山推工程機械股份有限公司（山東濟寧 272035）翟 浩 孟國強 王彩鳳

常用的人工焊接變位機基本形式有伸臂式、傾翻回轉(zhuǎn)式和雙立柱單回轉(zhuǎn)式等。由于受到回轉(zhuǎn)自由度的限制，這幾種變位機均不能實現(xiàn)被焊工件在空間內(nèi)的任意旋轉(zhuǎn)，所以不能使各類焊縫轉(zhuǎn)動到所需要的最佳位置。為開發(fā)適宜的變位機，我們經(jīng)過多年的工作實踐，調(diào)研分析，主要思路啟發(fā)于從國外引進的結(jié)構(gòu)件焊接機器人。焊接機器人上配備的焊接變位機的結(jié)構(gòu)先進，適合國內(nèi)工程機械行業(yè)結(jié)構(gòu)件的焊接。本文根據(jù)山推現(xiàn)場使用經(jīng)驗，介紹焊接變位機選型及常用幾種變位機的形式等。

1.工程機械結(jié)構(gòu)件使用焊接變位機的意義

推土機、挖掘機、壓路機等工程機械的結(jié)構(gòu)件大多數(shù)都很復雜，而且是整機主要關(guān)鍵部件，其焊接質(zhì)量的好壞直接影響整機性能。選擇合適的焊接變位機能提高焊接質(zhì)量及生產(chǎn)效率，降低工人的勞動強度及生產(chǎn)成本，加強安全文明生產(chǎn)，有利于現(xiàn)場管理。

2.結(jié)構(gòu)件焊接變位機的選型

（1）根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)件的特點選擇合適的焊接變位機 如推土機后橋箱、挖掘機X架可用L型雙回轉(zhuǎn)式焊接變位機，推土機臺車架可用滾輪架式焊接變位機，挖掘機鏟斗焊接變位機可設計成C型雙回轉(zhuǎn)式，挖掘機動臂可用雙立柱單回轉(zhuǎn)式變位機。

（2）根據(jù)手工焊接作業(yè)的情況選型 所選的焊接變位機能把被焊工件的任意一條焊縫轉(zhuǎn)到平焊或船焊位置，避免立焊和仰焊，保證了焊接質(zhì)量。

（3）根據(jù)操作需要選型 選擇開敞性好，容易操作，結(jié)構(gòu)緊湊占地面積小的焊接變位機，工人操作高度盡量低，安全可靠。工裝設計要考慮工件裝夾簡單方便。

（4）大型結(jié)構(gòu)件選型 工程機械大型的焊接結(jié)構(gòu)件變位機的焊接操作高度很高，工人可通過墊高的方式進行焊接。也可通過配有液壓升降臺以方便不同高度位置進行焊接。

3.山推工程機械結(jié)構(gòu)件使用的幾種常用變位機結(jié)構(gòu)

（1）雙立柱單回轉(zhuǎn)式焊接變位機 該種變位機適合挖掘機動臂、壓路機機架等工程機械長方形結(jié)構(gòu)件的焊接，其主要特點是立柱一端電動機驅(qū)動工作裝置沿一個回轉(zhuǎn)方向運轉(zhuǎn)，另一端隨主動端從動。兩側(cè)立柱可設計成可升降式，以適應不同規(guī)格產(chǎn)品。這種變位機的缺點只能在一個圓周方向回轉(zhuǎn)，選擇時要注意焊縫形式是否適合。圖1為此種變位機在山推挖掘機動臂焊接上的應用。

圖1 雙立柱單回轉(zhuǎn)式焊接變位機

（2）雙座式頭尾雙回轉(zhuǎn)焊接變位機 與第一種變位機相比，即在圖1的基礎(chǔ)上被焊結(jié)構(gòu)件在另外一個空間又增加一個旋轉(zhuǎn)自由度。這種形式的變位機焊接空間大，工件可被旋轉(zhuǎn)到需要的位置，設計先進，目前已在工程機械許多廠家成功使用。圖2為雙座式頭尾雙回轉(zhuǎn)變位機在山推挖掘機X架上的使用。

圖2 雙座式頭尾雙回轉(zhuǎn)焊接變位機

（3）L型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機 該種變位機其工作裝置為L型，有兩個方向的回轉(zhuǎn)自由度，且兩個方向都可以±360°任意回轉(zhuǎn)。此變位機與其他類型變位機相比，開敞性好，容易操作。圖3為L型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機在推土機后橋箱焊接中的成功使用，而且使用效果很好，深受現(xiàn)場操作工的歡迎。

圖3 L型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機

（4）C型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機 C型回轉(zhuǎn)形式與L型機相同，只是為了方便夾具體的設計，根據(jù)結(jié)構(gòu)件的外形，變位機的工作裝置稍作變動。該種形式焊接變位機，適合裝載機的鏟斗、挖掘機的挖斗等焊接。圖4為C型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機在山推挖掘機鏟斗上的焊接。

圖4 C型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機

4.焊接變位機的發(fā)展趨勢

國外大型結(jié)構(gòu)件的焊接一般應用機械手，從國內(nèi)目前的工藝現(xiàn)狀及設備投入情況，完全用焊接機器人代替手工焊接作業(yè)的條件還不成熟。但是如果沒有焊接變位機，對于復雜結(jié)構(gòu)件內(nèi)的一些立焊縫、仰焊縫等單純靠人工調(diào)整至容易焊接的平焊或船焊位置是不可能的。另外，工程機械大部分結(jié)構(gòu)件很不規(guī)則，如推土機的后橋箱、臺車架、挖掘機的動臂等工件，焊縫復雜，外形大且質(zhì)量較重，靠行車或其他吊裝設備人工翻轉(zhuǎn)，不僅頻繁占用吊裝設備，焊接效率低，而且現(xiàn)場操作極端困難，存在一定的安全隱患，但使用焊接變位機這些問題均能夠得到有效解決。為此，隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，相信焊接變位機在工程機械的應用會越來越普遍。