相比汽车行业的薄板焊接， 工程机械以中厚板焊接为主， 材料多为高强度钢（900～1100MPa），结构复杂，拘束度高，组对偏差大，焊接性差，对焊接自动化装备的控制水平以及各种纠偏和自适应功能要求更高，焊接自动化难度更大。例如，我公司的结构件生产最初以手工焊接为主，人工控制焊接过程（起弧、收弧、焊接轨迹及参数设置等）的不准确、不稳定导致焊缝成形不好，容易在焊接部位产生气孔、裂纹、未熔合等缺陷。为提高焊接质量，提高效率，减轻劳动强度，保障安全，逐步发展到变位机焊接（滚轮架、翻转机和回转平台等）、专机焊接到现在的机器人焊接阶段。

自动化焊接专机在工程机械制造中，主要用于焊接一些形状规则、位置固定，有一定批量且对强度、外观要求较高的关键焊缝。采用焊接专机，提高了焊接质量，焊缝成形美观，焊缝缺陷少，并大大降低工人劳动强度。

　　在我公司实际生产中，焊接专机一般应用于焊缝数量少且规整的工件，比如搅拌筒的长直焊缝和圆环焊缝。该设备采用悬臂式结构，送丝机构及焊枪组成小车安装在悬臂上，被焊工件装夹在滚轮支撑架上。焊接小车在悬臂上直线行走，完成工件纵焊缝的焊接；或小车不动，工件水平旋转一周，完成环焊缝的焊接。

　　由于自动化焊接专机是专门针对某一类型零件的单一焊缝而设计，所以具有价格低，焊接效率高，焊接质量较好，工作安全可靠，设备操作简单方便，以及维修成本低等优势。但其劣势也比较明显：由于工程机械产品零件品种多且形状差异较大，工件装夹及拆卸难度较大，专机的应用范围很有限，柔性差，承担的焊缝种类少；且焊接专机不具有起始点寻位和电弧跟踪功能，焊接过程中需要人工跟踪和调整，焊接质量不如焊接机器人稳定；成套性较差，与配套设备不能联动控制，自动化程度低。而采用自动化焊接装备，焊接参数可存储、输出，可以保证工艺参数的准确性，保证特殊焊接要求的实现和焊缝质量的重现性。因此，引进先进成套的焊接机器人设备势在必行。

　　2012年5月，一套焊接机器人工作站走进了中联重科泵车结构车间，随后又引进了多套焊接机器人。在没有机器人之前，一个焊接班通常需要6个工人，返工时有发生；现在同样的工作量，只需两个人就可完成。

　　在中联重科，类似的车间还有不少。2012年3月，中联重科沅江工业园内，一台搅拌筒外焊缝焊接机器人“上岗”，下半年，又一台叶片焊接机器人“上岗”。

　在此重点讲述一下焊接机器人应用于泵车结构件的生产。臂架作为混凝土输送泵车的重要零部件，其焊后几何精度、焊接质量要求都非常高。臂架是细长的箱型结构，有四道长焊缝，许多短横焊缝。这种箱型结构，极易发生弯曲变形和扭曲变形，弯曲变形相对容易矫正，扭曲变形则很难矫正。因此，在焊接过程中采用两把焊枪同时对称施焊，尽量减少焊接内应力，减少工件的扭曲变形。固定支腿采用机器人分段焊接，将输入热量充分分散，减少了焊接变形，焊接质量得到稳步提升。我公司采用的焊接机器人品牌主要是： CLOOS、ABB、REIS 、KUKA等。其特点是动作高速平滑，加速快，动作范围大，结构紧凑，精度高，以及柔性大，适用广，一个工作站可以生产很多种零件。

　　在臂架焊接中，所采用的机器人系统是六轴焊接机器人，悬挂在龙门架上，并且在龙门架上能够进行X 、Y 、Z 三个方向移动，它的重复定位精度为±0.5mm，配套的变位机是头尾架式单回转变位机。该系统共有6个内部轴和5个外部轴，11轴联动，机械手六轴负载都在14kg以上，采用加长水冷焊枪，能够深入箱腔体内部进行焊接。变位机上安装通用夹具，适用不同型号的工件，有效保证了夹具的精度，从而保证了机器人的焊接精度。

　　焊接机器人在泵车臂架上的成功应用，实现了柔性化生产，提高了生产效率，在忙时可以24h作业，缩短整机制造周期；提高了产品质量，焊接质量稳定，焊缝美观，焊接变形量小；减轻了工人劳动强度。焊接机器人技术的进步必将为工程机械的发展注入新的活力。

　　总的来说，焊接机器人的优点是：柔性化程度高，焊接质量稳定，生产效率高，工人劳动强度低；能实现起始点寻位、电弧跟踪等功能；通过伺服放大器来控制机器人本体上的伺服电动机，从而实现机械手的协调运动；能对工件进行精确定位，在焊接过程中旋转工件使焊缝达到理想焊接姿态，能实现角焊、平焊、船形焊。缺点是：一次性投入大；机器人系统结构复杂，有控制系统、焊接系统、变位机系统等多个系统的协调；设备精密、复杂，对维修人员要求很高；对操作工人的素质提出了更高的要求，示教编程、故障排除等都需要一定的专业知识，需要经过专门培训。