摘要：针对深水环境中大型构件的自动化焊接问题,设计了一种全位置水下焊接机器人.该机器人采用磁轮式移动平台与4轴旋转机械臂相结合的机构形式,平台通过磁轮吸附在构件表面,以实现大范围的移动,4轴旋转机械臂的姿态变换可实现全位置焊接.为完成预定轨迹的焊接操作,对移动平台与旋转机械臂进行运动学建模,得到平台与各关节的运动学参数.利用机械系统动力学建模对上述运动学参数进行仿真和实验操作,验证了轨迹精度满足要求.

摘要：水下局部干法焊接利用排水罩导入高压气体,排除罩内水流,形成局部气相空间,便于水下焊接作业。罩内排水效果及流体状态对焊接过程有一定影响,采用数值模拟方法对不同进气方式的圆柱形及长方形排水罩内流体运动状态进行了分析。数值模拟结果表明,通过向排水罩中导入高压气体可以有效排出罩内水流,形成局部气相空间;排水后,排水罩模型出口区域的流体速度极高,能够有效形成气体屏蔽;圆柱形排水罩的均布入口模型及长方形排水罩模型在工件焊接区域的流体速度分布较为平稳;均布入口方式排水罩内湍流动能最低,能够确保稳定的后续焊接环境。依据数值模拟的边界条件开展排水罩排水实验,其排水过程与数值模拟基本一致,表明了数值模拟结果具有一定的可信度,可为水下局部干法焊接的排水罩结构设计提供参考数据。

摘要：针对传统汽车镀锌板点焊时易产生飞溅以及参数可调范围窄等问题,提出在传统平电极端部设置盲孔以降低飞溅的方法,通过与传统电极镀锌板点焊时的对比试验可知,在电极压力2 kN、焊接时间200 ms时,无飞溅的焊接电流区间为:传统电极6~7 kA,盲孔型电极6.5~9.5 kA,且熔核直径均不小于5 mm,接头抗剪切力高于3.6 kN;盲孔型电极能够有效降低汽车镀锌板点焊时的飞溅、毛刺等质量问题,满足焊接质量要求的可选参数范围宽,对改善点焊质量及提高参数调试效率有一定的实用意义。

摘要：针对盾构机盾体焊接特点研制了适用于盾构机焊接的移动式焊接机器人系统。根据机器人焊接作业需求,设计成分体式结构,焊接机头小巧,方便搬运及安装。该焊接机器人适用于横焊、平焊、立焊3种位置焊接模式,并可以对不同的焊接过程参数进行分类管理;具有多层多道焊的"坡口规划"及焊缝示教等功能,可满足盾构机厚板多层多道自动化焊接。利用研制的移动式焊接机器人在盾构机制造现场进行工艺焊接试验,试验结果证明,该移动式机器人能够满足盾构机盾体厚板焊缝自动焊接要求。