的生产效率和质量，减轻了
工人劳动强度，实现了柔性化管理，生产便于控制，实现了切实的效益，同时也降低了企业的人工成本，提高了企业在行业内的竞争力。