將機(jī)械化技術(shù)應(yīng)用在煤礦開(kāi)采行業(yè)中，除了能夠提高煤炭開(kāi)采效率、減少人工作業(yè)量、降低企業(yè)成本支出，還可在極大程度上降低事故的發(fā)生率。近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，機(jī)械工業(yè)的科技水平和煤礦開(kāi)采機(jī)械化程度也在逐漸提高。

隨著我國(guó)采煤機(jī)械化的深入發(fā)展，我國(guó)煤炭機(jī)械50強(qiáng)企業(yè)營(yíng)收穩(wěn)步上升，根據(jù)我國(guó)煤炭機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示，1978年我國(guó)大型煤炭企業(yè)采煤機(jī)械化程度為32.34%，到2020年已增長(zhǎng)至98.9%。至2020年，我國(guó)煤炭機(jī)械50強(qiáng)企業(yè)營(yíng)收累計(jì)為899.56億元，同比增長(zhǎng)9.72%。這樣大幅度的增長(zhǎng)率充分說(shuō)明，采煤機(jī)械化一定程度上推動(dòng)了煤礦機(jī)械設(shè)備企業(yè)的發(fā)展。

川崎機(jī)器人對(duì)于我國(guó)煤炭機(jī)械工業(yè)也格外重視，并積極與煤礦機(jī)械設(shè)備企業(yè)進(jìn)行合作，山東礦機(jī)華能裝備制造有限公司就是其中之一。

山東礦機(jī)華能裝備制造有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：山東礦機(jī)）是煤礦機(jī)械產(chǎn)業(yè)鏈中的代表企業(yè)，主要生產(chǎn)煤機(jī)綜采成套設(shè)備及配件，產(chǎn)品涵蓋了液壓支架、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、皮帶機(jī)等；其中，山東礦機(jī)下設(shè)的自動(dòng)化事業(yè)部自主研發(fā)的機(jī)器人焊接設(shè)備已批量應(yīng)用于液壓支架、刮板輸送機(jī)等大型箱型結(jié)構(gòu)件的多層多道焊接工作。

在合作的過(guò)程中，川崎經(jīng)過(guò)深入了解后發(fā)現(xiàn)，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、焊接工藝繁瑣、多品種小批量等問(wèn)題是在煤礦機(jī)械焊接過(guò)程中所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。且此時(shí)如仍舊借助傳統(tǒng)機(jī)器人來(lái)進(jìn)行自動(dòng)化煤機(jī)焊接，不僅效果達(dá)不到預(yù)期，在節(jié)拍效率上也得不到顯著提升。

為解決這一難題，川崎機(jī)器人與山東礦機(jī)集團(tuán)在適用于中厚板焊接的弧焊機(jī)器人領(lǐng)域共同開(kāi)拓，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)30種以上煤機(jī)液壓支架的自動(dòng)化焊接，并完成了推桿、連桿、頂梁、底座、中部槽的自動(dòng)化焊接。

通過(guò)與川崎機(jī)器人的合作，山東礦機(jī)集團(tuán)快速地實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人在液壓支架的自動(dòng)化生產(chǎn)及系統(tǒng)自主開(kāi)發(fā)，成批的焊接機(jī)器人裝備投入到焊接車(chē)間進(jìn)行液壓支架部件的規(guī)?；a(chǎn)。而面對(duì)產(chǎn)品焊接過(guò)程中存在的品種型號(hào)多、批量少等問(wèn)題，川崎機(jī)器人研發(fā)的離線編程軟件可輕松、高效地解決。

以川崎機(jī)器人在煤礦液壓支架產(chǎn)品中的使用為例，機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)工藝：

• 機(jī)器人對(duì)工件可進(jìn)行平放、立起橫向位置焊接。

• 焊縫和坡口形式：T型接頭角焊縫、單雙邊V形坡口、角焊縫。

• 焊腳尺寸：8-20mm焊腳（部分焊縫帶有坡口），采用多層多道焊接工藝，接頭處每道錯(cuò)開(kāi)30mm，先整體打底焊接后再填充每條焊縫。

• 焊接方法：MIG（熔化極惰性氣體保護(hù)焊）/MAG（熔化極活性氣體保護(hù)焊）。

在山東礦機(jī)開(kāi)發(fā)的頂梁焊接設(shè)備中，成功運(yùn)用了2套川崎弧焊機(jī)器人及外部行走地軌、1套頭尾變位機(jī)、2套全數(shù)字逆變焊接電源、1套煙塵凈化系統(tǒng)。

頂梁焊縫以12、14、16、18mm多層多道角焊縫坡口焊縫為主，結(jié)構(gòu)為復(fù)雜箱型結(jié)構(gòu)；通過(guò)導(dǎo)入川崎8軸機(jī)器人與7軸機(jī)器人雙機(jī)外部軸進(jìn)行雙機(jī)協(xié)調(diào)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)稱(chēng)焊接。這一操作可以降低焊接應(yīng)力產(chǎn)生的焊接變形，而且使用機(jī)器人焊接能夠達(dá)到一次成形，無(wú)需人工再進(jìn)行打磨，提高焊縫的美觀度。

而在中部槽焊接設(shè)備中，成功運(yùn)用了1套川崎弧焊機(jī)器人及外部行走地軌、1套單軸頭尾變位機(jī)、1套全數(shù)字逆變焊接電源、1套煙塵凈化系統(tǒng)。中部槽焊縫以多層多道角焊縫、坡口焊縫為主；基于川崎6軸機(jī)器人、滑軌、變位機(jī)三機(jī)協(xié)調(diào)控制，在圓角處焊縫焊接一次成形，流暢無(wú)斷點(diǎn)。

山東礦機(jī)通過(guò)導(dǎo)入川崎機(jī)器人進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)，單個(gè)部件生產(chǎn)車(chē)間人員由100人降至20人，已實(shí)現(xiàn)明顯縮減；焊接完成率也由60%提高至85%，且一次合格率達(dá)到100%。不僅極大程度降低了人工成本，而且在保證生產(chǎn)良品率的同時(shí)，工作效率實(shí)現(xiàn)了大幅度的提升。