铁轨S型支脚焊接机器人工作站系统设计

作     者：刘淑晶 卓岚 陈亚 刘立恒 LIU Shu-jing;ZHUO Lan;CHEN Ya;LIU Li-heng

作者机构：北京石油化工学院机械工程学院北京102617 

基　　金：北京市教委科技计划一般项目(KM201810017003) 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2022年第377卷第7期

页      码：130-134,138页

摘      要：为提高铁轨S型支脚焊接质量与生产效率,设计了一种基于安川弧焊机器人的焊接工作站。首先,根据铁轨支脚焊接特性及安全防护等功能需求,确定了基于安川MA2010弧焊机器人与双工位单轴变位机的焊接工作站总体方案;基于“六点定位”原理设计了夹具系统机械结构,并完成气缸选型设计;采用MOTOSIM运动仿真软件,进行夹具系统焊接过程运动仿真与干涉性分析,验证焊接方案的可行性;利用拓扑优化理论对夹具体进行轻量化优化设计,优化后夹具体质量比优化前减少了21.76%;结合夹具系统定位及夹紧的功能需求,基于Device Net扩展基板进行控制系统设计,实现了对夹具系统的远程控制。最后,制定了焊接正交试验方案,完成焊接工艺参数优化与焊接性能试验。试验结果表明,该焊接工作站能满足S型支脚焊接需求,可为板材类工件的机器人自动焊接系统设计提供参考。

主 题 词：焊接机器人 支脚夹具系统 轻量化设计 控制系统 焊接试验 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-3997.2022.07.027

馆 藏 号：203113539...