成果简介

   中科院合肥物质科学研究院先进制造技术研究所：

   路桥伸缩缝专用型材表面需间隔焊接一排大直径钢棒，根据国家标准，该焊接工艺应该采用螺柱焊的方法来实现，目前尚未有能提供大尺寸螺柱的自动化螺柱焊接设备，目前的手动螺柱焊枪，由于焊枪结构简单，工件装夹极为不便，生产效率低下；由于采用人工持枪，钢棒难以与型材保持垂直，焊接质量难以得到保证；另外，由于陶瓷环与焊枪装夹的偏差，造成螺柱与陶瓷环中心不重合，导致焊缝不均匀，钢棒焊接强度不充分，甚至不合格。随着我国基础设施建设步伐的加快，公路、铁路对伸缩缝的需求日益增加，开发全自动路桥伸缩缝焊接系统有利于伸缩缝产能的增加，同时，利用自动化焊接技术，对生产质量有可靠的保证。

技术优势

目标：开发路桥伸缩缝全自动螺柱焊接生产系统， 

主要任务： 

（1）开发螺柱放料料盘，由于需要采用陶瓷环做焊接保护，而陶瓷环尺寸 

与螺柱尺寸相近，陶瓷环难以自动化上料，我们提出了将陶瓷预先套上螺柱，然后摆放到料盘上，后面由机械手一次取一件的方式进行上料。 

（2）开发螺柱取料机械手，每次取一根装有陶瓷环的螺柱，设计一定形状的夹手，保证陶瓷环不掉落，取料机械手需要将螺柱送到焊接机械手工位处。 

（3）开发自动焊接机械手，待工件抵达焊接工位后，焊接机械手稳定的抓取工件，并在伺服控制系统带动下，实现螺柱焊接的下移，起弧，拉弧，下压等动作，实现自动化螺柱焊接。 

（4）长型材定尺寸移动系统，路桥伸缩缝的长度规格一般是12.5米，因此开发在伺服电机驱动型材定距离移动的系统。

   目前我们已经开发成功一套路桥伸缩缝自动焊接系统，并已经在一家企业的生产调试，相关技术于2016年3月获得发明专利授权。专利名为“一种路桥伸缩缝长型材与大尺寸圆钢自动化螺柱焊装置”，申请号2015.03.05,201510096122.x，该系统，主要包括三部分：自动上料装置，伺服驱动机械夹手，伺服拖动型材精确移动装置。其关键部位有：采用料盘取料，抓取机械手每次从料盘上取料；取料完成后，将螺柱送至焊接机器手，并利用伺服电机驱动机械手移动，可以实现螺柱焊接的提升引弧与下压成形过程；利用电机驱动带动长型材移动，与机械手焊枪配合，实现钢棒较精确的间隔焊接工作。 

应用市场

目前，大尺寸螺柱与板材之间的焊接往往使用传统的气保焊，但焊接质量较差，也有少数企业采用进行人工操作螺柱焊枪焊接，但螺柱和瓷环的安装、拆卸比较麻烦，焊接的质量也不稳定，工人的劳动强度大。 

近年来，国内在高速铁路、钢结构等行业的快速发展，对伸缩缝产业的需求日益旺盛，本项目适应了技术与产业的发展需求，项目产品可以大大提高伸缩缝生产企业的生产效率，提高企业经济效益。 

经过调研，全国路桥伸缩缝生产企业也有上千家，其中在河北省衡水地区有伸缩缝生产厂家达300多家，因此，国内总的需求量至少在千台以上，因此产业化前景良好。

知识产权

拟合作模式

合作开发,技术转让,技术入股