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先进技术领域:路桥伸缩缝螺柱焊接生产系统

文章来源: 发布时间: 2018-07-05

  路桥伸缩缝螺柱焊接生产系统 

  所处阶段:成熟待产业化 

  成果来源:先进制造技术研究所 

  必要性及需求分析: 

  路桥伸缩缝专用型材表面需间隔焊接一排大直径钢棒,根据国家标准,该焊接工艺应该采用螺柱焊的方法来实现,目前尚未有能提供大尺寸螺柱的自动化螺柱焊接设备,目前的手动螺柱焊枪,由于焊枪结构简单,工件装夹极为不便,生产效率低下;由于采用人工持枪,钢棒难以与型材保持垂直,焊接质量难以得到保证;另外,由于陶瓷环与焊枪装夹的偏差,造成螺柱与陶瓷环中心不重合,导致焊缝不均匀,钢棒焊接强度不充分,甚至不合格。随着我国基础设施建设步伐的加快,公路、铁路对伸缩缝的需求日益增加,开发全自动路桥伸缩缝焊接系统有利于伸缩缝产能的增加,同时,利用自动化焊接技术,对生产质量有可靠的保证。 

  目标及主要任务: 

  目标:开发路桥伸缩缝全自动螺柱焊接生产系统, 

  主要任务: 

  1)开发螺柱放料料盘,由于需要采用陶瓷环做焊接保护,而陶瓷环尺寸 

  与螺柱尺寸相近,陶瓷环难以自动化上料,我们提出了将陶瓷预先套上螺柱,然后摆放到料盘上,后面由机械手一次取一件的方式进行上料。 

  2)开发螺柱取料机械手,每次取一根装有陶瓷环的螺柱,设计一定形状 

  的夹手,保证陶瓷环不掉落,取料机械手需要将螺柱送到焊接机械手工位处。 

  3)开发自动焊接机械手,待工件抵达焊接工位后,焊接机械手稳定的抓 

  取工件,并在伺服控制系统带动下,实现螺柱焊接的下移,起弧,拉弧,下压等动作,实现自动化螺柱焊接。 

  4)长型材定尺寸移动系统,路桥伸缩缝的长度规格一般是12.5米,因此 

  开发在伺服电机驱动型材定距离移动的系统。 

  现有工作基础: 

  目前我们已经开发成功一套路桥伸缩缝自动焊接系统,并已经在一家企业的生产调试,相关技术于20163月获得发明专利授权。专利名为“一种路桥伸缩缝长型材与大尺寸圆钢自动化螺柱焊装置”,申请号2015.03.05, 201510096122.x,该系统,主要包括三部分:自动上料装置,伺服驱动机械夹手,伺服拖动型材精确移动装置。其关键部位有:采用料盘取料,抓取机械手每次从料盘上取料;取料完成后,将螺柱送至焊接机器手,并利用伺服电机驱动机械手移动,可以实现螺柱焊接的提升引弧与下压成形过程;利用电机驱动带动长型材移动,与机械手焊枪配合,实现钢棒较精确的间隔焊接工作。 

  预期经济和社会效益: 

  目前,大尺寸螺柱与板材之间的焊接往往使用传统的气保焊,但焊接质量较差,也有少数企业采用进行人工操作螺柱焊枪焊接,但螺柱和瓷环的安装、拆卸比较麻烦,焊接的质量也不稳定,工人的劳动强度大。 

  近年来,国内在高速铁路、钢结构等行业的快速发展,对伸缩缝产业的需求日益旺盛,本项目适应了技术与产业的发展需求,项目产品可以大大提高伸缩缝生产企业的生产效率,提高企业经济效益。 

  经过调研,全国路桥伸缩缝生产企业也有上千家,其中在河北省衡水地区有伸缩缝生产厂家达300多家,因此,国内总的需求量至少在千台以上,因此产业化前景良好。 

  实施方式/模式: 

  技术转让,合作开发,技术扩引。 

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