常用的人工焊接變位機(jī)基本型式有：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(jī)均不能實(shí)現(xiàn)被焊工件在空間內(nèi)的任意旋轉(zhuǎn)，不能使各類焊縫轉(zhuǎn)動(dòng)到所需要的最佳位置。以前我廠也從各地引進(jìn)多種焊接變位機(jī)，但現(xiàn)場(chǎng)使用都不方便從而被淘汰，投資高浪費(fèi)大。為開發(fā)適宜的變位機(jī)，我們經(jīng)過多年的工作實(shí)踐，調(diào)研分析，主要思路啟發(fā)于從國(guó)外引進(jìn)的結(jié)構(gòu)件焊接機(jī)器人。焊接機(jī)器人上配備的焊接變位機(jī)的型式先進(jìn)，適合國(guó)內(nèi)工程機(jī)械行業(yè)結(jié)構(gòu)件的焊接。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)分析介紹焊接變位機(jī)選型及常用幾種變位機(jī)的形式等。僅供參考。

１、使用工程機(jī)械結(jié)構(gòu)件焊接變位機(jī)的意義

挖掘機(jī)、壓路機(jī)、裝載機(jī)等工程機(jī)械的結(jié)構(gòu)件大多數(shù)都很復(fù)雜，而且是整機(jī)主要關(guān)鍵部件，其焊接質(zhì)量的好壞直接影響整機(jī)性能。選擇合適的變位機(jī)能提高焊接質(zhì)量及生產(chǎn)效率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度及生產(chǎn)成本，加強(qiáng)安全文明生產(chǎn)，有利于現(xiàn)場(chǎng)管理。特別是入世的沖擊，工程機(jī)械市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)越來越激烈，國(guó)內(nèi)企業(yè)必須適應(yīng)形勢(shì)，通過焊接變位機(jī)等基礎(chǔ)設(shè)備投入達(dá)到生產(chǎn)能力的革命。

２、結(jié)構(gòu)件焊接變位機(jī)的選型

①根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇合適的焊接變位機(jī)。如：裝載機(jī)后車架、壓路機(jī)機(jī)架可用雙立柱單回轉(zhuǎn)模式，裝載機(jī)的前車架可選Ｌ型雙回轉(zhuǎn)式，裝載機(jī)鏟斗焊接變位機(jī)可設(shè)計(jì)成Ｃ型雙回轉(zhuǎn)式，挖掘機(jī)車架、大臂等可用雙座式頭尾雙回轉(zhuǎn)型式，對(duì)于一些小總成焊接件可選取目前市場(chǎng)上已系列化生產(chǎn)的座式通用變位機(jī)。

②根據(jù)手工焊接作業(yè)的情況，所選的焊接變位機(jī)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，保證焊接質(zhì)量。

③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(jī)，工人操作高度盡量低，安全可靠。工裝設(shè)計(jì)要考慮工件裝卡簡(jiǎn)單方便。

④工程機(jī)械大型的焊接結(jié)構(gòu)件變位機(jī)的焊接操作高度很高，工人可通過墊高的方式進(jìn)行焊接。焊接登高梯的選取直接影響焊接變位機(jī)的使用，視高度情況可用小型固定式登高梯、三維或兩維機(jī)械電控自動(dòng)移動(dòng)式焊接升降臺(tái)。

３、幾種常用變位機(jī)結(jié)構(gòu)

①雙立柱單回轉(zhuǎn)式變位機(jī)：該種變位機(jī)適合裝載機(jī)的后車架、壓路機(jī)機(jī)架等工程機(jī)械長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)件的焊接，形式如圖示１兩種樣式，其主要特點(diǎn)是立柱一端電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作裝置沿一個(gè)回轉(zhuǎn)方向運(yùn)轉(zhuǎn)，另一端隨主動(dòng)端從動(dòng)。兩側(cè)立柱可設(shè)計(jì)成可升降式，以適應(yīng)不同規(guī)格產(chǎn)品。這種型式變位機(jī)的缺點(diǎn)只能在一個(gè)圓周方向回轉(zhuǎn)，選擇時(shí)要注意焊縫形式是否適合。

②Ｕ型雙座式頭尾雙回轉(zhuǎn)型式：與第一種變位機(jī)型式相比，即在圖１第二種的基礎(chǔ)上被焊結(jié)構(gòu)件在另外一個(gè)空間又增加一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。如圖２這種型式的變位機(jī)焊接空間大，工件可被旋轉(zhuǎn)到需要的位置，設(shè)計(jì)先進(jìn)，目前已在工程機(jī)械許多廠家成功使用。該變位機(jī)可根據(jù)各廠的工藝情況在裝載機(jī)、挖掘機(jī)、壓路機(jī)等結(jié)構(gòu)件焊接時(shí)應(yīng)用。

③Ｌ型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機(jī)：該種變位機(jī)如圖３所示，其工作裝置Ｌ型，有兩個(gè)方面的回轉(zhuǎn)自由度，且兩個(gè)方向都可以±３６０°任意回轉(zhuǎn)。此變位機(jī)與其它類型變位機(jī)相比，開敞性好，容易操作。Ｌ型變位機(jī)已在裝載機(jī)前車架焊接中成功的使用，而且使用效果很好，深受現(xiàn)場(chǎng)操作工的歡迎.

④Ｃ型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機(jī)：如圖示４，Ｃ型回轉(zhuǎn)形式與Ｌ型機(jī)相同，只是為了方便夾具體的設(shè)計(jì)，根據(jù)結(jié)構(gòu)件的外形，變位機(jī)的工作裝置稍作變動(dòng)。該種型式焊接變位機(jī)，適合裝載機(jī)的鏟斗、挖掘機(jī)的挖斗等焊接。

⑤座式通用變位機(jī)：如圖５座式焊接變位機(jī)工作臺(tái)有一個(gè)整體翻轉(zhuǎn)的自由度，可以將工作翻轉(zhuǎn)至理想的焊接位置進(jìn)行焊接。另外工作臺(tái)還有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的自由度。該種變位機(jī)已被多個(gè)廠家系列化生產(chǎn)，其適合工程機(jī)械的小型焊接件及一些管類、軸類、盤類等中小型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的焊接。

從幾種變位機(jī)的示意圖可以看出，變位機(jī)的總體型式可分兩大類，一類雙底座回轉(zhuǎn)式（示意圖１、示意圖２），另一類是單機(jī)座工作裝置懸伸式（示意圖３、示意圖４）。兩結(jié)構(gòu)形式的顯著特點(diǎn)決定在設(shè)計(jì)這兩種焊接變位機(jī)時(shí)側(cè)重點(diǎn)不同，如Ｌ型、Ｃ型變位機(jī)要充分考慮平衡性。在選擇變位機(jī)時(shí)要根據(jù)工件的形狀、焊縫的形式及工藝現(xiàn)狀選取，否則，有可能不好用或不能用。

４、結(jié)束語

國(guó)外大型結(jié)構(gòu)件的焊接一般應(yīng)用機(jī)械手，從國(guó)內(nèi)目前的工藝現(xiàn)狀及設(shè)備投入情況，完全用焊接機(jī)器人代替手工焊接作業(yè)條件還不成熟。但是如果沒有焊接變位機(jī)，對(duì)于復(fù)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。工人無法按焊接工藝執(zhí)行，焊接質(zhì)量也無法保證。

再者，工程機(jī)械大部分結(jié)構(gòu)件很不規(guī)則，如裝載機(jī)的前車架、挖掘機(jī)的大臂等類工件，焊縫復(fù)雜，外形大且重量較重，靠行車或其它吊裝設(shè)備人工翻轉(zhuǎn)，不僅頻繁占用吊裝設(shè)備，焊接效率低，而且現(xiàn)場(chǎng)操作極端野蠻，存在一定的安全隱患。因此，近年來人工焊接變位機(jī)得到國(guó)內(nèi)工程機(jī)械行業(yè)的廣泛共識(shí)，都在加大這方面的投入。