摘要：焊接机器人由于具有生产过程自动化、劳动强度小、生产效率高、产品焊接质量稳定、可持续作业等优点，在工程机械系统中得到了广泛应用。我国焊接机器人最先主要应用于汽车行业，工程机械行业应用焊接机器人较晚，目前处于引进消化阶段。
关键词：叉车车架；焊接；焊接机器人
引言：
叉车车架焊接工作中焊接机器人的选型与配置，主要包括叉车车架焊接工作中焊接机器人的选型，以及叉车车架焊接工作中焊接机器人的配置。叉车车架焊接工作中焊接机器人的运用，主要体现在电弧干扰下的焊接，叉车车架工件折弯处的焊接，以及叉车车架圆弧处的焊接。
1 叉车车架焊接工作中焊接机器人的选型与配置
1.1 叉车车架焊接工作中焊接机器人的选型
叉车车架焊接工作中焊接机器人的选型，需要根据客户的要求，以及焊接的预算。一般情况下，弧焊机器人IRB1520的应用比较广泛，主要是由于其有六个纵轴器，并且上臂的结构坚实，能够提高弧焊的效率，经济效益较高。弧焊机器人IRB1520，其控制系统的设计主要包括控制机械臂、附加轴、以及电子设备等。焊接机器人，主要是通过应用程序进行控制，执行命令等。
1.2 叉车车架焊接工作中焊接机器人的配置
叉车车架焊接工作中焊接机器人的配置，主要是对焊接系统进行配置，其结构比较复杂。因此，焊接系统的配置难度较大。焊接机器人在工作过程中，焊接系统需要与机器人相匹配，同时技术上还需要满足客户的需求。焊接机器人电源的选择，一般情况下选择松下焊接电源。但是松下焊接电源具有一定的局限性，其不能与ABB机器人进行控制系统配置。因此，采用ABB焊接机器人进行焊接时，可以选择肯比焊接电源，从而去连接机器人与电源之间的通信。
1.3 变位机和外围设备的选型
由于叉车车架是由多个工件拼装而成，体积和重量相对较大，笔者放弃了选用小工件所用的尾架式变位机，改用头、尾架式变位机，其驱动部分选用了ABB伺服电机、减速机以及回转支撑。这样整个变位机的结构就很紧凑，承受的力矩很大，精度很高。在前期模拟时，选用的是单工位，在工件的上料和下料过程中，机器人处于停止工作的状态，达不到客户所要求的生产节拍。为使机器人一直处于工作状态，提高生产节拍，后经项目组讨论决定选用双工位，这样在一个工件焊接完成后，机器人可以立即焊接下一个工件。
2 叉车车架焊接工作中焊接机器人的应用
2.1 叉车车架圆弧处的焊接
在车架左右挡泥板的圆弧处和油箱侧板圆弧处，经常会出现看似焊接好，但经质检检查达不到焊接工艺要求的焊缝。焊接不牢或有些地方出现假焊的情况，将会导致挡泥板与其相连接的工件直接连接强度不够。在项目调试阶段，笔者在检测油箱试漏时，有时会发现油箱侧板圆弧处出现侧漏，经检测发现油箱侧板圆弧处焊缝质量达不到要求。通过现场实际反复调试实验并对焊接工件进行分析得知，有些油箱侧板圆弧处折弯公差大，使得拼装时圆弧度不一，导致机器人寻找焊缝时会出现偏移，发生假焊。针对以上情况采取两个措施方案：（1）编程时在圆弧处增加程序点，并降低速度，保证圆弧处焊缝的焊接达到焊接工艺要求。（2）更改运动指令，在原指令MoveC的基础上采用MoveCDO运动指令，因为这个指令机器人是通过中间点以圆弧运动方式运动至目标点，并且在目标点将相应输出信号设置为相应值，在原来指令的基础上增加信号输出功能。改进程序后，对多个焊接工件进行检测，发现不再出现假焊。
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2.2 叉车车架工件折弯处的焊接
焊接机器人，在叉车车架工件折弯处的焊接，经常会出现焊接偏差的现象，主要是由于工件弯折处的焊接，弯折程度较大的区域焊接难度较大，会出现焊接不到位的现象，导致焊缝产生偏移。焊接机器人的操作，需要先对焊接位置进行确定，若是焊接位置发生偏差，机器人无法自动识别，智能按照程序进行工作，导致焊接出现偏移，焊接质量下降。一般情况下，对于焊接机器人弯折处焊接出现的漏洞，都是采用人工进行修整，影响了焊接的效率。对于叉车车架工件折弯处的焊接，可以从以下几方面入手：首先，建设质检监控中心，对于叉车车架的规格、尺寸进行检测，严禁使用不合格的叉车车架。其次，焊接机器人的内部，可以安装激光跟踪仪，对制定的目标进行设置。激光跟踪仪，可以对不同位置进行跟踪定位，可以精确焊接点的位置，防止车架弯折处的焊接偏差。
2.3 电弧干扰下的焊接
叉车车架焊接工作中，焊接机器人的操作，有时需要在电弧的干扰下进行工作，使得焊接不稳定，导致焊接的效果下降。焊接机器人在工作过程中，其它设备的工作会产生电磁波，与焊接机器人本身的电磁产生干扰，会导致焊接机器人工作不稳定。为使得焊接机器人在电弧的干扰下稳定的开展工作，需要加强对机器人的调试，提升焊接机器人的焊机技术，同时采取有效的手段对电弧进行屏蔽，从而去提高焊接机器人工作质量。对电弧进行屏蔽，需要将与焊接电源并联的电源、地线、信号线等进行屏蔽，在缆线的外部布设信号屏蔽装备，同时在机器人控制器上布设屏蔽装备，从而去对电弧进行屏蔽处理。注意工位与工装夹需要布设绝缘装备，送丝机与焊枪装上绝缘套，确保其与机器人隔绝，从而阻止静电的干扰。
3 焊接机器人在叉车车架焊接工作中的应用效果分析
焊接机器人，在叉车车架焊接工作中的应用，取得了一定的成绩，积累了丰富的经验，具体主要体现在以下几方面：第一，选择焊接系统时，除考虑焊接工件的焊接工艺外，焊接系统与机器人系统的通讯连接也是十分重要的，有利于保证焊接质量。第二，提高生产效率是我们的目的，而这必须以安全为前提，所以在设计方案时要以人、机、料的安全为根本。第三，在正式进入生产前的调试工作是必须的，要解决调试过程中出现的问题，以保证焊接工件满足相关工艺要求。第四，注意焊接机器人的软件配置，对于指令的设定需要准确，根据焊接需要，选择适合的软件。
4 机器人出现的故障报警
在现场调试过程中机器人经常会出现故障报警，导致焊接工作停滞。调试期间示教器上出现过如下故障报警：
4.1 碰撞报警（故障代码10024）
因为没有任何外界因素进入和机械手发生碰撞，机械手也没有和工件及外围设备发生碰撞，故在机器人系统里增加一个碰撞检测软件选项，以减少机器人承受的碰撞力度，还有助于避免机器人和外部设备受到严重损伤。“碰撞检测”检测到一次碰撞时，相关机器人会立即停止，并沿其路径反向移动一小段距离来释放余力。当接收了一则碰撞错误消息后，系统便能继续执行相应的移动，而无需按下相关控制器上的“电机开启”。
4.2 外部设备温度高报警（故障代码20253）
出现此报警是由于焊接系统温度过高，因为前期在现场，焊接系统里没有冷却装置，后来增加冷却水循环装置来防止焊接温度过高。
结束语：
随着科学技术的发展，我国的焊接机器人技术发展迅速，焊接工作中逐渐采用机器人去代替人工焊接，不仅提高了焊接速度，同时提高了焊接质量。叉车车架焊接工作中，主要采用焊接机器人进行焊接，主要是由于焊接机器人具有劳动强度小，焊接精确，可持续不间断工作的特点，能够极大程度的提高焊接效率。因此，焊接机器人被广泛的应用于叉车车架焊接中。
参考文献：
[1]房林林.焊接机器人在叉车车架焊接上的应用[J].机电信息.2017（12）
[2]杨昌新，程双灵，侯淑玲，张抒楠.叉车油箱机器人焊接的研究与应用[J].机械工程师.2016（05）
[3]费存华.焊接机器人技术研究与应用现状探讨[J].现代制造技术与装备.2018（05）
论文作者:范世兵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
标签：机器人论文; 车架论文; 叉车论文; 工件论文; 工作论文; 圆弧论文; 电弧论文; 《基层建设》2019年第10期论文;