焊接是高速列车制造过程中和基本的工艺方法。由于采用了一体化焊钳,焊接变压器装在焊钳后面,所以点焊机器人的变压器必须尽量小型化。随着列车高速化和轻量化, 各部件的服役环境恶化, 对车体和转向架的焊接技术提出了更高的要求。采用焊接机器人工作站或自动焊接专机是提高和稳定焊接质量的重要途径, 而且随着劳动力成本的提高, 机器人焊接的成本优势越来越明显。
《智能制造科技发展 “十二五” 专
发那科焊接机器人厂家
焊接是高速列车制造过程中和基本的工艺方法。由于采用了一体化焊钳,焊接变压器装在焊钳后面,所以点焊机器人的变压器必须尽量小型化。随着列车高速化和轻量化, 各部件的服役环境恶化, 对车体和转向架的焊接技术提出了更高的要求。采用焊接机器人工作站或自动焊接专机是提高和稳定焊接质量的重要途径, 而且随着劳动力成本的提高, 机器人焊接的成本优势越来越明显。
《智能制造科技发展 “十二五” 专项规划》 指出:“已是大经济体和制造业大国, 但自主能力薄弱、 装备贸易逆差严重、 装备与智能装备严重依赖进口, 严重制约我国制造产业健康发展。焊接机器人生产中的质量控制焊接机器人的技术为我们提供了很好的生产工具,但这并不意味着我们一定可以实现高质量的焊接生产。而智能制造技术是世界制造业未来发展的重要方向之一” 。近年来, 我国高速铁路和高速列车发展迅猛, 获得了一系列具有自主知识产权的重大科技成果。但是, 我国高速列车制造过程与国外高速列车生产现状还有一定差距, 行业中的装备和智能装备依赖进口。走智能制造的道路也是我国未来高速列车制造业发展的趋势。
智能制造终目标是实现 “设计过程、 制造过程和制造装备智能化”, 包括产品设计中的数字化,制造过程中的传感信息化和网络化, 制造装备的数字化和智能化。机器人控制器是根据指令以及传感信息控制机器人完成一定的动作或作业任务的装置,它是机器人的心脏,决定了机器人性能的优劣。其中, 制造装备的智能化是实现整体制造智能化的前提和基础。在所有的智能化制造装备中, 机器人无疑是柔性制造自动化的集中体现。而在高速列车的生产中, 焊接又占据了相当大的比重, 焊接机器人必然在高速列车智能制造中发挥重要作用。本文在分析焊接机器人的发展现状基础上,给出其在高速列车制造行业中的应用前景。
机器人焊接采用的是富混合气体保护焊,焊接过程中出现的焊接缺陷一般有焊偏、咬边、气孔等几种,具体分析如下:
(1)出现焊偏可能为焊接的位置不正确或焊枪寻找时出现问题。这时,要考虑TCP(焊枪中心点位置)是否准确,并加以调整。如果频繁出现这种情况就要检查一下机器人各轴的零位置,重新校零予以修正。
(2)出现咬边可能为焊接参数选择不当、焊枪角度或焊枪位置不对,可适当调整功率的大小来改变焊接参数,调整焊枪的姿态以及焊枪与工件的相对位置。
(3)出现气孔可能为气体保护差、工件的底漆太厚或者保护气不够干燥,进行相应的调整就可以处理。
(4)飞溅过多可能为焊接参数选择不当、气体组分原因或焊丝外伸长度太长,可适当调整功率的大小来改变焊接参数,调节气体配比仪来调整混合气体比例,调整焊枪与工件的相对位置。

电力变压器是输变电系统中的关键设备,变压器外壳——油箱承装着整个器身并充满变压器油,焊缝强度及密封性是变压器的两个重要指标。
目前,在变压器油箱制造行业,虽然有的企业已经开始使用机器人,但总体仍是以手工焊接和仿形半自动焊接为主,自动化焊接还有很大的提升空间。机器人使用的好坏代表一个企业的制造水平,因此,企业必须提高从制造水平才能满足机器人焊接的生产要求。与手工焊接相比,机器人焊接在稳定和提高焊接质量,改善劳动条件,提高生产效率等方面存在着巨大优势。因此,大力推广应用焊接机器人,提高焊接自动化水平是行业发展的必然趋势。
由移动工作站系统和焊接机器人系统两大部分组成,可通过吊车将整套工作站或焊接机器人系统吊到需要的工作位置,其基体由机器人、弧焊系统、电缆、控制柜、系统软件等几部分构成。工件的位置确定之后,焊枪相对接头的位置通过编程者的双眼观察,难度较大。焊接系统采用FANUC公司生产的M-710iC/20L机械臂和美国LINCOLN公司的POWER WAVE i400数字焊接电源,能够很好的满足操作灵活度和焊缝质量的要求。

由于所设计的焊接机器人是在准平面、空间狭窄的环境下工作,为了保证机器人能根据电弧传感器的偏差信息,跟踪焊缝自动焊接,要求所设计的机器人应该结构紧凑、移动灵活且工作稳定.文中针对狭窄空间特点,开发了一种小型移动焊接机器人,根据机器人各结构的运动特点,运用模块化设计方法,把机器人机构分为轮式移动平台、焊炬调节机构和电弧传感器三部分。早期开发的平行四边形机器人工作空间比较小(局限于机器人的前部),难以倒挂工作。其中,轮式移动平台由于其惯性大,响应慢,主要对焊缝进行粗跟踪,焊炬调节机构负责焊缝跟踪,电弧传感器完成焊缝偏差实时识别.另外,机器人控制器和电机驱动器集成安装于机器人移动平台上,使其体积更小。同时,为了减少恶劣焊接环境下粉尘对运动部件影响,采用全封闭式结构,提高其系统可靠性[1]。

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