[01135407]锻压装备复杂结构机身体机器人自动焊接系统集成与应用

本项目研发设计2套9轴机器人联动自动焊接系统生产线,分别对大型锻压机身体（20至30吨）、中小型锻压机身体（5至15吨）、油压机机架（1至2吨）进行电弧连续自动焊接。针对焊接现场存在的典型半封闭式结构、厚板对接及角接焊缝、三维复杂空间结构等难点,研究基于电弧跟踪技术的三维空间焊缝9轴机器人联动控制焊接系统,实现对不同锻压机结构件内外焊缝的高精度、高质量、高效自动焊接。 所研发的锻压装备复杂结构机身体机器人自动焊接系统,替代目前的手工焊接工艺,不仅极大改善了工作环境及提高生产效率,同时也可保证每条焊缝质量及整台压力机机身焊接质量的稳定性,彻底改变以往只能靠人工焊接的落后局面。机身钢板包括角板、筋板、油箱板、前板、侧板等30多种板材,板厚从14 mm到140 mm不等,形成直缝、角缝、环形缝、坡口、非坡口等复杂结构的三维空间焊缝,并且处于半封闭结构的焊接环境。针对压力机机身体积庞大、板厚不一、三维空间焊缝错综复杂及焊接过程中不可避免出现的热变形,所研发的焊接机器人系统具备焊接路径优化和三维焊缝跟踪功能。特别是压力机机身属于半封闭结构,开发了机器人焊接路径规划及避障控制技术,使得机器人尽可能焊接到不同方位的焊缝。所研制的机器人自动焊接系统用于压力机机身三维复杂厚板焊缝的气保护连续焊,具有针对半封闭结构的长时间连续跟踪不同形状焊缝和可靠自动焊接的特点。