1、T型材角焊缝焊接生产线自动化改造技术方案目录目录项目可行性分析项目可行性分析焊接焊接生产线自动化改造方案生产线自动化改造方案自动化焊接工艺设计自动化焊接工艺设计项目预期成果项目预期成果01020304一、项目可行性分析一、项目可行性分析焊接自动化在国内属于新兴行业，目前我国的焊接生产作业仍以手工焊为主，自动化焊接仅占焊接行业的20%-30%左右，远低于国外发达工业国家的80%，未来我国的自动化焊接技术发展潜力很大，前景广阔。自动化焊接相比传统手工焊接具有较大的技术优势，主要体现在以下几方面：通过焊接自动化技术装备，提高焊接效率和质量提高焊接效率和质量；自动化焊接工艺可降低能源和材料消耗降低能源
2、和材料消耗；减轻焊接工人的劳动强度，降低企业用工成本降低企业用工成本；提升企业品牌形象提升企业品牌形象，提高企业在同行中的竞争力提高企业在同行中的竞争力。但焊接自动化同时也存在对焊接母材的精度要求高，需要规模化、批量化、标准化等特点，且前期投入较大，给企业带来一定的资金压力。一、项目可行性分析一、项目可行性分析总结目前企业焊接生产线存在主要问题如下：手工焊需要熟练电焊工，企业用工成本逐年上升；采用气保焊打底+手工焊条电弧焊盖面工艺，生产效率不高生产效率不高；焊缝表面成形不美观，后续打磨和刮腻工序增加生产成本后续打磨和刮腻工序增加生产成本。中亚机床目前已具备年产剪折机床25003000台套能力，
3、焊装生产线具有一定规模，目前车间焊接方法以手工焊条电弧焊和手工二氧化碳气保焊为主，焊接效率较低且产品焊接质量高度依赖焊接工人技能水平，焊缝质量稳定性不足。前挡板的角焊缝焊接结构具有长、直特点，采用自动化焊接工艺无需复杂编程，易于实现。回转体零件的环缝焊接也具有规律的特征，配合焊接变位器可实现自动化焊接。结合中亚机床目前焊接生产实际，优选出两种具备焊接自动化改造潜力的焊接结构：一、项目可行性分析一、项目可行性分析图 中亚机床目前易于实现自动化焊接的构件（a）前挡板角焊缝；（b）回转体环焊缝年产量在25003000件，具有一定规模，适用于焊接自动化生产焊缝特点：生产规模：焊装生产线自动化改造焊装生
4、产线自动化改造可行性较高可行性较高 前挡板角焊缝前挡板角焊缝直缝直缝焊接焊接 回转体环缝焊接回转体环缝焊接u 应用对象：应用对象：角焊缝角焊缝，材质：材质：Q235，厚度：，厚度：20mm，结构形式：结构形式：T型型或环形或环形u T型型角焊缝（双枪式）：角焊缝（双枪式）：本系统采用自行设计的本系统采用自行设计的3轴机械臂悬挂龙门式，机械臂轴机械臂悬挂龙门式，机械臂 悬挂可移动横梁上，移动横梁可沿滑轨悬挂可移动横梁上，移动横梁可沿滑轨X轴方向运动，最大行程为轴方向运动，最大行程为7m，机械臂可沿，机械臂可沿横梁横梁Y轴和轴和Z轴移动，最大行程分别为轴移动，最大行程分别为4m和和1.5m；焊枪沿
5、机械臂；焊枪沿机械臂Z轴可旋转轴可旋转1800，可，可调节倾斜角度调节倾斜角度900。系统主要配置有焊接系统、控制系统、龙门运动系统等。本设。系统主要配置有焊接系统、控制系统、龙门运动系统等。本设备系统的特点：能够实现全自动化焊接，操作简便，精度高，效率高等特点。备系统的特点：能够实现全自动化焊接，操作简便，精度高，效率高等特点。u 环形角焊缝：环形角焊缝：本系统采用自行设计的本系统采用自行设计的3轴机械臂悬挂单架龙门式结构，机械臂只轴机械臂悬挂单架龙门式结构，机械臂只可沿横梁移动，焊枪前后及角度调节采取手动方式；焊件的同轴定位及夹紧装置采可沿横梁移动，焊枪前后及角度调节采取手动方式；焊件的同
6、轴定位及夹紧装置采用结合车床和变位机特点自行设计的工装系统，本设备系统的特点：简便、高效、用结合车床和变位机特点自行设计的工装系统，本设备系统的特点：简便、高效、精准。精准。方案简介方案简介二、焊接生产线自动化改造方案二、焊接生产线自动化改造方案2.1 龙门式自动焊方案龙门式自动焊方案主要部件组成：龙门架；滑轨；工作台；控制面板；主要部件组成：龙门架；滑轨；工作台；控制面板；焊枪调节机构焊枪调节机构;工件；工件；工装工装双焊枪布局双焊枪布局2.1 龙门式自动焊方案龙门式自动焊方案单焊枪布局单焊枪布局主要部件组成：吊装设备；工作台；控制面板；工件；主要部件组成：吊装设备；工作台；控制面板；工件；
7、工装；龙门架；焊枪调节机构工装；龙门架；焊枪调节机构龙门式自动焊系统组成及适用范围龙门式自动焊系统组成及适用范围双双焊焊枪枪系系统统模块组成模块组成双焊机双送丝机+焊枪双路气保护龙门架+单导轨工作台夹具集成柜预算价格预算价格系统特点系统特点双焊机可实现两侧角焊缝一次焊接成形，无需工件重复吊装和定位，效率高单单焊焊枪枪系系统统模块组成模块组成单焊机单送丝机+焊枪单路气保护龙门架+双导轨工作台夹具集成柜预算价格预算价格系统特点系统特点设备组成简单，但需要翻转工件完成双面焊，效率不高；或者同时配备两台焊机，分别施焊。2.1 龙门式自动焊方案龙门式自动焊方案 小结小结序号序号名称名称分项描述分项描述数
8、量数量单位单位 预计价格预计价格/万元万元1龙门架及机械臂龙门架及机械臂自行设计自行设计1套套约约152PLC控制系统控制系统+集成集成控制模块控制模块人工集成人工集成1套套7-103自动化焊机自动化焊机2套套约约304焊接焊接工作工作台台自行设计自行设计1台台3-5 5工装工装自行设计自行设计1套套1-26其他附属配件其他附属配件送丝机等送丝机等5设备主要部件设备主要部件及预计价格及预计价格2.2 环焊缝自动焊方案环焊缝自动焊方案主要部件组成：龙门架；变位器；焊枪；主要部件组成：龙门架；变位器；焊枪；工件；工件；焊机；焊机；系统简介：系统简介：采用单侧龙门导轨，可实现回转体零件对接焊缝、角焊
9、缝自动焊。配有焊接变位器简化回转体零件装配难度、保证装配精度，一次装夹即可完成焊接。序号序号名称名称分项描述分项描述数量数量 单位单位预计价格预计价格/万万元元1龙门架及机械臂龙门架及机械臂自行设计自行设计1套套5-82PLC控制系统控制系统+集成集成控制模块控制模块人工集成人工集成1套套7-103自动化焊机自动化焊机中等中等 2套套约约154工装工装自行设计自行设计1套套5-85其他附属配件其他附属配件送丝机等送丝机等5设备主要部件设备主要部件及预计价格及预计价格三、自动化气保焊工艺设计三、自动化气保焊工艺设计S1S2S3 熔合比=(S1+S2)/S3其中：S1+S2焊道中母材金属熔合横截面
10、积 S3 整个焊道金属的横截面积气保焊角焊缝成形系数示意 焊材选用；焊接电流/电压；送丝速度/焊接速度；保护气配比/流量气保焊角焊缝成形情况设备选型完成后，进行气保焊设备选型完成后，进行气保焊工艺参数优化设计，主要包括：工艺参数优化设计，主要包括：焊接热输入对角焊缝成形影响编号热输入/kJcm-1焊缝宽度B/mm焊缝计算厚度H/mm焊缝成形系数T=B/H110.89.95.91.67211.410.67.81.36313.810.87.51.44414.812.27.21.67517.613.57.11.90618.413.27.61.74718.914.17.51.88826.714.88.71.70表 焊接参数对角焊缝成形系数影响借鉴前期项目积累，优化角焊缝自借鉴前期项目积累，优化角焊缝自动焊接工艺：动焊接工艺：保证焊接熔合比，一次熔深 7mm以上；提高生产效率，一次焊接成 形替代打底焊+盖面焊复合工艺；改善焊缝表面成形质量四、项目研究内容及预期成果四、项目研究内容及预期成果2.焊接设备控制系统集成；1.自动化焊接设备设计、选择；3.自动化气体保护焊工艺优化设计 单道气保焊工艺单道气保焊工艺替代替代(气保焊打底气保焊打底+焊条电弧焊盖面焊条电弧焊盖面)工艺；工艺；优化焊缝表面成形质量，替代优化焊缝表面成形质量，替代(打磨打磨+刮腻刮腻)后续工艺后续工艺.谢谢
