结论 23

致  谢 24

参考文献 25

1  绪论

1。1  前言

     据不完全统计，全世界在役工业机器人中约有50％以上应用于焊接领域。但是现有的机器人工艺范围并不是很大，虽然基本上能满足普通焊接场合的要求，但是对于焊接特种马车底盘、大型地磅框架等焊接工艺范围较大的场合，直接运用比较困难，随着工艺范围的增大，焊接机器人的价格也大幅度攀升。为解决这一问题，龙门架协同机器人焊接系统随之产生。将龙门架这种传统的二维工作台与现有的焊接机器人相结合，设计一种工艺范围大的龙门架式焊接机器人系统。源-于,优Y尔E论W文.网wwW.yOueRw.com 原文+QQ752018`766

      龙门架是具有大型和小型之分的装卸机械，主要用来提高劳动生产率和改善劳动条件并被广泛应用于工业生产；龙门架常用于造船厂基地、大型钢结构船段、港口码头、铁路货场、装配工厂等吊装作业。而我们用的机器人则是6轴多功能焊接机器人，将二者巧妙的结合就形成了龙门架9轴协同机器人螺柱焊系统。

图1-1模拟龙门架

图1-2  6轴多功能焊接机器人

1。2  研究背景

    在工业生产上焊接具有重要地位，是工业产品的质量能否得到保障的关键[1]。目前，第一代或准二代的焊接机器人在国内的应用是最大的。实际使用结果显示，在不断扩大焊接工艺范围的同时，焊接机器人系统还保证了现有系统的焊接精度 [2]。由于从实际角度出发每次的焊接路径和焊接参数都是在焊接前提前设定好的，导致了在焊接时外部信息传感和实时调整控制功能将多多少少的出现明显的缺漏[3]，这类焊接机器人将更加严格的要求焊接作业条件的稳定性，焊接时缺乏“柔性”，并展现出明显的缺陷[4]。国外的研究工作者为了提高可焊螺柱的直径，做了大量的工作，有研究表明，在气体保护状态下进行焊接，不需要陶瓷圈保护，可以成功实现对直径为16mm的螺柱进行短周期螺柱焊接[5]。

从国外的研究报告中就可以清楚的发现，每年单单用在汽车生产中的螺柱件就大约有29亿个，每部汽车的螺柱焊接量更是在150至200个，有些汽车的螺柱使用量多达350个[6]。随着我国轨道运输与交通建设的快速发展， 车辆运行速度飞速的提升，螺柱焊接的需求规模也随之不断增大。而作为轨道车辆最主要组成部分的车体， 虽然需求量不断增高，但是与此同时其对焊接的整体质量和生产效率也提出了更加严格的要求。 手工焊接因为其效率的低下和精度差的原因在日益发展的今天已经越来越难以满足车体部件在实际生产中的需要， 那么首先需要解决的问题就是保证焊接质量的同时提高焊接效率，通过先进的现代化技术取代手工焊接，所以高效的自动化设备和新兴的焊接技术将成为重要的解决办法，想要保证焊接质量的稳定性那么自动化程度就必须要随之提高 [7]。虽然现有的技术可以焊接的最大螺柱直径达到31．8mm[8],但是这样的直径却依然不能直接应用在高强度、高硬度、高碳当量作为材料的装甲钢的焊接附座上，这也限制了螺柱焊在我国武器装甲方面的发展。与其他的焊接工艺相比螺柱焊具有以下优势：不需要钻孔，冲孔，车螺纹，拧螺纹和精整等步骤，因为没有穿孔，所以在节约了成本的同时，能保证在这种焊接工艺下的工件不漏水、漏气，从而保证了焊接质量使整体焊接效果提升了一个档次[9]。需要注意的是，电弧螺柱焊即使在一定深度的水下焊接，采用湿法焊接也可以使焊接质量得到保证不会受到工件在特殊条件下的焊接的影响[10]。