基于焊接机器人的重卡驾驶室顶盖焊接工艺研究

论文摘要

论文的主要内容是根据重卡驾驶室焊接生产工艺的要求,对金属高顶顶盖进行焊接。顶盖外表面要求焊接后没有点焊压痕,而且工件轮廓和体积很大,因此无法使用一般的焊接方法,传统的焊接方法由于上下电极的作用难免在工件的两个表面上产生压痕。为此本文采用了一种新的电阻点焊技术,即机器人单双面焊接技术。这种新设计的焊接系统可用较低的电极压力进行单面接触,从而实现外表面的无痕焊接。本文详细介绍了机器人单双面焊接的原理,机器人工作站的构成、布局及主要部件的选型,对中频焊接控制系统的工作原理及焊接参数选择进行了阐述,对焊接工装的设计及现场的试焊过程进行了研究。通过以上研究,本系统解决了车身大总成人工焊接困难,焊接接近性差、质量要求高和生产效率低的瓶颈问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究重卡驾驶室顶盖机器人焊接的目的和意义
• 1.3 国内焊接机器人技术与发展现状
• 1.4 焊接机器人技术应用在陕西重汽的现状
• 1.5 课题的来源与研究思路
• 1.5.1 课题来源
• 1.5.2 研究思路
• 本章小结
• 第二章 机器人单面点焊的工艺分析及选型
• 2.1 点焊的原理
• 2.2 机器人单面点焊的工作原理
• 2.3 重卡驾驶室顶盖总成的结构
• 2.4 顶盖总成的焊接工艺分析及工艺流程
• 2.5 焊接机器人的选型
• 2.5.1 机器人数量的确定
• 2.5.2 焊接机器人的主要技术指标及选型
• 2.6 焊接机器人工作站系统的组成
• 2.7 焊接机器人工作站的布局方案
• 2.8 焊接机器人工作站的工作方式
• 2.9 机器人焊枪的选型
• 本章小结
• 第三章 点焊电源的选择及焊接规范确定
• 3.1 常见点焊电源介绍
• 3.1.1 系统谐波及焊接扰动
• 3.1.2 中频焊接与工频焊接电压、电流等特性对比
• 3.2 机器人控制系统组成
• 3.3 MF焊接控制器结构及控制原理
• 3.3.1 中频焊接系统硬件结构组成
• 3.3.2 中频焊接控制原理
• 3.3.3 焊接定时器
• 3.4 焊接控制器软件控制流程
• 3.5 其他控制功能
• 本章小结
• 第四章 单面焊焊接工装设计
• 引言
• 4.1 机器人焊接夹具的设计原则
• 4.2 单面焊焊接夹具的设计
• 4.2.1 焊接随行小车的设计
• 4.2.2 单面焊接夹具的设计
• 4.2.3 焊枪电极端面的修磨
• 本章小结
• 第五章 机器人单面点焊试验研究及分析
• 5.1 试焊条件
• 5.1.1 机器人焊接所用使用的材料
• 5.1.2 试焊地点
• 5.1.3 焊接接头
• 5.2 试焊过程
• 5.2.1 试焊步骤
• 5.2.2 焊接工艺参数的确定
• 5.2.3 焊接接头的性能试验
• 5.3 试焊结果
• 5.3.1 试板焊接外观
• 5.3.2 试片焊接强度
• 5.3.3 顶盖焊接完成后整体效果
• 5.4 焊接接头的典型缺陷分析
• 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 致谢
• 附录：OP01工位焊接机器人焊接程序
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文
• 详细摘要