風(fēng)力發(fā)電機組焊接工藝研究

時間:2022-11-02 09:39:00

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風(fēng)力發(fā)電機組焊接工藝研究

1引言

國內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機組制造行業(yè)內(nèi)主機架產(chǎn)品的焊接基本都采用傳統(tǒng)手工焊接方式。焊接效率不高,焊接質(zhì)量受焊接工人業(yè)務(wù)能力的制約較大,再加上焊接工況較差,長時間焊接作業(yè)對焊接操作工人的健康危害嚴(yán)重,高技術(shù)的焊接工人勞務(wù)成本日益增加,甚至?xí)霈F(xiàn)高薪亦難尋技術(shù)過關(guān)的高質(zhì)量焊工。傳統(tǒng)焊接問題日益突出,焊接機器人代替焊接工人已是必然趨勢。

2主機架產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

在滿足風(fēng)力發(fā)電機組整機性能優(yōu)良的基礎(chǔ)上,為節(jié)約設(shè)備購置成本及實現(xiàn)自動化焊接的可行性,便于機架適應(yīng)焊接變位機的結(jié)構(gòu),調(diào)整優(yōu)化設(shè)計了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)型式,如圖1~圖2所示。

3智能化焊接變位機結(jié)構(gòu)選型

依據(jù)我公司風(fēng)力發(fā)電機組優(yōu)化后的主機架的結(jié)構(gòu)特性,經(jīng)長期研討分析,確定了最適合生產(chǎn)要求的焊接機器人工作站設(shè)備。在課題完成研究階段,焊接自動化設(shè)備主要的變位機結(jié)構(gòu)形式如圖3~圖5所示。結(jié)合風(fēng)電主機架產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特性、設(shè)備造價及技術(shù)的可行性,第3種方案為較優(yōu)方案,焊接機器人系統(tǒng)選擇德國CLOOS成套原裝進口設(shè)備。

4焊接智能化設(shè)備對產(chǎn)品可焊性仿真模擬

機器人焊接仿真模擬,論證機器人焊接的可行性,驗證自動焊接時的干涉問題。部分仿真模擬如圖6所示。

5結(jié)論

焊接智能化設(shè)備是保證焊接效率與質(zhì)量,改善工人勞動強度,提高工人作業(yè)條件,降低生產(chǎn)成本,加強安全文明生產(chǎn),實現(xiàn)企業(yè)6S管理的有效舉措,通過本項目焊接工藝方案研究,為風(fēng)電主機架焊接智能化生產(chǎn)實現(xiàn)高端突破提供基本的技術(shù)保障與支撐。文章的分析與結(jié)論如下:1)最終選型的變位機結(jié)構(gòu)具備的優(yōu)點:①工件易于實現(xiàn)自動上下料,自動化上下料過程故障率低;②變位機離地高度遠遠低于其他變位機高度,安全性高,出現(xiàn)故障易于維修;③線體配套的自動RGV小車高度低,拖載工件運行安全;④均可實現(xiàn)船型焊接位置,且該結(jié)構(gòu)形式控制簡單,造價成本低;2)根據(jù)主機架機構(gòu)形式及坡口角度計算確定產(chǎn)線節(jié)拍,優(yōu)化設(shè)備配置,以填充量進行理論計算:單絲焊接起焊腳15mm,實芯焊絲1.2mm,送絲速度9.5m/min(焊接電流約280~290A),單絲焊接填充量約為5.1kg/h;雙絲焊接前絲速度8.3m/min,后絲速度7.2m/min,雙手焊接填充量約為8.2kg/h,經(jīng)綜合計算分析:2.0MW前機架機器人自動焊接所需時間為66.9h,2.0MW后機架焊接時間總需10.78h。本課題研究項目處于實施階段,相關(guān)計算研究僅供參考,文章所屬內(nèi)容僅代表個人觀點。

作者:荊旭東 單位:太原重工新能源裝備有限公司

參考文獻:

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