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摘要：随着科技的进步，我国机器人焊接技术取得了较快的发展。机器人焊接具有高精度、高效率和高质量的优势，在各领域得到了广泛的应用。铁路机车架构中应用焊接机器人，可以解决传统焊接的弊端，提高焊接效率，降低生产成本。
关键词：铁路机车构架；机器人焊接；应用
引言：
焊接机器人是现代企业应用中很普遍的一种自动焊设备，铁路机车构架焊接工作中，能够解决大型结构部件多位置焊接不易翻身。焊缝空间复杂等问题，它具备机械手不受视角，位置等限制的有利条件，可以通过改变坡口形式提高效率和降低成本。
1焊接机器人的发展历程和应用现状
通过对焊接机器人发展历程和应用现状的分析与了解，可在一定程度上有效的帮助我们高质量的运用焊接机器人技术，加大对其的研发，确保为我国生产和制造提供更加雄厚的加工基础。下面，就针对焊接机器人的发展历程和应用现状展开具体的分析与讨论。我国最早对焊接机器人的研发是在1980年。而随着我国科技技术水平的不断提高，我国焊接机器人的研发技术也得到了不同程度的更新，这也就给焊接机器人的有效使用提供了理论支持和技术支撑。其中，在2004年，我国共研发了焊接机器人1400台，这也为我国后续焊接机器人的开发奠定了坚实的基础。截止今年，我国的工业机器人的安装数量已达到57000台，而其中36%的焊接机器人都是由中国制造的。而随着焊接机器人生产技术的不断更新，生产焊接机器人的成本也在不断的降低，这样也就给焊接机器人的发展市场以及焊接机器人技术的更新迎来了发展契机。我国焊接机器人主要应用于汽车以及火车的制造行业，焊接机器人也成为了当前我国汽车制造行业的发展基础。而随着我国高铁行业的快速发展，对焊接机器人以及自动化焊接技术的需求量也在不断的加大。而只有加大对技术的研发，提高焊接机器人的使用质量，才能有效的满足我国对焊接机器人的使用需求。
2焊接机器人系统组成
焊接机器人系统就硬件来说主要由以下部分组成：（1）焊接机器人本体包括配套焊接电源系统、焊枪系统以及控制器。根据焊接电源的种类和应用的广泛程度，可主要分为弧焊机器入和电阻焊机器入。（2）焊接工装夹具主要满足工件的定位、装夹，确保工件准确定位、减小焊接变形，同时要满足柔性化生产要求。所谓柔性化就是要求焊接工装夹具在夹具平台上快速更换，包括气、电的快速切换。（3）夹具平台用以满足焊接工装夹具的安装和定位，对焊接机器人系统的应用效率起到至关重要的作用。根据工件焊接生产要求和焊接工艺要求的不同，夹具平台的设计形式也不同。通常都以它的设计形式和布局来确定其工作方式。（4）控制系统主要对焊接机器人系统的硬件的电气系统控制，通常采用PLC为主控单元，入机界面触摸屏为参数设置和监控单元以及按钮站。
3铁路机车构架焊接技术条件
3.1构架焊接技术
构架焊接要求如下：①焊接环境温度需要控制在5℃以上。②在对构件进行焊接之前，一定要对其进行彻底清洗，对油污进行清理需要使用氧乙炔火焰。③借助特制焊枪，对焊缝空间曲线进行视教，然后通过电弧跟踪系统，对偏差进行纠正，解决手工焊接无法解决的问题，有效保障产品质量。④借助冷弧焊接方式，能够有效提升焊缝成形速度。
3.2构架焊接质量要求
若发现定位焊缝存在气孔或者裂痕，则需要将其清除之后重新焊接。要求对焊缝两次施焊完成，当第一层焊接完成之后，发现有裂纹或者气孔，则不能对第二层进行焊接，需要将却吓你解决之后再进行补焊处理。
不同部位焊缝上均不能出现裂纹或这弧坑现象，要求咬边在0.5mm以内，同时连续长度在100mm以内，当缺陷超过之后，则需要对焊缝进行适当的打磨，并且对其进行补焊处理。要求焊角的尺寸能够达到图纸规定，不能出现焊偏情况。
3.3机器人设备在焊接使用注意事项
以弧焊机器人为例，弧焊机器人的数学模型建立在无间隙刚体运动的理想模型上，在装配过程中和零件加工过程中，不可避免地存在很多错误和机器人正在工作。在此过程中，运动间隙将逐渐增大，工业机器人的轴将逐渐倾斜。弧焊工业机器人的基本功能比点焊机器人更复杂。在应用过程中，必须精确调整刀具中心点（TCP）运动轨迹，焊接参数和割炬角度。弧焊机器人大多采用MAG，MIG，TIG等气体保护焊接方法，可以在弧焊上安装波形控制型，脉冲型，非脉冲型，逆变型等普通焊接电源。弧焊机器人。需要说明的是，在弧焊机器人的工作过程中，电弧时间占很大比例，因此应根据100％的连续率选择焊接电源。随着中国高科技的不断发展，国产弧焊机器人有自己的配套焊接设备，支撑接口板与焊接设备相连。另外，弧焊机器人在“Z字形”焊接或小直径圆焊过程中必须有不同的摆动焊接方式，机器人在每次摆动停止时应自动停止前进。符合“Zigzag”焊接和小直径圆焊的技术要求。在焊接过程中，要密切注意焊接部位表面的油污和杂质。油污和杂质会增加焊接阻力。如果焊接部分长时间暴露在空气中，将形成氧化层以使电流通过。这会产生障碍物，这会在焊接过程中导致变黑和飞溅，从而降低焊接的质量和强度。
4铁路机车构架机器人焊接应用发展建议
（1）构架设计结构优化。通过结构设计的优化，与机械手关节相配合，减少小角度、小曲率半径的结构使之平缓过渡，尽量保证有足够的机械手操作空间，获得连续的机器人焊接通道。（2）更加小巧、智能化、通用的工业机器人及部件的开发及应用，配置本文所提及的间隙扫描探头等感触元件，增加焊接过程中对工作部位形状、空间结构相对位置、物物干涉性判断及决策的智能化功能，减少人工干预量。（3）多功能变位机的适应性应用。变位机必须具有位置变换的精准度并与整个机器人焊接系统形成整体才能发挥作用。多轴机械手的更新换代是发展方向。如目前CLOOS新型的7轴和IGM机械手的9轴机械手替代目前市场主流的6轴机20190319械手。7轴机械手模拟人手运动关节结构，更符合人机工程学，具有更好的柔韧性和自由度，更易实现小角度、小曲率半径及相对狭小空间的焊接，将方便编程和保证机械手的可达性，实现构架整体的机器人智能焊接。（4）焊接机器人的发展趋势。科技技术的不断创新以及我国经济水平的快速提升，都给智能化制造行业的发展带来了契机。虽然我国当前的焊接机器人技术发展已经成熟，但是相关的理论体系还不够完善，且还存在着技术性的难题和理论方面的限制，这样就影响了焊接机器人技术的使用质量。譬如：智能化控制技术、嵌入式控制技术以及虚拟现实技术等，都是我国当前在研发时主要的关注点，也是未来的主要发展方向。焊接机器人技术的应用，不仅提高焊接行业的发展水平，而且还有效的推动了我国科技技术的更新，促进了我国经济水平的不断提升。
结语
综上所述，随着我国科技以及经济水平的不断飞升，机器人已经在工业领域得到了较为广泛的应用，并以其较高的操作精度得到行业的认可。在铁路机车构架焊接过程中，工业化机器人既提高了工业效率，又节省了工业材料与成本。提升了我国铁路建设的质量以及自动化水平。
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