铁路货车中梁机器人焊接应用研究

摘要

随着当今科技的迅猛发展，机器人焊接已经不是梦想，在国内、国际的汽车、起重机械等许多领域都已经应用了机器人焊接，在铁路车辆制造行业也刚刚尝试机器人焊接的制造工艺。通过调查了解，采用机器人焊接铁路货车中梁还是前所未有的。本文主要论述了齐齐哈尔铁路(集团)有限责任公司在铁路货车中梁机器人焊接应用方面的工艺研究工作。该项目为铁道部提供专项资金的技术改造项目，是铁道部置场建线技术改造的重点项目之一。 铁路货车中梁机器人焊接应用研究首先从铁路货车中梁目前的制造现状着手，剖析了中梁生产的基本状况；针对中梁生产的情况，又从中梁的生产工艺进行全面的分析，制订合理的工艺流程及生产工艺平面；最后根据中梁的结构特点及焊接机器人的应用环境等有选择地确定中梁机器人焊接应用系统。 铁路货车中梁目前采用手工电弧焊及手工熔化极气体保护焊方法焊接，焊接效率低，焊接质量差，而且工人的劳动强度大。为了提高焊接生产率及焊接质量，降低工人的劳动强度，重新分析确定中梁的生产制造工艺，尝试采用焊接机器人的新工艺生产中梁。采用焊接机器人焊接对中梁各个部件的组对尺寸及精度有着较高的要求。因此，在确定焊接机器人的生产工艺时，对关键零部件的下料尺寸及中梁的主要定位尺寸与精度进行调整，重新合理设计中梁组对夹具及中梁翻转变位器，由于中梁的重量较大，采用液压定位及夹紧，使其具有足够的定位精度。在焊接变位器的设计时，采用接近传感器及PLC精确控制中梁的翻转角度，并与焊接机器人进行通讯联系，实现自动控制。 在确定中梁焊接机器人系统时，根据中梁为长大工件、局部焊接部位空间狭小而且焊接工作量大、中梁的挠度和旁弯变化较大等中梁结构特点，以及焊接机器人焊接的范围、送丝机构的种类特点、焊缝跟踪需要的工件结构等机器人焊接系统的适用范围，通过合理选择，确定了一套合理完善的中梁机器人焊接系统。在焊接中梁环行塞焊孔时，由于焊接空间的狭小，突破了传统的直接采用CIR命令焊接圆弧的方法，以ARC的命令代替CIR命令，解决了环行焊缝焊接咬肉的焊接缺陷问题。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1工业机器人发展概况

1.1.1工业机器人简介

1.1.2国外工业机器人技术的发展

1.1.3国内工业机器人技术的发展

1.2焊接机器人在铁路货车应用

1.2.1国内焊接机器人发展

1.2.2焊接机器人在铁路货车应用的问题

1.2.3铁路货车中梁焊接存在的问题

1.3本文研究内容

第2章铁路货车中梁制造工艺

2.1铁路货车中梁简介

2.2铁路货车中梁生产分析

2.2.1中梁制造生产节拍

2.2.2中梁制造质量

2.2.3中梁制造作业环境

2.3铁路货车中梁制造工艺

2.3.1中梁的焊接

2.3.2中梁零部件加工

2.4中梁制造工艺流程图

2.5中梁制造工艺平面图

2.6本章小结

第3章中梁机器人焊接应用系统

3.1焊接机器人系统

3.1.1机器人设备

3.1.2传感器

3.1.3清枪装置

3.1.4焊接设备

3.2机器人外围设备

3.3烟尘净化与安全防护系统

3.3.1焊枪烟尘吸收装置

3.3.2 82500型移动式高效吸收过滤单元

3.3.3安全护栏

3.4配套组对与焊接工装

3.4.1中梁组对夹具的设计

3.4.2中梁翻转变位器夹具的设计

3.5软件程序设计

3.5.1中梁焊接操作过程

3.5.2程序设计

3.6本章小结

结论

参考文献

致谢

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