对铜板风口机器人焊接工作站的开发与应用.pdf

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1、第3期机械设计与制造2016年3月MachineryDesign&Manufacture121铜板风口机器人焊接工作站的开发与应用徐嗄，黄敦新，黄智成(广州中国科学院沈阳自动化研究所分所，广东广州511400)摘要：基于铜板风口行业的特殊焊接工艺及其工装系统的特殊性，通过融合焊接技术、机器人技术和机械工程技术，研发机器人自动焊缝跟踪及人工干预纠偏焊接系统，高精度、强可靠及快速响应定位系统，耐高温摄像监控系统，建立并优化了铜板风口机器人焊接工作站，实现铜板风口的全自动化焊接，改善了操作者的劳动强度及环境，避免焊接过程出现

2、少焊或多焊现象。工件焊缝间隙偏差达到≤0．8mm的技术要求，提升了铜板风口的焊接质量和效率，延长了铜板风口的使用寿命。关键词：铜板风口；机器人焊接工作站；自动化焊接；纠偏；定位系统；监控中图分类号：TH16；TP249；TP23文献标识码：A文章编号：1001—3997(2016)03-0121-03DevelopmentandApplicationofWeldingRobotWorkstationAboutCopperTuyereXUXuan，HUANGDun-xin，HUANGZhi-cheng(ShenyangI

3、nstituteofAutomation，GuangzhouChineseAcademyofSciences，GuangdongGuangzhou511400，China)Abstract：Basedonthespecialweldingprocessesandtoolingsystemsincoppertuyereindustry，integratedwelding，roboticsandmechanicalengineeringtechnology，developedautomaticweldingseal'ntr

4、ackingrobotandmanualinte~emwncorrectionweldingsystem，high-precision，highreliabilityandquickresponsepositionsystem，andhightemperaturecameramonitoringsystem，Establishedandoptimizedtheweldingrobotworkstationaboutcoppertuyere．Achievedtheautomationofwelding，improveth

5、eoperator’Slaborintensityandenvironmentandavoidlnoreorlessweldingphenomenon．MetthetechnicalrequirementwhichweldinggapdeviationWaS≤0．8mm．andimprovedthequalityandefficiencyofcoppertuyereandextendedthelife．KeyWords：CopperTuyere；WeldingWorkstationofRobot；AutomaticWe

6、lding；Correcting；PositionSystem；Mon-itoHng相应的外围设备组成焊接机器人工作站，可以带动焊接自动化的1引言发展。焊接机器人的应用非常广泛，中小型的生产企业如此之多，铜板风口作为高炉进风系统中的重要设备，是各钢铁公司但不同行业对焊接工作站的需求也是各种各样。炼钢高炉的重要部件，担负着将近1000~C以上的热风送进高炉内的任务，这对铜板风口焊缝的焊接质量提出了更高的要求。铜板风口，如图1所示。根据不同高炉的工况条件下进行差异化设计制造，一般是由内套、外套、法兰和导流器4个部件装配和焊

7、接而成。目前铜板风口仍然采用手工氩弧焊焊接方法进行生产，Ⅱ生产效率较低，无法满足规模化发展需要；且焊接质量的好坏取决于焊工的操作经验，无法长时间确保焊点高度、焊枪角度的准确性。另外，紫铜焊接由于导热系数太高，需要预热600℃高温才能施焊，作业工况条件相对恶劣。因此，新型的铜板风口焊接方式替代传统的手工焊接是适应市场发展的需要。图1铜板风口示意图随着世界制造业的快速发展，焊接技术的应用也越来越广Fig．1TheSchematicDiagramofCopperTuyere泛，焊接技术水平也越来越智能化。焊接机器人具有改善工

8、人劳国外很多行业都已经有成功应用机器人焊接的案例，例如动条件、焊接质量稳定、提高生产率等特点，经过多年的发展，焊美国的GE、El本的三菱、韩国的三星。中国的机器人焊接技术大接机器人已被广泛应用于航天、船舶、汽车、机械加工业、电子电部分在在汽车领域，其它领域还是延续着传统的人工焊接，而国气行业等众多领域中。将焊接机器人投入到生产线中