张继彪 马月磊 刘 磊 焦方超 宋 明

泰安市泰洁科工贸有限责任公司 山东 泰安 271200

引言

随着国内大部分矿井开采深度的不断增加,巷道支护难度越来越大,急需把注浆锚固锚索和树脂锚固锚索合二为一,通过二者之间的取长补短,兼有二者的优点,克服它们各自的缺点,形成一种全新的锚索品种；通过提高注浆压力,使浆液在充满钻孔、实现全长锚固的同时,向钻孔周围岩石裂隙中扩散,对围岩起到粘结固化作用,实现深孔锚注。目前中空注浆锚索在矿井中得到了很好的推广应用,主要用在软岩及深井巷道、大断面硐室、沿空掘巷、沿空留巷、巷道修复、底臌治理、等复杂苦难条件,取得了较好的技术经济效益公司为了降低煤矿成本,紧跟形势自主制作加工SKZ22-1/1860 中空注浆矿用锚索,而焊接速度严重制约我公司生产效率,基于此公司技术人员自主研发了锚索全自动焊接机器人。

1 工业机器人的发展历程

第一代：60年代初,美国Unination公司成功研制第一台数控机械手,它是具有记忆存储能力的示教再现式机器人,1962 年年美国AMF公司推出的VERSATRAN 和UNIMATIONGON 公司推出的UNIMATE是机器人产品最早的实用机型。

第二代：70年代初,出现了具有感觉传感器的机器人,具有一定的自适应能力。

第三代：80年代,具有智能功能的机器人,具有灵活的思维功能。到了90年代初随着计算机技术、微电子技术、网络技术等快速发展,机器人技术也得到了快速发展。

系统组成

本系统如图所示包括步进电机Ⅰ(控制锚索旋转角度)、二保焊焊枪、气缸、丝杠滑块平移平台、步进电机Ⅱ、双轴编程控制器。

为方便员工快速上手,经过调研我公司采用奔腾数控BR010编程控制器,本控制器可实现双轴、11路输出、11路输入。

系统运行

第一步将锚索穿入轴承座,到达指定位置后利用卡盘进行固定。

第二步按运行按钮,电机Ⅱ根据编程的指令进行转动,电机带动的丝杠滑块平移平台向左匀速运动,与此同时编程器控制电磁阀的吸合,使气缸下落,同时编程器还控制继电器(代替二保焊按钮)吸合使二保焊焊枪吐丝实现焊接功能,由于转速、圈数已提前编程,因此可实现匀速焊接。当到达指定位置后,控制器会下达指令使电机Ⅱ反转,电磁阀、继电器弹开,即气缸弹起、焊枪停止工作。

第三步电机Ⅱ反转的瞬间,电机Ⅰ开始正转,根据设定好的参数,实现卡盘旋转45°卡盘旋转完毕后系统运行第二步,循环8次即可完成焊接。

系统优点与前景

(1)本产品具有稳定和提高焊接质量的功能。

(2)提高劳动生产率。

(3)改善劳动强度。

(4)可根据用户需求对机器人输入不同的指令实现不同的功能,例如电机Ⅱ不工作,电机Ⅰ工作可以实现环形焊缝的焊接可以用于焊接圆管和圆钢。

(5)如果两电机同时工作可以实现螺旋焊缝的焊接可以用于绞龙叶片的焊接。

(6)对焊枪继电器输入不同的指令可以实现点焊、断焊等焊接方式。

结语

焊接是现代机械制造业中必不可少的一种加工工艺方法,在汽车制造、工程机械、摩托车等行业中占有重要的地位。过去采用人工操作焊接加工是一项繁重的工作,随着许多焊接结构件的焊接精度和速度要求越来越高,一般工人已难以胜任这一工作。此外,焊接时的电弧、火花及烟雾等对人体会造成伤害,焊接制造工艺的复杂性、劳动强度、产品质量、批量等要求,使得焊接工艺对于自动化、机械化的要求极为迫切,实现机器人自动焊接代替人工操作焊接成为几代焊接人的理想和追求目标。制造的批量化、高效率和对产品质量一致性的要求,使焊接机器人在焊接中获得大量应用。汽车制造中的机器人自动焊接所占比重也超过建筑、造船、钢结构等其它行业,这也反映出汽车焊接生产所具有的自动化、柔性化、集成化的制造特征。焊接机器人是焊接自动化的革命性进步,它突破了传统方式,开拓了一种自动化生产方式。焊接机器人的出现,使小批量产品自动化焊接生产成为可能。