奧地利利勃海爾工廠制造的產(chǎn)品是輪式
裝載機。為了焊接裝載機的鏟斗轉(zhuǎn)臂，該企業(yè)投資了70萬歐元購置兩臺機器人。用串聯(lián)式機器人與手工焊接相比，生產(chǎn)能力提高 4到5倍。
利勃海爾工廠生產(chǎn)14種型號的輪式裝載機，其自重從5噸到25噸，其傾覆負荷最大為18噸，挖斗容量為0.7~5立方米。這種輪式裝載機動力燃料消耗少，污染低，因而實現(xiàn)了經(jīng)濟性與環(huán)保的平衡。這些成效都歸功于一系列的技術(shù)創(chuàng)新。例如，在鏟斗轉(zhuǎn)臂的焊接中，2臺機器人相對于手工焊接，其生產(chǎn)效率提高了4到5倍，并且?guī)缀醢俜种俚乇ＷC了焊縫質(zhì)量的一致性。該工廠每年生產(chǎn)1,200~1,800臺輪式裝載機，經(jīng)濟效益相當(dāng)可觀。Carl Cloos焊接技術(shù)有限公司為利勃海爾提供此種焊接機器人。
特殊的變位器
輪式裝載機鏟斗轉(zhuǎn)臂是一種高強度、高安全性的部件。外力經(jīng)由鏟斗和其它構(gòu)件，傳遞到長達2,200到3,500毫米的轉(zhuǎn)臂上。鏟斗裝載的砂礫、泥土、巖石和其它材料的總重量都由轉(zhuǎn)臂承擔(dān)。
為了焊接此種鏟斗轉(zhuǎn)臂，利勃海爾購置了2臺機器人。第1臺機器人用于將與斗柄鉸接點的整體軸承襯套焊到轉(zhuǎn)臂的側(cè)面；第2臺機器人，用于使斗軸與轉(zhuǎn)臂左右側(cè)的構(gòu)件彼此焊接成一體。大型鏟斗轉(zhuǎn)臂的斗軸由高強度鋼制作，而小型鏟斗轉(zhuǎn)臂的斗軸則是由細晶粒的結(jié)構(gòu)鋼制作。轉(zhuǎn)臂側(cè)板和整體軸承的襯套由同一種材料制作。
焊接過程的核心部分是裝有新開發(fā)的帶有機器人2的特殊變位器。這種變位器的特殊之處在于：焊接機器人放置在挖掘機兩轉(zhuǎn)臂構(gòu)件之間的擺動軸上。這樣，焊接斗軸與2個轉(zhuǎn)臂構(gòu)件時，機器人可始終可最佳地接近工件。在合理的焊接過程中，被焊工件不必復(fù)位即可按要求轉(zhuǎn)換3~6個焊接位置。這種專用的變位器與焊接過程同步，可控制的兩個軸向的有效負重最大至7.5噸。
高焊接質(zhì)量的前提條件是斗軸焊接處的焊縫要精細準(zhǔn)備。與手工焊接時的窄梅花形狀相比，在用機器人焊接的情況下，其焊縫應(yīng)具有更大的坡口角。按照輪式裝載機型號的不同，中空的斗軸的壁厚在22毫米和35毫米之間，而轉(zhuǎn)臂構(gòu)件側(cè)板的厚度在30毫米和55毫米之間。將斗軸與側(cè)向構(gòu)件焊接成一體的工作，與手工焊接焊位變換達20次相比，使用串聯(lián)式焊接和擺動式焊矩，其焊接位置變換次數(shù)減少到僅為3到6次。此外，這種焊接工藝，焊縫幾何形狀明顯有利于鏟斗轉(zhuǎn)臂上的力傳遞。減少位置轉(zhuǎn)換次數(shù)也降低了被焊工件出現(xiàn)收縮量。因此,可更好地控制因受熱而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形，大大減少了調(diào)整所需的費用。
回轉(zhuǎn)變位器和可回轉(zhuǎn)的縱向作業(yè)機構(gòu)
在機器人1中，Romat 360型機器人帶有一個10米縱向作業(yè)機構(gòu)和兩側(cè)配置帶2個支座的回轉(zhuǎn)變位器。 由模鍛鍛造的或者由火焰切割制作的軸承整體襯套，在水平垂直位置焊于轉(zhuǎn)臂的側(cè)向構(gòu)件上。雙層角焊縫由一層根部焊道和兩層面層焊道組成。
被焊工件的夾緊裝置適用于各種型號的裝載機轉(zhuǎn)臂。在機器人1做準(zhǔn)備的時候，操作員首先夾緊側(cè)向部件，用梳形樣板使軸承的整體襯套置于正確的位置上，并按照手工焊接的做法將它點焊定位。加設(shè)防護罩，以預(yù)防焊接時的焊花影響其配合面。在焊接結(jié)束焊縫冷下來之后，在機器人2的位置，把左右兩側(cè)的轉(zhuǎn)臂構(gòu)件連同斗軸一起，固連在專門的夾緊框架內(nèi)，點焊定位后緊固于專用的變位器上。
除了生產(chǎn)能力之外，在設(shè)計機器人設(shè)備的時，對安全性要求也很高。兩個機器人的工作區(qū)域應(yīng)完全屏蔽。焊接時聯(lián)動的排氣罩可保證安全地排出所產(chǎn)生的煙氣。
連續(xù)控制焊接過程符合焊接工作標(biāo)準(zhǔn)。借助磨樣顯微照片，可以用抽樣方式復(fù)檢焊縫質(zhì)量。在設(shè)計階段已經(jīng)執(zhí)行了為認可這種焊接方法所必需的檢驗。
