液壓支架頂梁高效焊接生產(chǎn)線方案設(shè)計及其關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、液壓支架作為綜采的關(guān)鍵設(shè)備，其支架結(jié)構(gòu)件多為箱體式焊接結(jié)構(gòu)，焊縫密集，結(jié)構(gòu)形式復雜，強度要求高。國內(nèi)外傳統(tǒng)工藝多為人工焊接，工人勞動強度大，工作環(huán)境惡劣，由于受人為因素影響，焊縫質(zhì)量不穩(wěn)定、一致性差、外觀成型不好，生產(chǎn)效率低。本文針對液壓支架結(jié)構(gòu)件在生產(chǎn)過程中存在的問題，對液壓支架頂梁高效焊接系統(tǒng)的方案設(shè)計及其關(guān)鍵技術(shù)開展了研究，主要研究工作包括：
　　(1)頂梁焊接生產(chǎn)線工藝分析與設(shè)計。分析了頂梁三維結(jié)構(gòu)、頂梁焊材、頂梁焊縫形式

2、，擬定了頂梁高效焊接生產(chǎn)線的工藝規(guī)程，對其中部分關(guān)鍵焊接工位進行焊接模擬和工藝分析，開展了相應的板材焊接基礎(chǔ)實驗工作，制定了實際焊接工藝,確定了板材焊接特性和合理的焊接參數(shù)；對頂梁結(jié)構(gòu)中占有比例最大的角焊和單V坡口焊進行了實驗模擬，進一步驗證了焊接參數(shù)，確保了焊接效果。
　　(2)焊接生產(chǎn)線的布局設(shè)計與工位實現(xiàn)。依據(jù)焊接生產(chǎn)線工藝規(guī)程，進行了生產(chǎn)線的主要工位設(shè)備數(shù)量配置，并依據(jù)精益生產(chǎn)要求，完成了整個生產(chǎn)線的布局。完成了生產(chǎn)線各個

3、主要焊接工位的設(shè)備配置和專機設(shè)計，并對每臺專機的主要特點進行了對比分析，主要包括結(jié)構(gòu)特性，示教特性，焊接特性等。此外,設(shè)計了生產(chǎn)線的輔助設(shè)備，包括運輸小車、工裝板和胎架。
　　(3)頂梁橫焊縫焊接專機運動學建模與工藝仿真。結(jié)合橫焊縫焊接專機的結(jié)構(gòu)，給出了其運動方程和理論解，基于工藝仿真軟件DELMIA對液壓支架橫焊縫焊接工藝完成了虛擬仿真。不僅驗證了專機設(shè)計的合理性，還實現(xiàn)了專機的虛擬調(diào)試，對實際焊接專機的研制和調(diào)試起到作業(yè)指導作

4、用。本文給出的方法，不僅適用于本專機，還適用于其它類似焊接專機的工藝仿真驗證，具有較大的實際參考價值。
　　(4)液壓支架結(jié)構(gòu)件焊縫尋位跟蹤系統(tǒng)設(shè)計。對現(xiàn)有焊縫跟蹤尋位技術(shù)進行研究，探尋了適合液壓支架橫焊縫焊接時的焊縫跟蹤尋位系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，設(shè)計了基于五面激光測距傳感的焊縫跟蹤尋位系統(tǒng)，對跟蹤尋位原理進行了詳細描述，并對跟蹤誤差評價和補償進行了理論探索，最終跟蹤系統(tǒng)在工業(yè)應用中得以實現(xiàn)，并滿足頂梁橫焊縫焊接需求，該示教跟蹤系統(tǒng)不僅