高端液压支架智能焊接车间的总体工艺设计及关键技术研究

摘要

液压支架是综合机械化采煤过程中的重要设备，且煤炭在我国的能源结构中依然占据重要地位。目前，我国液压支架结构件的焊接大多还采用人工焊接的方式，在液压支架的数量和质量上都不能满足生产的需求。因此，研究煤矿液压支架智能焊接工艺及其关键技术具有十分重要的意义。　　首先，分析液压支架焊接工艺及过程控制的国内外研究现状，研究液压支架各结构件的结构特点及工艺要求，以车间整体工艺系统规划布局为基础，完成连杆焊接生产线及结构件焊接生产线的工艺设计，通过焊接工艺节拍计算，确定出连杆焊接生产、流水线的布置方式，以“线-站”组合模式构建中厚板焊接生产系统。　　研究分层多道焊接技术、格子间变形的自适应技术、激光传感技术，并开发了专用焊接控制程序，提出宽间隙焊接参数选取、横焊缝脉冲打底等自动焊接工艺，解决了焊接机器人与液压支架制造的适应性问题。　　研究与机器人焊接核心控制系统配套的外部轴控制、工件夹具、生产线控制、物流等系统，研制开发了相关装置，实现了液压支架结构件焊接、翻转、上下料、运输等工艺流程的自动化。　　最后，基于MES制造执行系统开发了车间级的智能化生产管理系统，系统具有数据格式兼容性、通信协议统一化等特点，能够进行生产计划安排、信息分析统计，实时监测设备状态，全面记录操作过程、配件更换、维修等信息，从而实现整个车间的统一管理。

目录

声明

1 绪 论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 课题的国内外研究现状

1.3 研究内容

2 智能焊接车间总体工艺设计

2.1 液压支架结构件焊接技术要求

2.2 车间整体工艺系统规划

2.3 连杆焊接生产线工艺设计

2.4 结构件焊接生产线工艺设计

2.5 车间整体工艺布局

2.6 车间整体除尘工艺方案

2.7 本章小结

3 智能焊接关键设备的研究

3.1 连杆智能焊接生产线

3.2 结构件焊接生产线

3.3 本章小结

4 液压支架机器人焊接关键技术及工艺试验研究

4.1 机器人分层多道焊接工艺研究

4.2 格子间变形适应性技术

4.3 离线编程技术及专家数据库研究

4.4 环保无镀铜焊丝的机器人焊接工艺研究

4.5 本章小结

5 智能焊接车间信息管理控制系统研究

5.1 液压支架焊接车间分析

5.2 系统总体方案

5.3 软件系统的开发

5.4 信息管理系统软件的实现

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 结论

6.2 创新点

6.3 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间从事科学研究及成果情况