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1、刖B1第一章引言2第二章焊接机器人的劣势阐述32.1对焊前零件的拼点装配精度要求高32.2设备使用过程中的维护问题多3第三章焊接机器人的问题解决方案43.1焊接机器人工装夹具设计要点43.2机器人焊接工作站的控制系统4第四章 焊接机器人的故障排除54.1焊接变形的方法54.2焊接缺陷避免的方法64.2.1正确使用焊枪64.2.2准确使用焊剂量6第五章总结与展望7参考文献8参考文献1 刘歆，鲍鸿春.焊接机器人在汽车零部件生产中的应用实例分析J.科技创新导报，2010, 06：104.2 张香彬.机器人在汽车焊接生产线柔性化中的应用J.科技风，2013, 10： 111.3 王艳.多机器人系统在汽
2、车焊接中的应用J.产业与科技论坛，2012, 08： 111-112.4 李轩，杨楠.浅谈焊接机器人在汽车生产中的应用J.科技展望，2016, 08： 66.5 宛春驰，周海雁.焊接机器人在汽车焊装领域中的应用J.科技经济导刊，2016, 04： 48.6 赵晓巍，袁庆.多机器人系统在汽车焊接中的应用研究J.中国高新技术企业，2014, 09： 40-41.7 赵渊博.焊接机器人在焊接生产线中的应用意义与在汽车车身焊接生产线中的应用J.科技展望，2016, 32： 134.8 吕金波.焊接机器人在汽车起重机制造中的应用J.金属加工（热加工），2016, 20： 10-11.9 杨伟国，杨瑞军.
3、弧焊机器人在汽车拖拽架焊接的应用J电焊机，2016, 11： 71.73.10 陈凯丰.试论焊接机器人在汽车焊装领域中的应用J.科技创新与应用，2015, 34： 54.摘要：随着科技的发展，用工环境的改变，产品需求的大幅增长，机器人焊接已经在国内的汽车、工程机械等许多领域逐步得到了应用。焊接机器人系统已广泛应用在汽车制造业，首先推广应用的汽车零部件的生产。因为汽车零部件较车身小，板材厚一些，易适合于装焊流水线生产方式。而零部件制造精度和焊接质量要求高，同时一要满足多品种批量生产.焊接机器人最适合多品种高质量生产方式，如汽车底盘、座椅骨架、导轨、消声器以及液力变矩器等焊接件均使用了机器人焊接。
4、尤其在汽车底盘焊接生产中得到了广泛应用。关键词：焊接机器人；自动化；焊接前吉我国的焊接机器人应用上主要集中于汽车、摩托车和工程机械三个行业中。近年来，良好的市场环境使国内工程机械行业得到迅猛发展。产量不断提升的同时，国内工程机械企业还面临人力成本增加、产品品种多更新快等诸多方面压力，这些因素使焊接机器人在工程机械行业开始得到了日渐广泛的应用。目前，国内主要工程机械企业如徐工、三一、中联、柳工、厦工、山推和福田等均已引入机器人焊接。己实施应用机器人焊接的机种有：挖掘机、装载机、起重机和推土机等。今后，随着企业国际化程度的提高，以及企业对机器人焊接认识的不断加深，焊接机器人在国内工程机械企业的应用
5、会更加的广泛。随着汽车市场工业的迅速发展，汽车产品的更新换代也越来越快，因此如何更好更快地生产性能好的产品是各个厂家需要思考的重大问题。汽车厂家要进行汽车的换代最重要的工作就是进行生产线的改造。焊接机器人在生产过程中有着性能优越、效率高等一系列优点，因此在汽车生产过程中受到）广泛使用。使用焊接机器人生产能够允许多种车型使用一条生产线，能有效提高汽车的生产效率，改善汽车的生产制造。本文主要分析了机器人在底盘焊接生产线中的作用和应用中存在的主要问题。通过对工业机器人应用情况的分析，得知工业机器人在底盘焊接生产中起到重要作用。第一章引言据统计，全世界在使用的工业机器人中约有近一半用于焊接加工领域，可
6、以说，工业机器人的发展历史就是焊接机器人的发展历史。在工业发达国家，焊接机器人已获得广泛应用，如汽车工业、航天、船舶、机械加工行业、电子电气行业及其他相关制造业等诸多领域，是制造业中无可替代的先进装备和手段，并成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志之一。我国的焊接机器人起步较晚，于20世纪70年代末刚起步开始研究焊接机器人，在八十年代研制出了我国第一台弧焊焊接机器人和点焊机器人，经过二十几年机器人焊接技术的应用实践，国内焊接机器人应用虽已初具规模，但与我国焊接生产总体需求仍然相差甚远。焊接机器人总体价格依然偏高。虽然焊接机器人的整体价格与从前相比己经有了大幅度的下降，这为其普遍应用提供了
7、条件，但对于一些中小企业来说，整体价格仍显偏高。另外，劳动力成本虽然呈不断上升的趋势，但目前来说使用焊接机器人仅从成本角度考虑没有明显优势。2.1对焊前零件的拼点装配精度要求高目前，所使用的焊接机器人大多是智能水平比较低的示教再现式机器人，因此对工件尺寸一致性要求较高，特别是对工件与工件之间同一条焊缝所处空间位置的一致性和接头根部间隙大小的一致。一般是机器人寻点后起焊，起焊后使用电弧跟踪。若焊接机器人在寻点上产生错误，会造成焊偏，咬边等焊接缺陷，影响产品质量。因此，结构零部件在焊前的拼点中，要严格控制来料零件及拼点总成的尺寸偏差。2.2设备使用过程中的维护问题多焊接机器人设备日常的生产负荷大，
8、不可避免地会出现机械、电气、操作以及编程等各方面的问题，需要修理和维护。由于部分机械及电气零部件因价格昂贵储备量少，损坏更换时需从厂家或国外订购；另外，焊接机器人是个复杂的系统，在操作及编程上会出现各种各样的故障，有时操作人员处理不了，需请厂家专业人员进行维护修理。这些问题的处理维护都会延误生产时间。3.1焊接机器人工装夹具设计要点前车架工件特点是焊缝长度长、数量多。由于焊接时有大量的热输入，如果夹具设计不合理，焊后产生很大的焊接变形，影响产品尺寸精度。因此，如何控制焊接变形是焊接夹具设计的关键。焊接夹具设计要点如下：(1) 采用标准化、模块化设计，电控气动夹紧的定位方式。(2) 在长焊缝的定
9、位夹紧部位采用整体铜材，并通水冷却，提高夹具的散热效果。(3) 采用具有自锁功能的压紧气缸。(4) 由于前、后车架壳体由高强度板冲压而成，难免有很大的弹性变形，总成夹具必须有足够刚性，保证足够的压紧力，必要时可采用TOX气-液转换缸压紧。3.2机器人焊接工作站的控制系统该系统的主控系统采用PLC为主控单元，配以远程I/O模块，通过机器人的远程I/O模块，实现对机器人、夹具、夹具工作平台和周边装置的控制。PLC采用SIMATICS7-300通过ProfibusDP总线与夹具上两个ET200S远程I/O模块互联。采用这种结构既可减少现场接线，又可提高系统的稳定性；同时由于ET200S具有热插拔和易
10、于扩展的特点，使系统扩展和维护非常方便。其中一个ET200S模块用于夹具信号连接和动作控制，另一个ET200S夹具自动识别，通过Pro-Face9彩色触摸屏作为人机界面，实时显示系统各部分的状态，提高系统诊断和故障排除速度，同时可以为不同工件专门设计不同的操作和状态显示界面。PLC程序采用结构化方式编制，各个子程序分别对应于一个功能，对于不同工件，只需调用或修正不同子程序，无需重新编程。不同产品的焊接内容和夹具气缸的动作关系的设计和操作完成后，可以长时间储存，更换产品时可直接调用。4.1焊接变形的方法焊接机器人按用途来分，可分为两类，即弧焊机器人与点焊机器人上创。弧焊机器人是包括是包括各种电弧
11、焊附属装置在内的柔性焊接系统，而不只是一台以规划速度和姿态携带焊枪移动的单机。点焊机器人主要用于完成定位焊作业，汽车工业中车体的点焊是其非常典型的一个应用。由于焊接机器人所具有的诸多优越性，使其得到日益广泛的应用，但是，焊接机器人在某些应用方面还普遍存在一些问题。焊接是一种局部加热的工艺过程，以铜管乐器为例，铜管乐器焊件焊缝及附近区域各点的加热温度均不相同，这必然引起铜管乐器焊接接头组织，性能及焊件结构形状的变化由于焊接热作用而使焊件内部产生的应力称为焊接应力它是导致焊件的变形和焊缝开裂的主要原因为避免焊接时管壁变形，应采取以下几方面措施：1.在满足铜管乐器使用要求前提下，尽量采用较小的焊缝尺
12、寸，合理安排焊缝位置，尽量做到对称焊接。2.采取合理的焊接顺序和方向，尽量地使焊缝能够自由收缩。3. 大的零件焊接时，尽量用夹具固定，防止产生焊接变形。4. 焊接变形一旦产生，用火焰烘烤适当位置，一般是凸起的那侧，使焊件产生反向变形，从而恢复原状。5. 在铜管乐器焊接中，了解焊药的熔点是相对重要的。不同的焊药期容点也不相同。一般铜管乐器所采用的焊药的熔点在300C左右。6. 焊缝形状好，穿透力强，焊缝宽度均匀，焊接质量好，重复性高。普通MAG焊接，MIG焊接在焊接操作中，当焊丝长度变化时，焊接电流会发生变化。而CMT焊丝的干伸长变化，只有焊丝进给速度会发生变化，焊接电流的大小不会改变，焊接的穿
13、透力强，焊接电弧长度非常稳定，焊缝形状均匀一致。目前CMT焊接工艺己经成功的应用在医疗器械、汽车及铁路机车制造行业、航空8航天等多个领域，证明了 CMT焊的焊接的优异性已得到广泛的认同。王秀义等对冷金属过渡焊在不锈钢车体焊接中的应用进行了研究，研究结果表明：相比较于MAG焊，CMT焊可以很好地完成0.8mm薄板的焊接，而不会出现焊穿，同时焊缝成形，焊接飞溅和变形量均小于MAG焊。孟庆亮等对不锈钢薄板冷金属过渡焊焊接(CMT)工艺进行了研究，研究结果表明：不锈钢薄板CMT焊焊接接头具有良好的焊缝成形，焊接变形较小；焊接接头的抗拉强度略低于母材的抗拉强度；焊缝腐蚀率大于母材；疲劳强度为315.84
14、MPa,约为母材抗拉强度的50%左右。随着焊接送丝速度的增加，焊缝越来越宽，焊缝的熔深、熔宽逐渐增大，深宽比有增加的趋势。4.2焊接缺陷避免的方法焊接缺陷是在焊接接头中存在的不连续，不致密或者连接不良的现象。会导致焊接后连接件不牢。铜管乐器中常见的焊接缺陷有气孔、裂纹、未融合、未焊透等。解决焊接缺陷的方法有以下几种：4.2.1正确使用焊枪铜管乐器所采用的焊枪一般与金银首饰焊接所采用的焊枪相同，一般为手握式，由焊枪嘴，和气罐组成在点着焊枪后，合理地调整焊枪的火焰，对焊件进行焊接4.2.2准确使用焊剂量在焊剂确认型号后，必须对所需焊药进行预估，焊剂的多少对焊接部位会产生直接的影响过多会导致焊接部位
15、的美观度，过少会使焊接强度降低。第五章总结与展望机器人焊接编程主要是通过示教器控制机器手的行走路径，当焊枪末端到达指定点时，加上相应的动作命令（调用程序、停留时间、送气、送丝、收丝、引弧、熄弧、旋转等），该指定点一般是参照变位机或焊接工装上的焊接工件确定。一旦焊接工件与机器人的相对位置发生变化，焊接程序就得重新示教，这个工作需要耗费大量的时间，该问题是焊接机器人应用过程中经常遇到且比较棘手的问题。随着我国经济快速发展，汽车业的发展改造离不开汽车生产线的发展，这就要求相关企业不断引进新的生产工艺，实现多种车型的混线生产。通过焊接机器人的应用，能有效提高汽车焊接工艺的柔性，实现汽车生产的进步。使用六度自由焊接机器人是焊接生产线的最佳选择，同时需要根据具体的生产情况，合理配置其他的焊接机器人，以实现企业的经济效益。目前，焊接机器人在底盘焊接生产中的应用还存在诸多问题，随着工业机器人在汽车工业中的作用日益突出、应用更加广泛，存在的问题也将逐步得到解决。
