宮玉成

（徐工集團(tuán)徐州重型機(jī)械有限公司 江蘇徐州 221000）

摘 要：起重機(jī)大型結(jié)構(gòu)件的焊接過程和整機(jī)裝配過程都需要大量物料集成和高效的過程保障?；?水蜘蛛"模式的成套化工藝裝備能夠突破傳統(tǒng)粗放的工藝裝備現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)焊接和裝配過程優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的保障效果。文中主要對(duì)此類工藝裝備的投入目的、系統(tǒng)組成、工作原理、功能實(shí)現(xiàn)和效果展示等情況進(jìn)行了說明和介紹。生產(chǎn)實(shí)踐表明：該類型工藝裝備適應(yīng)范圍廣，效率保障大大提高，對(duì)起重機(jī)智能制造起到積極的支撐作用，可在大型工程機(jī)械的焊接和裝配過程中推廣使用。

關(guān)鍵詞：水蜘蛛；成套化；KIT；流動(dòng)

0前言

伴隨著制造國際化的發(fā)展趨勢，具有本土自主特色的工藝裝備正以優(yōu)秀性能逐步凸顯。無論是焊接工廠還是裝配工廠，如何能夠優(yōu)質(zhì)、精準(zhǔn)、高效的支撐每一個(gè)工位和工作中心的生產(chǎn)是非常重要的。然而，傳統(tǒng)的工藝保障裝備更多的是以托盤、平臺(tái)、料架等為代表，不利于物料的拾取和使用，更不利于物料齊套性的預(yù)警及質(zhì)量防護(hù)，這種問題亟待改善，而起重機(jī)制造過程中基于“水蜘蛛”模式的成套化工藝裝備研究將針對(duì)性解決了此類問題。

1、投入目的及基本方案介紹

1.1投入目的

（1）傳統(tǒng)物料的組織和轉(zhuǎn)運(yùn)工藝裝備存在物料混放問題，作業(yè)人員進(jìn)行有效清點(diǎn)和確認(rèn)存在難度，同時(shí)在生產(chǎn)線工作中心使用物料時(shí)存在翻料找料的制約影響效率，同時(shí)工件混放影響尺寸參數(shù)，有造成質(zhì)量偏差的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）傳統(tǒng)工藝裝備為固定式為主，并且彼此之間相互獨(dú)立，每次只能單個(gè)進(jìn)行物料供給，缺乏流動(dòng)性和連接，物料組織效率較低。

1.2基本方案介紹

該工藝裝備主要特征在于：該工藝裝備具備輕便的行駛移動(dòng)性能，一般具有四輪移動(dòng)系統(tǒng)，前置為萬向輪，后置為定向輪，上方為托板和圍擋裝置，前方配置轉(zhuǎn)向連接機(jī)構(gòu)，后方配置連接底座，而托板上方則采用多樣化的成套化配置格柵。根據(jù)物料工件的重量、尺寸和質(zhì)量特性進(jìn)行ABC分級(jí)，不同等級(jí)的物料工件配置不同的成套工藝裝備。在同一級(jí)別的工藝裝備集成系統(tǒng)中，具有相同規(guī)格的轉(zhuǎn)向連接機(jī)構(gòu)和連接底座，能夠保證在串聯(lián)流轉(zhuǎn)過程中具備相同的轉(zhuǎn)彎半徑，達(dá)到單次運(yùn)載效率的倍增。同時(shí)根據(jù)物料工件應(yīng)用的工廠屬性不同，成套化格柵也對(duì)應(yīng)采用不同材質(zhì)，一般在焊接工藝性生產(chǎn)單元采用金屬格柵居多，在裝配生產(chǎn)單元采用線棒格柵居多。這種基于“水蜘蛛”模式下的成套工藝裝備推動(dòng)了起重機(jī)制造向全面流動(dòng)式制造轉(zhuǎn)型。

2、系統(tǒng)組成及工作原理

該工藝裝備的基礎(chǔ)系統(tǒng)組成（如圖1）。圖示“水蜘蛛”類型工藝裝備主要應(yīng)用于A類大型重量較大的物料工件，采用模塊化的移動(dòng)工裝進(jìn)行組合而成，載重輪采用真空橡膠材質(zhì)，能夠針對(duì)性的承載較大質(zhì)量，同時(shí)適用于工藝性分廠相對(duì)粗糙的路面環(huán)境，運(yùn)載過程中最前一個(gè)模塊工裝與小型電動(dòng)牽引車頭連接，然后后一個(gè)模塊工裝的牽引鉤掛靠在前一個(gè)模塊工裝的連接座上，保證在90度的轉(zhuǎn)彎半徑先順利通過。同時(shí)前后連接機(jī)構(gòu)采用快速裝夾式的結(jié)構(gòu)形式，腳踏即開，同時(shí)采用中間鏤空的輕量化設(shè)計(jì)，過程運(yùn)行平穩(wěn)。

成套化原理及示意（如圖2）：根據(jù)工作中心的焊接順序和焊接架位，對(duì)每一個(gè)工作中心附近的配盤點(diǎn)物料進(jìn)行組盤組合，按照ABC不同量級(jí)的區(qū)間進(jìn)行區(qū)分，一般單體輪廓外徑尺寸≥120cm，重量≥15KG的物料工件即劃分為A類，成套化原則一般采用同種物料倍數(shù)組合，格柵設(shè)計(jì)一般以簡單區(qū)分物料為主，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單；一般單體輪廓外徑尺寸≤20cm，重量手持無困難的物料工件即劃分為C類，介于A類和C類之間物料工件定義為B類。如圖示，按照工作中心的物料使用順序以及拿取便捷性進(jìn)行成套化組合，一般我們將成套化一個(gè)模塊稱為一個(gè)Kit（成套單元），以此將大大提高焊接加工中心的生產(chǎn)效率，降低過程質(zhì)量損失和風(fēng)險(xiǎn)。

3、工作狀態(tài)分析及使用效果展示

3.1水蜘蛛工藝裝備整體運(yùn)行系統(tǒng)狀態(tài)及效果展示（如圖3-圖5）

4、優(yōu)點(diǎn)及關(guān)鍵點(diǎn)列舉

4.1、水蜘蛛工藝裝備使用優(yōu)點(diǎn)：

（1）水蜘蛛成套化工藝裝備實(shí)現(xiàn)了10-15組工裝模塊的串聯(lián)和組合，單次物料工件的組織效率提高了10余倍，大大提高生產(chǎn)過程運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

（2）該工藝裝備突破傳統(tǒng)固定式的工藝裝備，實(shí)現(xiàn)了全部的流動(dòng)性作業(yè)，有效的避免了傳統(tǒng)叉車的移動(dòng)危險(xiǎn)隱患，取消了吊裝危險(xiǎn)工況，安全性能提升顯著。

（3）該工藝裝備能夠針對(duì)生產(chǎn)線的工作中心需求實(shí)現(xiàn)單元化成套化組盤，能夠充分滿足線邊物料的使用先后順序和取料便捷性，具有一定的“防錯(cuò)”功能。

（4）該工藝裝備優(yōu)化了轉(zhuǎn)運(yùn)負(fù)荷，改變了傳統(tǒng)柴油叉車轉(zhuǎn)運(yùn)的能耗高、污染大等問題，取而代之采用電動(dòng)設(shè)備進(jìn)行牽引轉(zhuǎn)運(yùn)，更加經(jīng)濟(jì)和環(huán)保。

4.2、水蜘蛛工藝裝備使用關(guān)鍵點(diǎn)：

（1）串聯(lián)型的組合模式依托相同的轉(zhuǎn)彎半徑設(shè)計(jì)思想，要注意效率與轉(zhuǎn)彎安全性的平衡。

（2）高效的流動(dòng)特性對(duì)承載輪具有一定的考驗(yàn)，日常維護(hù)檢測很重要。

5、結(jié)論

基于“水蜘蛛”模式的成套化工藝裝備研究，使針對(duì)結(jié)構(gòu)焊接生產(chǎn)線和裝配生產(chǎn)線效率得到顯著的提升，同時(shí)有效的降低了過程危險(xiǎn)系數(shù)，減輕了過程勞動(dòng)強(qiáng)度，適應(yīng)能力強(qiáng)，使焊接和裝配質(zhì)量得到有效提升，經(jīng)濟(jì)型和環(huán)保性顯著增強(qiáng)，可在工程機(jī)械生產(chǎn)實(shí)踐中推廣使用。