編者語：長期以來
，在重燃氣渦輪機上完成的角焊縫和V型焊縫焊接都是采用手工焊接，現在，將焊接機器人安裝在C型支架上以後，焊接時間由114h減少到80h，並且後續的清理工作量也減少了10％。
，可代替手工焊接完成80% 的生產任務。

在幾乎10m高的C型支架上工作的焊接機器人比手工焊接的工時減少了35h

   隨sui著zhe全quan球qiu能neng源yuan危wei機ji的de加jia重zhong
，有you利li於yu環huan境jing保bao護hu的de能neng源yuan生sheng產chan技ji術shu越yue來lai越yue受shou到dao歡huan迎ying。一yi直zhi以yi來lai，在zai大da型xing的de火huo力li發fa電dian廠chang中zhong，都dou是shi利li用yong燃ran氣qi渦wo輪lun機ji進jin行xing發fa電dian的de，而er天tian然ran氣qi儲chu量liang豐feng富fu的de國guo家jia更geng是shi利li用yong其qi豐feng富fu的de天tian然ran氣qi資zi源yuan和he燃ran氣qi渦wo輪lun機ji發fa電dian，並bing把ba剩sheng餘yu的de電dian力li能neng源yuan出chu口kou到dao國guo外wai。可ke以yi不bu斷duan地di保bao持chi其qi基ji礎chu設she施shi的de發fa展zhan。目mu前qian，SIEMENS燃氣渦輪機能夠發出的電力達到了340kW，該渦輪機也是世界上體積最大的
、發電功率最大的燃氣渦輪發動機了。這樣的燃氣渦輪機可以為一個城市的居民供電。

優質不鏽鋼材料製造的燃氣渦輪機零件重約30t，直徑達5m

   為了能夠製造出更多的燃氣渦輪機
，SIEMENS公司不斷對其生產工藝流程進行優化
，投資購買先進的生產加工設備，其中購買的Cloos公司研發生產的機器人焊接生產設備能夠精確地完成重量為30t的燃氣渦輪機零件，可以更快地焊接好燃氣渦輪機的外殼。

　　原來
，大約340m長的角焊縫和V型(xing)焊(han)縫(feng)都(dou)是(shi)由(you)焊(han)接(jie)工(gong)人(ren)手(shou)工(gong)焊(han)接(jie)的(de)，因(yin)此(ci)
，焊(han)接(jie)工(gong)人(ren)要(yao)付(fu)出(chu)極(ji)大(da)的(de)體(ti)力(li)勞(lao)動(dong)。使(shi)用(yong)焊(han)接(jie)機(ji)器(qi)人(ren)以(yi)後(hou)
，焊(han)接(jie)的(de)質(zhi)量(liang)有(you)了(le)很(hen)大(da)的(de)提(ti)高(gao)，也(ye)把(ba)焊(han)接(jie)後(hou)的(de)焊(han)縫(feng)清(qing)理(li)工(gong)作(zuo)降(jiang)低(di)到(dao)了(le)最(zui)小(xiao)的(de)程(cheng)度(du)。機(ji)器(qi)人(ren)焊(han)接(jie)帶(dai)來(lai)的(de)好(hao)處(chu)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)下(xia)列(lie)數(shu)字(zi)予(yu)以(yi)表(biao)示(shi)：焊接工時由原來的114h減少到80h。焊後清理的工作量減少了10％。

　 根據SIEMENS公司的CAD零件數據，Cloos公司在離線方式下研發設計了焊接機器人的控製程序

　　在C型支架上運動

　　為了使直徑為4m、高度為2m的燃氣渦輪機零部件得到最佳焊接效果，Cloos公司把Romat 350型機器人安裝在高度約為10m的C型支架上。在地基
、升降機構和橫向運動機構以及回轉－反轉工作台的共同作用下
，拐臂式機器人能夠完成重量為30t零件80％的焊接任務。Romat焊接機器人手臂采用的是鉸接頭式的結構設計，有著六個軸的運動自由度。而350型的第三坐標軸也進一步地得到了延長，將工作範圍擴大到了2200mm，在大型工件加工中有著最佳的可接近性能。動態伺服驅動係統使得這種焊接機器人能夠承擔15kg的焊接機械手，精密的集成式驅動裝置提供的重複定位精度達0.1mm。Rotrol II型機器人控製係統控製著機器人六個基本坐標和12個賦值坐標的運動，例如焊炬定位係統的運動。

   機器人的六坐標運動控製使它能夠接近那些比較難以接近的焊接部位。整個零件隻有20%的焊接工作量需要手工焊接

　　根據被焊接零件的CAD數據
，Cloos公(gong)司(si)在(zai)研(yan)發(fa)和(he)製(zhi)造(zao)焊(han)接(jie)機(ji)器(qi)人(ren)時(shi)已(yi)經(jing)對(dui)焊(han)縫(feng)的(de)位(wei)置(zhi)和(he)質(zhi)量(liang)控(kong)製(zhi)程(cheng)序(xu)進(jin)行(xing)了(le)模(mo)擬(ni)，使(shi)得(de)根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)工(gong)件(jian)進(jin)行(xing)調(tiao)試(shi)時(shi)所(suo)需(xu)更(geng)改(gai)的(de)參(can)數(shu)大(da)大(da)地(di)減(jian)少(shao)

，因(yin)此(ci)這(zhe)一(yi)措(cuo)施(shi)明(ming)顯(xian)地(di)降(jiang)低(di)了(le)設(she)備(bei)調(tiao)試(shi)的(de)時(shi)間(jian)。例(li)如(ru)在(zai)對(dui)不(bu)同(tong)焊(han)接(jie)附(fu)件(jian)的(de)現(xian)場(chang)調(tiao)試(shi)過(guo)程(cheng)中(zhong)，在(zai)機(ji)器(qi)人(ren)和(he)定(ding)位(wei)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)幫(bang)助(zhu)下(xia)，整(zheng)個(ge)零(ling)件(jian)隻(zhi)剩(sheng)下(xia)20％的焊接任務需要采用手工焊接。為了便於焊接工人的手工焊接，SIEMENS公司還專門設計了一個升降台，能夠把焊工帶到高度6.5m的空中進行焊接。

　　活性氣體的有利幫助

　　焊接機器人的角焊縫和V型焊縫焊接大多數情況下采用的是3層焊縫的MAG活性氣體保護焊接工藝。為了保障這種焊接工藝得到最佳的焊接效果，根據焊縫的形式和焊接深度
，Duo-Drivefushisongsijigounenggougenjubianhuadehanjieshendulianxushuchuronghuadehansirongye。lingwai，hanjieshishiyongdebaohuqitiyehunheleyidingchengfendehuoxingqiti
，duihanjiezhiliangdailaileyoulideyingxiang。SIEMENS公司使用的混合型保護氣體成分為78％的Ar
、20％的CO2和2％的He

，baozhenglehoubibuxiuganglingjiandekekaohanjie。tongshi
，ganchushidechuanganqinenggoukekaodezhaodaohanfengdeqidian。dianhuchuanganqifuzegenzonghanfeng，bingkongzhizhehantoujinxinghanjie，congerjiangdileSIEMENS公司對焊縫準備工作和焊縫寬度的要求。

　　使用了大量傳感器和複式焊絲輸送驅動（Duo-Drive-Drahtzufuhr）技術
、600A焊接電流的焊接電源保障了極高的焊接質量

　　微處理器控製的焊接電源

　　Quinto GLC 603型焊接電源能夠提供最高600A的(de)焊(han)接(jie)電(dian)流(liu)
，有(you)著(zhe)充(chong)足(zu)的(de)功(gong)率(lv)儲(chu)備(bei)。反(fan)應(ying)速(su)度(du)極(ji)快(kuai)的(de)焊(han)接(jie)特(te)性(xing)控(kong)製(zhi)程(cheng)序(xu)調(tiao)節(jie)和(he)微(wei)處(chu)理(li)器(qi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)構(gou)成(cheng)了(le)焊(han)接(jie)設(she)備(bei)最(zui)佳(jia)的(de)根(gen)據(ju)焊(han)縫(feng)和(he)被(bei)焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)進(jin)行(xing)焊(han)接(jie)的(de)基(ji)礎(chu)。在(zai)一(yi)塊(kuai)大(da)型(xing)的(de)LC顯示屏中，操作者能夠看到所有有關焊接操作的文字信息。遙控器保障了操作者能夠快速、簡便地對20 000個工作參數進行輸入。從而也能夠隨時調用一次性輸入的質量控製參數。此外，為了使SIEMENS公司的職工能夠熟悉
、掌握這種全新的焊接機器人
，Cloos公司的柏林辦事處提供了一台實習用機器人供燃氣渦輪機生產廠的使用。從而使生產廠能夠利用這一實習用機器人進行教學、練習及對工作參數進行優化。目前，SIEMENS公司仍在使用這台實習用機器人進行各種焊接試驗和焊接技術的研發。

　　15min後即可滿負荷工作

圖5 Siemens公司SGT5-4000F型燃氣渦輪機

   SIEMENS公司生產的燃氣渦輪機的功率範圍為68～340MW。440t重的340MW燃氣渦輪機長13m、高5m。與火力發電和核發電相比較，燃氣渦輪機的優點是效率高
，有著很好的調節控製可能性。隻需15min的時間，啟動後的渦輪機即可滿負荷工作。啟動時，首先把發電機當作電動機使用、驅動著渦輪機的主軸旋轉,多級壓縮機的精密葉輪產生一定的壓縮空氣,點燃燃氣之後
，渦輪機繼續旋轉

，直到穩定在其最高轉速並帶動發電機發電。溫度高達600℃的廢氣將被回收利用：由熱交換器生產出蒸汽，並將這些蒸汽輸送到燃氣渦輪機後端的蒸汽渦輪機中進行發電。已經很高的
、幾乎達到40％的燃氣渦輪機效率也因此進一步得到了提高：整套發電機組的總效率高達60％。另外
， SIEMENS公(gong)司(si)的(de)燃(ran)氣(qi)渦(wo)輪(lun)機(ji)還(hai)可(ke)以(yi)適(shi)應(ying)初(chu)級(ji)端(duan)使(shi)用(yong)的(de)能(neng)源(yuan)載(zai)體(ti)，不(bu)同(tong)質(zhi)量(liang)的(de)燃(ran)氣(qi)和(he)燃(ran)油(you)都(dou)可(ke)以(yi)作(zuo)為(wei)發(fa)電(dian)的(de)能(neng)源(yuan)載(zai)體(ti)。將(jiang)來(lai)

，還(hai)有(you)可(ke)能(neng)利(li)用(yong)煤(mei)炭(tan)生(sheng)產(chan)出(chu)來(lai)的(de)可(ke)燃(ran)氣(qi)體(ti)進(jin)行(xing)發(fa)電(dian)。