自动化技术在装载机后车架焊接生产线上的应用

要求也较高 ； 手工焊接过程不稳定 ， 容易形成产生焊
接缺 陷 ， 造 成质 量 隐患 ； 此外 ， 后 车架 车 间 的焊 接 工位 都是离 散 型 的制 造模 式 ， 其 内部 的物 流运 输基 本 上 以
行车结合叉车进行物流的运输 ，存在物流效率低下 、 安全 隐患较 多等 风 险 ， 且 产 品磕碰 导致 产 品外 观 质量
《 装 备制 造技 术） ２ ０ １ ７年 第 ０ ５期
自动化 技术在装载机后 车架焊接 生产 线上 的应用
陆其东 ， 李江 鲞 ， 张 剑
（ 广 西 柳工 机 械股 份有 限 公 司 ， 广 西 柳州 ５ ４ ５ ０ ０ ７ ）
摘 要： 近年 来， 焊 接 及 物 流 自动 化 在 汽 车 行 业 已得 到 了快速 的 发展 。中 国的 工程 机 械 制 造 行 业 也 迎 来 了历 史的 转 型 期 ，
关键词 ： 自动 化 焊 接 ； 焊接 生 产 线 ； 机 器人
中图分类号 ： Ｔ Ｈ ２ ４ ３
文献标识码 ： Ｂ
文章编 号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ（ ２ ０ １ ７） ０ ５ — ０ １ ９ ５ － ０ ３
装载 机是柳 工 机械 股份 有 限公 司 的主导 产 品 ， 其 后车 架是 整车 的承 重装置 ， 负荷 高 ， 工 件 结构 复杂 ， 焊 接 Ｔ作 量 大 ， 对 焊 接质 量 要 求 高 ， 对 员 工 的焊 接 技 能
同长度 工件 的装夹 。 （ ４ ） 变 位 机 从 动端 增 加 动 力 ， 利 用 工 装 本 身重 心
偏 心让 其 自由旋 转 ， 采 用 气 动装 置 控 制 其旋 转 平 稳 ，
， 排式 双 位 机器 人惮 接 １怍站 物 ｉ ｊ ｉ ｉ ： ， 卜 ． 【 ｊ 既 研 瓶 小 乳ｊ 丑
大机 型 尺寸 为 ３ ８ ８ ｌ Ｘ ２ ０ ０ ０ Ｘ １ ２ １ ７ ，重 量 在 １ ０ ７ ５
～
减轻员工的劳动强度 ，消除行车吊运带来 的安全 隐 相差 很 大 ，最小 机 型 尺寸 为 ３ ６ ７ ５ Ｘ １ ２ １ ０ Ｘ ９ ２ ８ ， 最
较差 ， 为此 ， 为 了提 高后 车架 的焊 接质 量 和生 产效 率 ， 患， 同 时考 虑 到后 车架 品 种 的多 样 性 ， 采 用 物 流运 输 自动化 及焊 接 自动化 是最佳 的解决 方 案 。
图 １ 后 车 架 结构 形式
１ － ２ 工件 主要 技 术参 数
后 车架 的机 型较 多 ，各 机 型 的外 形 尺寸 和 重量
１ ７ ３ ７ ｋ ｇ间 ， 这就对焊接变位机 、 夹 具 及 自动 物 流
小车 的 通用 性提 出 了很 高 的要 求 。
１ 工件描 述 ２ 自动焊接 生产 线设计
１ ． １ 工件 描 述及 分 析
后 车 架 是典 型 的 中 厚板 结 构 ， 如 图 ｌ所示 ， 主要 ２ ． １ 生 产 线工 艺 布局 由铰 接 部件 、 左 右腹 板 、 中梁 架 部件 及 转 向支耳 部 件 的焊 缝 主要 分 布 在腹 板 的 内外两 侧 ，焊缝 形 式 主要 是 直 的角 焊缝 、开单 边 的 Ｖ型 坡 Ｅ ｌ 焊 缝 以及 少 量 曲 线焊缝 ， 焊 接 工作 量 大 ， 需采用 多层多道焊接方式 ； 同时 ， 由于 后 车架 短 焊 缝 较 多 ， 机器 人 焊 接 完成 后 必 为 了改 进 后 车 架生 产 效 率 低 下 的 离散 型 制造 模 接 自动 化 生 产线 ， 其 主要 由机 器 人 系统 、 焊 接 变位 机 及夹具 、 机器人行走机构 、 焊接 系统 、 烟 尘 处 理 系统 及 自动 物流 系统 组 成 ， 见图 ２
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Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎ ｏ ． ０ ５， ２ ０ １ ７
（ ２ ） 采用 双工位 纵 向布置 的布局 形式 ， 具有 自 动、 手 动 切换 功 能 ， 能在 不 影 响 系统 工 作 的情 况下 对 变 位器 进行 手 动操 作 ， 实 现人 工补 焊 功能 。 （ ３ ） 变 位 机 主 动端 配 置 电动移 动 装 置 ， 可适 应 不
到位后气动定位 ， 保 证 工 件侧 向 ９ ０ 。 下料 后 ， 能 够 回
原 点位 置 上料 。
图 ２ 后车 架自动焊 接线工艺布局
２ ． ２ 系统构 成
．
构 成 的左 右 对 称 框式 结 构 ， 其结构复杂 ， 并且 后 车架 式 ，对 后 车 架 焊接 区 的工 艺布 局 设 计 成 流线 化 的焊
须结Байду номын сангаас人工补焊来完成。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ７ — ０ ２ — １ ５ 作者简介 ： 陆其 东（ １ ９ ７ ９ 一 ） ， 男， 广西南宁人 ， 本科 ， 工程师 ， 主要从事装载机结构件焊接 工艺研究及产 品工艺一体 化工 作 ；李江 盔 （ １ ９ ７ ５ 一） ， 男， 广西 上林人 ， 本科 ， 工程师 ， 主要从事装 载机结构件 制造 工艺研究及 产品质量 控制工作 ； 张 剑（ １ ９ ７ ７ 一 ） ， 男， 广 西柳州人 ， 本科 ， 工程师 ， 主要 从事 装载机结构件制造工艺研究及产 品质量控制工作 。
自动 化焊接及 物流设备 的引入将提 升企业的生产能 力及核心 竞争力。 本文从 柔性 自动 化焊接 生产线的 角度 出发 ， 分析 了
后 车架的结构特点及焊接 可焊性 ， 明 确 了焊 接 生 产 线 的 设 计 思路 ， 并 介 绍 了焊 接 生产 线 系统 配 置 、 系 统 配 置 功 能 以 及 应 用过 程 中在 质 量和 生 产 效 率 方 面 产 生 的 明 显 效 果 。