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焊接机器人在高速列车生产中的应用前景

随着智能制造计划的推进， 工业机器人在制造业中的应用将会飞速发展。实际上， 近年来我国每年新装机器人的台套数都在以 50％/ 年的速度在增长。随着机器人售价的降低和人工成本的增加， 使用机器人所带来的经济效益越来越驱动企业使用机器人进行焊接。另一方面， 机器人的性能大幅提高，经过了几十年的积累， 机器人厂商已经能够针对不同的产品形式提供成套的设备， 包括机器人本体、变位机、 离线编程系统和传感系统等， 大大降低了用户使用机器人的难度。对于智能机器人，还应配有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。

在高速列车生产中， 北车集团已经采用多套机器人系统进行铝合金车体的焊接， 其转向架的焊接已经可用焊接机器人来完成。由于复杂的形状和严格的质量要求， 转向架是另一种采用弧焊很难焊接的工件。为了获得规定的熔透， 焊缝的***要求非常关键。采用装有视觉系统的机器人已用于焊接这些工件， 其中所用的机器人带有焊接参数自适应控制的功能。电伺服点焊钳具有如下优点：（1）每个焊点的焊接周期可大幅度降低，因为焊钳的张开程度是由机器人控制的，机器人在点与点之间的移动过程，焊钳就可以开始闭合。

可以预见， 在高速列车生产中采用机器人焊接无疑可以提高产品质量， 为实现智能制造奠定基础。

焊接机器人的焊枪编程

要想焊接机器人得到好的焊接效果，除了硬件设施，像是配套机器人焊枪 ，清枪装置等设备外，好的编程也是必不可少的，好的编程需要注意以下这么步骤。

1. 选择合理的焊接顺序。以减小焊接变形、焊走路径长度来制定焊接顺序。2. 焊枪空间过渡要求移动轨迹较短、平滑、安全。3. 优化焊接参数。为了获得的焊接参数，制作工作试件进行焊接实验和工艺评定。4. 合理的变位机位置、焊枪姿态、焊枪相对接头的位置。工件在变位机上固定之后，若焊缝不是理想的位置与角度，就要求编程时不断调整变位机，使得焊接的焊缝按照焊接顺序逐次达到水平位置，同时要不断调整机器人各轴的位置，合理的确定焊枪相对接头的位置、角度与焊丝伸出长度。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。这就要求编程者善于总结积累经验。5. 及时插入清枪程序。编写一定长度的焊接程序后，应及时插入清枪程序。可以防止焊接飞溅堵塞焊接火口和导电嘴，保证焊枪的清洁，提高火口的使用寿命。6. 编制程序一般不能一步到位，要在机器人焊接过程中不断检验和修改，调整焊接参数及焊枪姿态等，才会形成一个好程序。过去，由于国内缺乏***技术人才，对机器人的应用缺乏深层次的开发和利用，使它的利用效率远没有很好地体现出来。

超声波焊接的工作原理要求两个进行结合的零件，在上面的一个振动，在下面的一个静止，接触面上的摩擦热使表面之塑料熔化从而结合。（2）焊接工艺和机器人作业程序调试人员主要负责机器人作业程序的管理工作，焊接机器人应用的目的是为焊接生产服务，焊接工艺员对焊接品质的把握是机器人焊接质量的关键所在，他的职责是让机器人成为他得心应手的工具，把他的焊接思路完整地传达给机器人。因此减少初始的磨擦接触面，使超声波能量集中对提高焊接效率及质量十分重要，故要求焊接的其中一零件（通常是上面的零件）在焊合的接口上须做一条凸出的棱线,称为”导能棱”.

如果两个焊接件相对而言位置要求较严格时,还需要考虑增加设计***装置.

导能棱及***装置应在设计注塑模具时同时考虑.