机器人自动焊在液压支架结构件制造中的应用
液压支架结构件焊接工艺分析
液压支架结构件焊接工艺分析发表时间：2014-09-29T17:43:52.873Z 来源：《科学与技术》2014年第8期下供稿作者：李养英[导读] 液压支架是现代化煤矿采掘工作面的重要支护设备，支架结构件的焊接质量直接影响着煤矿的安全生产，因此制定合理的焊接工艺尤为重要。
李养英山东省济宁市兖矿机电设备制造厂 273500摘要：随着煤矿高产高效矿井的建设以及煤矿开采的日益加深，液压支架作为一个重要的支护设备在煤矿的采掘工作面中的重要性越来越突出，其结构件复杂,制造要求高,焊接量大。
焊接质量保证和焊接变形控制是支架制造的关键。
本文从煤矿液压支架结构件焊接工艺入手，分析焊接中如何控制变形确保焊接质量。
关键词：液压支架结构件焊接工艺液压支架是现代化煤矿采掘工作面的重要支护设备，支架结构件的焊接质量直接影响着煤矿的安全生产，因此制定合理的焊接工艺尤为重要。
随着综合机械化采煤水平的不断提高，液压支架设计也朝着自重轻型化、材质高强化、承压高强化的方向发展。
液压支架结构件的好坏直接和其焊接工艺有关系，也直接影响着液压直接结构件投入使用后如何发挥功效。
因此，许多相关人员都在努力探索煤矿液压直接结构件的焊接。
一、主要技术要求和质量标准液压支架结构件的制造执行MT/T587-1996《液压支架结构件制造技术条件》、MT312-92《液压支架通用技术条件》、GB5293-85《低合金焊条》、GB8110-87《二氧化碳气体保护焊用钢焊丝》和GB9448-88《焊接与切割安全》等国家标准。
技术要求为:焊接结构件外形不得有尖角;铰接部位四孔的同轴度为D1~2 mm;结构中平面未注直线度公差在1 000 mm长度内,不得大于2 mm,全部长度内不得大于全长的2/1 000,当长度大于4 000 mm时,最多不得大于12mm;未注平面度公差在任何方向1 000 mm长度范围内不得大于2 mm;焊缝抗拉强度不得低于520 MPa。
煤矿液压支架结构件的焊接工艺
煤矿液压支架结构件的焊接工艺摘要：煤矿液压支架是煤矿开采过程中比较重要的支护设施，所以它的结构件焊接工艺是非常关键的，但是液压支架结构件的焊接步骤比较复杂，制造的要求也比较高，煤矿液压支架结构件的焊接质量是整个焊接过程中比较关键的问题。
本文就对煤矿液压支架结构件的焊接工艺展开分析，供相关部门参考。
关键词：煤矿采矿；矿井开采；焊接技术；研究引言：在煤矿作业的过程中，液压支架结构发挥着重要的作用，其焊接工艺质量，关系着液压支架结构件的应用效果，并对液压支架结构作用有着较大的影响。
从结构上来说，液压支架结构件较为复杂，对于焊接工艺有着较高的水平需求，因此，强化液压支架结构件的焊接质量至关重要。
当然，由于焊接作业量较大，且焊接变形问题出现的比较频繁，相关人员的控制难度也相对较高，所以为了强化煤矿液压支架结构件的牢固程度，工作人员势必要对焊接工艺进行合理应用，达到优化施工的目的。
1.煤矿液压支架结构件组成及焊接要求1.煤矿液压支架结构件的焊接工艺1.1钢材焊接工艺性能评估煤矿液压支架结构件的钢材必须要符合国家所规定的标准，煤矿液压支架结构件是使用低合金结构钢来制作的，其中的合金元素含量在1%至3%之间，含碳量也必须要小于0.2%，因为低合金钢材的焊接性能比较好，所以不会出现很明显的淬硬性。
但是为了能够更好的完成焊接任务，在对结构件进行焊接的时候，必须要进行预热，将其温度预热到100摄氏度至150摄氏度，并且所有的结构件的焊接工作都要在室内进行，同时，将室内温度保持在5摄氏度以上。
通常情况下，16Mn钢当中有着碳、锰、硅、磷等化学成分，其中碳的指标要控制在0.12至0.20，锰要控制在1.20至1.60之间，硅0.20至0.60之间。
1.2煤矿液压支架结构件的焊接方法工作人员在选择焊接方法的时候，要根据每个结构件的结构特点和焊接要求来选择焊接方法，每种结构件的焊接方法都是不一样的，最好是选择抗冷性和抗冷裂性比较强的二氧化碳气体保护焊。
一种智能化液压支架的分析与应用
一种智能化液压支架的分析与应用随着工业化进程加速和高新技术的不断发展，液压技术在工业生产中的应用也越来越广泛。
潜油气开发，特别是在海洋条件下的开发，需要对生产设备和各种管道进行维护和操作，并在此过程中使用液压支架。
智能化液压支架的出现和应用能够带来稳定性、可靠性更高、更加智能化的支撑操作。
本文将探讨智能化液压支架的分析和应用。
一、智能化液压支架的概念和原理智能化液压支架是一种结合了液压技术与计算机技术的高科技产品。
它不仅具备传统液压支架的功能，而且能够实现更加智能化的操作。
智能化液压支架的控制系统由传感器、执行器、控制器和人机界面组成。
其中传感器主要用于感知周围环境中的重力、摩擦力、风压等因素，然后将这些数据传送给控制器。
控制器根据从传感器收到数据进行计算和分析，然后输出信号控制执行器工作，使支架达到所需的角度和位置，以适应不同的交通环境和工作要求。
智能化液压支架的功能主要有：1.实现自动控制和调节，避免了手动调度的时间消耗和误操作。
2.能够对各种环境因素进行识别和感知，根据实际情况调整支架的角度和位置，保证工作稳定性和安全性。
3.支架控制系统的智能化程度高，较精准的控制能力，提高了设备在复杂工作环境中的生产效率和自适应性。
二、智能化液压支架的应用分析智能化液压支架在油气开发中的应用分析：液压支架在油田开采中有着重要的应用。
它不仅是油田维护和生产中的必备设备，而且可以在不同的地面实现支架位置的调控。
智能化液压支架则能够提高液压支架的自适应性和稳定性，同时对控制系统的精度提出了更高的要求。
在石油开采过程中，随着油田产量逐步下降，有许多地方需要进行深度治理，需要对地面设备和管道进行更好的修整和加固，智能化液压支架则能够更好地适应这一工作需求。
智能化液压支架在建筑工程中的应用分析：在现代化的建筑施工中，液压支架在建筑物外墙施工过程中发挥着重要作用。
传统的支架需要对支架进行手动控制调节，不仅耗时费力，而且容易导致误操作。
液压原理在机器人中的应用
液压原理在机器人中的应用1.力的传递和放大：液压系统可以将人工机器人的实际力转换为液压系统中流体的力，通过液压缸实现力量的传递和放大。
通过这种方式，机器人可以具备足够的力量去操作重物或执行一些需要大力的任务。
比如在工业生产中，液压机器人常常被用来搬运和堆垛重物，因为它们具有强大的力量传递能力。
2.运动的控制：液压原理可以用来控制机器人的运动。
通过控制液压流体的流量和压力，可以实现机器人的平移、旋转、抬升等运动。
液压系统具有动力大、速度可调、精度高的特点，可以满足机器人在不同工作场景下对运动精度和速度的要求。
3.力的控制：通过调节液压系统中的流量和压力来控制机器人的力量输出，从而实现对机器人对工件的精准控制。
机器人在对工件的抓取、夹持、放置等操作中，常常需要对力进行精确控制，以保证操作安全性和工件的质量。
液压系统的力控制能力可以满足这些要求。
4.自适应控制：液压系统可以实现机器人对环境变化的自适应控制。
液压系统中的感知和反馈装置可以实时监测机器人的工作状态和环境的变化，通过控制液压系统中的压力、流量和执行器的位置来实现对机器人的自适应调节。
这种自适应控制能力使得机器人能够适应各种复杂的工作环境和工况。
5.安全性和可靠性：液压传动具有很高的安全性和可靠性。
液压系统可以通过各种传感器和控制器实现对机器人的监控和保护。
当机器人遇到工作异常或超过安全范围时，液压系统能够自动发出警报或停止工作，保护机器人和操作人员的安全。
液压原理在机器人中的应用不仅能够提高机器人的工作效率和操作精度，还可以大大拓展机器人的应用领域。
目前，液压机器人已广泛应用于工业自动化生产线、建筑工地、冶金、海洋工程、矿山开采等领域。
同时，随着科技的不断发展和人们对机器人应用需求的增加，液压机器人的应用前景将更加广阔。
液压支架结构件焊接工艺及工装设计
液压支架结构件焊接工艺及工装设计摘要我国也于20世纪90年代开始加速发展液压支架制造产业，国内液压支架也逐渐向大工作阻力、高性能、超高可靠性方向发展。
这对液压支架焊接可靠性提出了更高的要求。
提高液压支架焊接可靠性的研究已经成为液压支架制造领域的前沿课题之一。
本文分析了结构件的组成，结构件的类型，结构件中常见的焊接缺陷及其产生原因，介绍了液压支架结构件焊接质量要求，并从焊接工艺出发阐述了各工序的质量控制手段，望对类似结构件焊接有所借鉴。
关键词：液压支架；结构件；焊接工艺；工装设计一、绪论（一）研究背景我国液压支架技术起步于20 世纪60年代末70年代初，当时煤炭科学研究总院北京开采所等单位开始对液压支架展开研究。
30多年来，先后开发研制了垛式、节式、掩护式和支撑掩护式等系列液压支架，并且针对不同地质条件和煤层序度开发了中厚煤层液压支架、大采高液压支架、薄煤层液压支架、放顶煤液压支架、人倾角液乐支架和铺网式等液压支架。
但在材料选择方面，长期以来--直没有太人变化，一直采用16Mn低合金结构钢板。
20 世纪80年代以来，世界煤炭T业进入由传统产业向现代化发展的阶段。
科学技术的发展，带动了煤矿开采机械化装备的发展。
美国、德国、澳大利亚等国家率先在井下开采中大力提高机械化和白动化程度，采用大功率、高可靠性、重型设备，实现高度集中化生产，发展综采高产高效工.作面'。
我国也于上世纪90年代开始加速发展高产高效现代化矿井。
液压支架是现代化煤矿采掘工作面的重要支护设备，随着煤矿高产高效矿井的建设以及煤矿开采的日益加深,液压支架的工作环境更加恶劣，对支架的要求更高。
目前液压支架正朝着大工作阻力、超强稳定性、电液控制智能化的方向发展，支架结构件的焊接质量直接影响着煤矿的安全生产，因此制定合理的焊接工艺尤为重要。
（二）研究意义液压支架是高产高效现代化煤矿采掘工作面的重要设备，起支撑顶板、推移刮板机等重要作用。
其结构主要为复杂的厚板箱形结构，焊缝复杂多变，焊接质量是评价液压支架可靠性的关键因素。
浅谈液压支架结构件修复焊接工艺
浅谈液压支架结构件修复焊接工艺液压支架是一个非常重要的工业设备，它能够承受很高的压力和重量，使大型设备的运行更加平稳和稳定。
然而，由于长期使用或不当使用，该设备可能会出现各种不同的损坏和磨损，其中包括液压支架的结构件。
这时候，需要进行液压支架结构件的修复焊接工艺，以保证该设备的正常运行。
液压支架结构件是液压支架的重要组成部分，它们的磨损和损坏会影响到液压支架的整体性能和功能。
因此，必须采取适当的维修方法和工艺，以修复液压支架结构件。
一种常见的液压支架结构件修复焊接工艺是通过电弧焊接的方法进行修复。
在这种修复工艺中，需要使用电弧焊接设备，将电极插入到液压支架结构件损坏或磨损的区域中，并使用电弧焊接设备将两侧的金属融合在一起。
由于电弧焊接设备能够提供足够的热量和能量，能够将两侧的金属融合在一起，形成一个强大的焊接区域。
尽管液压支架结构件修复焊接工艺是一种常见且有效的方法，但它也存在一些缺点和不足。
首先，这种方法需要较高的技能水平和经验，因为需要对焊接温度、焊接速度和电极材料等进行精确的控制。
其次，由于液压支架结构件通常需要承受高强度和高压力，因此修复焊接区域的强度和抗压能力可能会受到影响，从而不利于液压支架的长期使用和维护。
因此，为了避免出现这些问题，需要采取一些额外的措施来强化液压支架结构件的修复。
一种常见的方法是在液压支架结构件焊接区域周围进行热处理或调质处理。
在这种方法中，需要使用高温炉或其他热处理设备，将液压支架结构件焊接区域周围的金属加热到一定温度范围内，以改善金属的结构和性能。
这样可以使液压支架结构件焊接区域的强度和抗压能力有所提高，有助于实现长期稳定和可靠的运行。
综上所述，液压支架结构件的修复焊接工艺是一个非常重要的工艺，可以有效地维修和修复液压支架结构件的损坏和磨损。
然而，为了最大限度地提高液压支架的性能和使用寿命，需要采取一些额外的措施和方法，如热处理和调质处理等，以强化焊接区域的强度和可靠性。
液压原理在机器人中的应用
液压原理在机器人中的应用1. 引言在现代工业中，机器人已经成为必不可少的设备。
液压技术作为一种重要的动力传输方式，已广泛应用于机器人的动力系统中。
本文将介绍液压原理在机器人中的应用。
2. 机器人的基本结构机器人通常由机械结构、动力系统、控制系统和传感器系统组成。
液压技术主要应用于机器人的动力系统中，为机器人提供动力。
3. 液压原理及其优势液压原理是利用液体传递能量的一种原理，其优势包括：•高功率密度：液压系统能够提供高功率输出，适用于需要大功率的机器人应用；•精密控制：液压系统可以实现精确的力和位置控制，提高机器人的运动精度；•高可靠性：液压系统具有较高的抗干扰能力和稳定性，适应各种恶劣工作环境；•高效能：液压系统具有较高的能源转换效率，提高机器人的能源利用率。
4. 液压原理在机器人中的应用4.1 液压传动装置液压传动装置在机器人中起到传输液压能量的作用。
常见的液压传动装置包括液压泵、液压缸、液压马达等。
4.2 液压驱动系统液压驱动系统是机器人的动力系统，通过液压传动装置将泵输出的液压能量转化为机械能，为机器人提供动力。
4.3 液压执行器液压执行器负责将液压能量转化为机械运动。
常见的液压执行器包括液压缸和液压马达。
液压缸用于实现直线运动，而液压马达则用于实现旋转运动。
4.4 液压控制系统液压控制系统负责控制液压驱动系统和液压执行器的工作。
通过控制液压系统的压力、流量和方向等参数，可以实现机器人的精确控制。
4.5 液压辅助系统液压辅助系统包括液压油箱、过滤器、冷却器等部件，用于保证液压系统的正常运行以及延长液压系统的使用寿命。
5. 液压原理在机器人中的优势与挑战5.1 优势液压技术在机器人中的应用具有以下优势：•高功率密度，适用于大功率需求的机器人应用；•精密控制，提高机器人的运动精度；•高可靠性，适应各种恶劣工作环境；•高效能，提高机器人的能源利用率。
5.2 挑战液压技术在机器人中的应用面临以下挑战：•液压系统复杂性高，需要专业的维护和操作；•液压系统噪音大，对于某些应用场景可能会造成干扰；•液压系统有泄漏的风险，需要加强密封和维护措施；•液压系统的能源消耗相对较高，需要采取节能措施。
矿山液压支架结构件的焊接工艺
管理及其他M anagement and other 矿山液压支架结构件的焊接工艺魏涵滢，畅首博摘要：近些年，矿山资源挖掘作业规模不断扩大，越来越多的人开始关注矿山开采的安全性。
支架是矿山资源挖掘现场必不可少的设备，通过应用液压支架才能确保挖掘工作的安全性和稳定性。
但是液压支架相对传统结构来说，对焊接工艺提出的要求更高，工艺更加复杂，因此，焊接作业质量直接决定了支架的使用寿命和安全性，间接决定了矿山产业生产的安全性。
基于此，本文对液压支架结构的各组成部分和焊接要求进行详细阐述，探讨焊接要素并明确焊接工作的主要流程。
关键词：矿山；液压支架；结构件；焊接工艺调查发现，液压支架在矿业开采过程中的大量使用明显降低了顶板意外事故的发生频率，因此对于保障安全生产发挥着极其重要的作用。
液压支架由多个结构组成，本质上属于箱体结构，虽然具有安全性好的优势，但是也存在尺寸过大、容易扭曲变形、结构复杂的特点，作为矿山挖掘作业的重点支撑，其安全性受到高度重视。
实际应用时应将结构放于矿体挖掘的水平面，从而充分发挥其稳固性好，防护性强的优势。
由于焊接尺寸过大，需要重点研究其焊接要素，确保焊接稳定性。
1 矿山液压支架结构件的组成部分和焊接要求1.1 液压支架结构件组成部分矿山挖掘所使用的液压支架结构件主要包括顶梁、掩护梁、底座、护帮板、尾梁和插板，通过承载重力负荷的方式保障矿山采掘面的稳定性和安全性。
现阶段，各种液压支架最常用的主要原材料是钢板，主要工艺是焊接。
由于结构复杂且精细，很难确定焊接变形情况，因此，技术发展重点在于如何确保液压支架结构件的焊接质量，减少焊接变形。
1.2 液压支架结构件焊接要求液压支架的焊接质量直接决定了矿山开采是否能够安全稳定，提出高质量的焊接要求，具体如下：①焊接尽量选择圆角，避免出现尖角，减少尖角可能造成的人员伤亡可能性。
②选择合适的焊接工艺，铰接位置处的四孔同轴度应保持在1mm～2mm之间。
③焊接焊缝应满足相关技术准则提出的要求，保证其结构稳固性。
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２ ０ １ ５年 １ Ｏ月
机 械 工 程 与 自 动 化
Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ Ｅ ＮＧＩ ＮＥ ＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭ ＡＴＩ ＯＮ
Ｎｏ． ５ ０ｃ ｔ ．
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ６ ４ １ ３ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ５ — ０ ２ ０ ５ — ０ ２
机 器 人 自动 焊在 液压 支 架 结构 件 制 造 中的应 用
范剑 英 ，赵 光 明
（ 山西 晋 城 煤 业 集 团 金 鼎 公 司 ， 山 西 晋城 ０ ４ ８ ０ ０ ６ ）
摘 要 ：主 要 介 绍 了机 器 人 焊 接在 液 压 支 架 制 造 过 程 中 的 应用 ， 总 结 了机 器 人 焊 接 的 优 点 和 存 在 的不 足 ，为 板
据高端 液 压支 架大 型结 构件 的焊接 工艺 、 结构 特点 ， 结 合高 强板 焊接 工艺 要求 ， 设计 了经 济合 理 、 功 能强 大 的
在 国内 ， 手 工焊 接 一 直 是 液 压 支 架 主要 的生 产 方
式 。为 了提 高 焊接 质 量 和效 率 ， 少 数 企业 也 引进 了 国 外 的机 器人 自动焊接 系统 ， 但 效 果并 不 明显 ， 仍 存 在 以
家在 液压 支 架制 造 方 面 的 自动 化 水 平 明显 高 于 我 国 。
德国 Ｄ Ｂ Ｔ 公 司和美 国 Ｊ Ｏ Ｙ 公 司 已广泛 使用 焊接 机 器 人代 替 部分 人工 焊接 。
１ 目前 国 内机 器人 焊接 存在 的 问题
（ ５ ）工件 的焊 接编 程和 焊接 工艺 的结合 。 为开 发设计 高 端 液压 支 架 自动 化 焊接 流 水 线 ， 根
接 过程 的稳 定性 和焊 接件 质量 的可靠 性 。 国外 发 达 国
（ １ ）自动焊 接 变位装 置 中夹 紧机构 的设 计 。 （ ２ ）自动 焊接 变位装 置 中翻转 定位 机构 的设 计 。 （ ３ ）焊接机 器 人 自动 寻 找 焊 缝 起 始 点 、 自动 跟 踪 焊缝 的技 术 。 （ ４ ）焊接 机器 人进行 多 层多道 焊接 的技 术 。
直接 影 响 支 架 性 能 。而且 由于 高 端 支 架 结 构 件 尺 寸
为解 决 高端 液压 支架机 器人 焊接 过程 中存 在 的问
题， 对该 焊 接系 统进行 了系列设 计创 新 ， 其 关键 技术 包
括Hale Waihona Puke 大， 板材厚， 焊接 工艺 复杂 ， 导 致焊 接效 率低 ， 生 产周期 长 。研究 高 端支 架 自动焊 接 技 术 及 装 备 ， 不 仅 能 大 大 降低 劳 动强 度 ， 提 高 焊接效 率 ， 更 重要 的是 能够保 证 焊
下 问题 ：
变位 夹紧 装置 ， 以适 应 自动化 焊 接 流 水线 的要 求 。该
变位 夹 紧装 置是根 据 液 压 支架 顶 梁 、 掩 护 梁 结 构 特点
设计 开发 的 ， 具有装 卡方 便 、 定 位 准 确 的优 点 ， 能 满足
（ １ ）一套 变位 装 置 只 能 配套 一 台 焊 接 机 器 人 ， 而 高 端支 架 高强 板结 构 件 必 须 在 高 温 下焊 接 ， 一 台 机器
（ １ ）每 台变 位 装 置 配套 ４台 ８轴 机 器 人 ， 焊 接 效
・２ ０ ６ ・
机 械 工 程 与 自 动 化
２ ０ １ ５ 年 第 ５期
万元。
（ ３ ）变位 装 置 及 机 器 人 配 套 系 统 太 过 庞 大 ， 受 场 地 约束 ， 不 能批 量应 用 于生 产 。
收 稿 日期 ：２ ０ １ ４ — １ １ — ２ ８ ；修 订 日期 ：２ ０ １ ５ — ０ ４ — ２ ３
作 者 简 介 ： 范剑 英 （ １ ９ ８ １ 一 ） ，男 ， 山西 晋 城 人 ，工 程 师 ，本 科 。
材 框 架 结 构 件 采 用机 器 人 焊 接 提 供 了实 践 经 验 。 关 键 词 ：液 压 支 架 ；机 器 人 ；焊 接
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｇ４ ５ ７ ． ２ １： Ｔ Ｐ ２ ４ ２ ． ２ 文献 标 识 码 ：Ｂ
Ｏ 引 言
（ ４ ）液压 支架 结构 件结 构 多变 ， 焊 接工 位 多 ， 零件 拼装 数量 多 ， 给焊 接 编程 、 焊接 定 位 、 焊接 过 渡 成 型带 来诸 多 困难 。 以上 原 因大大 限制 了焊 接机 器人 的应 用 。
２ 改进 措 施及技 术 特点
随着 全 国高产 高 效 矿 井 建设 的 加快 ， 液压 支架 的
需 求量 也 迅速 攀升 。 目前 大型 液压 支架 专业 厂家 的支 架 结构 件 主要 由焊 工手 工焊 接 完成 。而 高端 支架 采用 的高 强板 焊接 时需 加 热 到 ２ ０ ０℃ ， 施 焊 温 度 不 能 低 于 ８ Ｏ℃ ， 焊工需 持 续在 高温 下 焊接 ， 劳 动 强度 特别 大 ； 同 时手 工焊 接 受人 为 因素影 响很 大 ， 焊接 质量 不易 保证 ，
机器 人 焊 接 时 的定 位 要 求 ； 工作 台可 绕 轴 ３ ６ ０ 。 翻转 ， 结 实可靠 ， 承载 能 力 ２ ０ ｔ以上 ； 旋 转 定 位 装 置 可 以 准 确地 将工 作 台定位 在 水 平 或垂 直 工 位 ； 推 紧 装 置 配合 夹 紧装 置可 实现 工件 的纵 向推 紧 。 该装 置 与 自动焊 接 工 艺 配合 ， 实 现 高端 液 压 支 架
主要 结构 件 焊接 的 自动化 。该 自动化 焊接 流水 线 主要 参 数如 下 ：
人 的焊 接速 度 跟不 上 工 件 的 降 温速 度 ， 必 然会 出 现反 复 加热 ， 反 而 降低焊 接效 率 。
（ ２ ）价格 昂 贵 ， 购 买 一 套 进 口变 位 装 置 需 要 几 百