浅谈CRH380动车组转向架拖车横向止挡座OTC机械手自动焊接编程、焊接要点、疑难问题解决方法

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年6期   作者:张晓峰 董泽民 谢元立 李万君 郭立明
[导读] 为本文介绍了CRH380动车组转向架拖车横向止挡座OTC机械手自动焊接编程要点、注意事项,

         摘要:为本文介绍了CRH380动车组转向架拖车横向止挡座OTC机械手自动焊接编程要点、注意事项,以及CRH380动车组转向架拖车横向止挡座OTC机械手自动焊接生产中要点、疑难问题的解决方法。
         关键字:CRH380;转向架拖车横向止挡座;OTC机械手;编程;
前言
         CRH380动车组是高速铁路客车的重要组成部分。它的研制需要新产品、新工艺、新材料、新技术,更需要高素质的设计者、制造者、管理者的消化、吸收和创新。为了站稳国内高速列车生产制造的市场,公司和德国西门子公司合作生产时速CRH380高速动车转向架。为了改善及稳定焊接质量,提高生产效率,减少废品或返修量,改善工人劳动条件和降低劳动强度,公司利用OTC焊接机器人进行转向架拖车横向止挡座等关键部件的焊接。

一、 拖车横向止挡座的编程
1、空步和工作步的确定
OTC机械手焊接程序是由空步和工作步组成的。在编程过程中每一个空步的确定,要考虑运行速度百分比、运动模式(线性非线性)、坐标、编程位置(各个轴的位置)四个要素;
         工作步的确定,则要分析五个要素,即除空步的四个要素外,还要考虑选择已编辑好的样板焊缝子程序的调用。
         拖车横向止挡座焊接程序共有728个步点(空步+工作步),意味着728个工步要分析以上5个因素。
2、焊接位置的选择

         CRH380转向架拖车横向止挡座焊接时,首先要求拖车横向止挡座缝必须保持水平位置的焊接状态。由于高速列车转向架拖车横向止挡座外缝不是一条直线,而是由直线和圆弧组成,所以为满足焊接需要,OTC焊接机器人和工件需要协动,保持焊缝的水平位置。
3、多项编程技巧的使用
         由于拖车横向止挡座焊缝密集,钢板较厚,有的焊缝层数达到4层,这时可以通过编写其中根层一条焊缝,通过转移功能,输入P1源和P1目标,复制这条焊缝3次添加到程序中,并且在库程序中建立4层焊缝所需要的参数,依次调用,这样程序调节容易,减少工作时间提高工作效率,在焊接过程中层与层之间步点准确,焊缝美观。
4、拖车横向止挡座无接头自动焊接程序
         拖车横向止挡座是转向架构架重要的组成部分,因其高质量的要求,必须经过严格的磁粉探伤,不容许有一点缺陷。由于工件尺寸较大,焊缝复杂,手工焊接难以保证如此高的质量要求。又因拖车横向止挡座焊缝类型多变,焊接质量要求高,经过反复试验,OTC焊接机器人以其优异的产品质量、较高的生产效率圆满完成了任务,并且焊后没有焊接接头,省去修磨时间。目前已投入批量生产,一次探伤合格率达到95%以上,有效保证了生产计划的顺利完成。


二、拖车横向止挡座的焊接
1、了解焊接工艺流程
         了解拖车横向止挡座机械手焊接工艺流程有利于对拖车横向止挡座结构的掌握,从而在焊接过程中对相关项点位置程序加以调节,保证焊接质量。
2、拖车横向止挡座焊接工装卡具的调整
         在工作中由于焊接的需求,要人工将工件安装在工装上焊接,焊接后再人工从工装上卸下来,由于CRH380的尺寸要求很严格,卡具的要求也很精确,所以在装工件是时候很难,每装一次都很费时费力,在工作时存在不容易装卡的位置,特别是拖车横向止挡座两侧的定位螺栓下的定位圆柱由于像阶梯形状很难下落,解决办法是将工装上定位小圆柱的阶梯加工成圆滑形状就很容易下落安装,这样安装工件的时候很容易下落到指定位置,可节省工作时间,减轻了工作难度,提高了工作效率,减少了工件磕碰伤的严重程度。
3、快速焊接提能法
         在生产过程中我观察到车间多个机械手焊接程序的焊枪角度的限位原因和每一个程序都有上百步甚至上千步的步骤,大大增加了机器人运行中死机现象和焊接的运行时间,机械手经常死机和长时间运行会使机器过热、焊机过热。而且磨损机器。使机器人的使用寿命降低,要解决这几点可通过对多个焊接程序精简化来实现,把不必要的空间步骤减掉,把不合理、易死轴的运行轨迹进行调整,可使机械手焊接工序提高工作效率20%,这样既增加了产量又节省了工作时间,对机械人起到良好的保养作用。
         4、焊后修磨
         拖车横向止挡座机械手焊接后需要对其进行表面清理,去除焊接缺陷。所需工具有角磨机、直磨机、风铲等。
结论
         本论文通过以上几章节的浅谈叙述,可使一名初次接触拖车横向止挡座的机械手操作人员对CRH380拖车横向止挡座的编程和焊接有一个初步直观的了解。避免在拖车横向止挡座实际编程、焊接中出现以上已谈到的要点进行重复分析作业。同时便于相关人员查阅拖车横向止挡座机械手焊接疑难问题的解决办法。提高了CRH380动车组转向架拖车横向止挡座编程、焊接的工作效率。
参考文献
         1、《金属焊接与切割作业》
         2、《焊接作业技术操作规程》
         3、《计算机基础实用教程》
         4、《IGM焊接机械手编程手册》
         5、《国际焊接技师培训教材》
            
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