箱型钢结构焊接机器人系统机构设计与研究

焊接机器人和自动化在钢结构中的应用研究摘要：在钢结构制造领域，焊接机器人和自动化的应用对提高生产效率、提升产品质量、改善安全卫生条件具有重要作用。

本文首先，在研究焊接机器人和自动化应用的基础上，分析了焊接机器人和自动化工作的优势。

最后，以某大型厂房钢结构为例就焊接机器人和自动化应用进行介绍，并对其应用效果进行总结分析。

关键词：机器人；焊接；自动化、钢结构引言：传统的焊接工艺多采用人工方式作业，不仅效率低下，而且对工人身心健康造成严重伤害。

随着科学技术的不断发展和进步，智能制造技术成为制造行业关注的焦点问题。

本文从我国目前的钢结构施工特点出发，详细介绍了焊接机器人和自动化在钢结构中的应用状况。

一、焊接机器人和自动化概述焊接机器人和自动化是一种专门用于对钢铁进行加热、熔化、冷却和焊接的自动化设备。

它具有很强的柔性和适应能力，可在人类难以实施的任意工作环境中进行操作，降低企业成本，因此非常适合于大规模生产，并可以提高劳动生产率。

目前，世界上最先进的焊接机器人具有较高的自动化水平：焊接机器人和自动化应用可同时工作多个工件；具有复杂形状的工件可同时放置多个。

焊接机器人主要由驱动装置、自动控制器和执行机构组成，控制系统通过 PLC程序进行工作，执行机构是由夹具、气缸、丝杠等组成。

通过控制器指令来控制机械运动，从而实现不同工件之间的焊接与切割作业。

因此，它具有广泛的适应性。

其主要功能是：一是可以完成一些简单但不容易操作的任务，如切割、弯曲、移动等操作；二是可以对某些复杂形状进行焊接作业，如焊缝填充以及焊缝焊接过程等[1]。

二、建筑钢结构焊接施工特点建筑钢结构焊接施工一般采用点焊、对接、角接等方式，施工难度较大。

在实际的焊接工程中，一般采用传统电焊和气焊相结合的方法进行作业，且需要具备一定的环境要求，主要表现为：首先，施工材料必须具备一定的化学稳定性。

其次，操作人员在操作过程中还需对安全问题予以重视，确保焊工与设备操作人员以及施工材料的安全。

AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计时代汽车 自卸车厢板机器人焊接参数化编程控制系统设计方友　熊小飞广西智拓科技有限公司 广西柳州市 545000摘 要： 本文主要介绍基于机器人参数化编程在车厢板焊接控制系统设计。

目前自卸车厢板的多样化，品种多、批量小的非标定制化生产模式，大部分车厢板焊接主要依靠人工完成。

传统的机器人焊接采用现场示教及离线编程技术，难以满足车厢板的生产焊接需求。

结合机器人灵活运动与编程语言，采用机器人参数化编程焊接控制系统，无需编程示教、无需人工精准定位，结合实际客户需求，开发具有经济性、高效率和智能化的参数化控制系统，可以很好的解决商用车车厢板的非标定制化生产模式。

随着网络技术和信息技术飞速发展，传统制造业及制造技术发生了革命性变化。

专用汽车生产逐渐呈现数字化、信息化的发展趋势。

关键词：车厢板；机器人；参数化编程1　引言自卸车作为工程车辆其中一种，大多应用于民用工程施工、矿山开采交通运输中，在工农业生产中起到重要作用。

车厢板又是自卸车的重要部件之一，对其的生产过程也越来越重视。

随着物质水平日益丰富，人们对工业产品安全性、使用寿命、外观等要求也越来越高，车厢的焊接已直接影响产品的市场竞争力。

但是目前大部分车厢板焊接主要依靠人工完成。

人工焊接造成焊接质量参差不齐，人工点焊组对容易引起二次积累误差。

2　系统方案及控制流程2.1　硬件组成本系统硬件由焊接机器人系统是由2套FANUC M-10iD/8L型焊接机器人、R-30iB Plus控制系统、麦格米勒焊接电源、机器人专用焊枪、清枪剪丝装置、机器人行走系统（FAUNC联动）、触摸式参数化编程系统、PLC电气控制系统、人机界面等部分组成。

2.2　控制方式和操作流程系统主要采用工业以太网连接方式进行数据传输，人机界面、主控PLC系统、机器人控制器都是通过交换机进行以太网连接，机器人控制器与焊接电源采用DeviceNet通讯。

汽车油箱托架机器人焊接工装的制作方法下面将介绍汽车油箱托架机器人焊接工装的制作方法：1.设计方案准备：首先，需要确定汽车油箱托架的设计方案。

根据汽车的型号和尺寸来设计托架的形状和结构。

可以使用CAD软件进行设计，并进行必要的性能分析和强度计算，以确保托架满足相关的要求和安全标准。

2.材料准备：根据设计方案，选择适合的材料。

一般情况下，汽车油箱托架使用的材料为高强度钢材，可以根据实际需求选择合适的钢板和型材。

3.制作工装：机器人焊接工装的制作是为了提高生产效率和焊接质量。

根据设计方案，制作机器人焊接工装的夹具和支撑架。

可以使用金属加工工具，如钣金切割机、折弯机、钻床等，进行材料的切割、折弯和钻孔工作，得到所需的工装零部件。

4.工装装配：根据制作好的工装零部件，按照设计方案进行工装的装配。

可以使用螺栓、焊接、紧固剂等工艺进行组装。

确保工装的结构稳定和刚性满足要求。

5.焊接过程优化：在进行实际焊接之前，可以使用仿真软件对焊接过程进行模拟和优化。

确定焊接路径和参数，以提高焊接质量和生产效率。

可以考虑使用机器人焊接系统来实现焊接过程的自动化，减少人力成本和提高工艺稳定性。

6.焊接和质检：根据焊接工艺中所需的焊接方法和参数进行实际焊接。

在焊接完成后，需要进行质检，检查焊缝的质量和焊接工艺的一致性。

如有问题，需要进行修补和调整。

7.表面处理和喷涂：完成焊接和质检后，对汽车油箱托架进行表面处理，如除锈、打磨等。

然后进行喷涂处理，使用合适的防腐漆和喷涂设备，保护托架表面，延长其使用寿命。

总之，汽车油箱托架机器人焊接工装的制作方法包括设计方案准备、材料准备、制作工装、工装装配、焊接过程优化、焊接和质检、表面处理和喷涂等步骤。

通过科学的制作方法和工艺流程，可以制作出质量优良的汽车油箱托架，提高生产效率和产品质量。

机器人技术44 ROBOT TECHNOLOGY前言重型货车的油箱一般采用铝合金制成，油箱的截面为带圆角的方形，箱体部件为两个端盖和筒体，分别冲压和焊接成形，主要焊缝包括直缝和两端的环缝。

建造焊接机器人工作站，进行自动化焊接生产，可以大幅提高焊接质量和生产效率[1]-[3]。

由于铝合金材料的厚度，表面氧化膜和电弧特性，采用传统的接触寻位和电弧跟踪容易出现焊偏，烧穿及撞枪等问题，造成产品的报废，因此，需采用目前最先进和最具发展前景的激光焊缝跟踪技术。

1基于视觉传感器的焊接机器人工作站整体设计铝合金油箱机器人焊接系统由两台Fronius 焊接机器人、头尾式焊接变位机、MIG 双脉冲焊接电源、激光跟踪系统、机器人控制柜等组成，如图1所示，为提高效率，系统采用双机器人双工位结构，焊缝激光跟踪技术实现了机器人自动焊缝寻位，激光束扫描焊缝位置，随焊缝变化调整焊枪位置及高度，取代了人工对焊枪的调整，真正实现无人值守自动焊接，Touch Sensor 通过触头确定工件位置，系统从而计算出焊缝的位置，实现了对油箱加油口、放油口等装配误差较大的工件的自动焊接。

　图１　油箱焊接机器人工作站整体模拟图2工作站关键组成部分设计　２．１双Fronius 焊机为尽可能提高生产效率，系统采用双Fronius 机器人同时焊接两端环缝的方案，旋转变位机旋转一周，两条环缝同步进行焊接，整个工作站设置两个工位，一个工位进行焊接时，另一个工位用于装卸工件，两个机器人侧挂方式安装在带有1轴导轨的固定龙门架上，可以左右移动在两个工位上焊接。

Fronius 焊机大部份功能由软件控制，减少了40%的电子元件数量，外置送丝机重量为15Kg ，移动方便，同加长中间连线配合，可焊接30米范围内的工件。

焊机逆变频率高达100KHz 远高于同类逆变焊机，输出规范平稳，电弧稳定，并且其可以调节电弧推力大小，进行全方位的焊接工作，焊机内存80组焊接专家系统，基于视觉跟踪的货车油箱焊接机器人工作站设计基于视觉跟踪的货车油箱焊接机器人工作站设计武汉理工大学 能动学院 王鹏洁武汉理工大学 工程训练中心 郑卫刚摘 要：针对货车油箱的焊接特点与Fronius 焊接机器人的焊接特性，采用MIG 焊方法，设计了一种新型的油箱焊接机器人工作站，重点对焊接机器人工作站结构进行了新型设计，采用双焊接机器人双工位焊接结构，并配置最先进的激光焊缝跟踪系统，大大提高了生产效率。

智能机器人型钢加工系统研制在当今制造业迅速发展的时代，对于型钢加工的效率、精度和质量要求越来越高。

传统的型钢加工方式往往依赖人工操作，不仅效率低下，而且容易出现误差，难以满足现代制造业的需求。

为了提高型钢加工的水平，智能机器人型钢加工系统应运而生。

智能机器人型钢加工系统是一种集成了先进的机器人技术、自动化控制技术、计算机技术和传感器技术等的高端制造系统。

它能够实现型钢的自动化加工，包括切割、钻孔、焊接、折弯等多种工艺，大大提高了生产效率和产品质量。

一、系统组成智能机器人型钢加工系统主要由以下几个部分组成：1、机器人本体机器人本体是整个系统的核心执行机构，通常采用多关节工业机器人，具有高精度、高速度和高灵活性的特点。

机器人能够根据预设的程序和路径，准确地完成各种加工动作。

2、控制系统控制系统是整个系统的大脑，负责对机器人的运动、工艺参数的设定和调整、以及各个设备之间的协调控制。

控制系统通常采用先进的工业控制计算机和运动控制卡，能够实现实时监控和精确控制。

3、加工设备加工设备包括切割设备、钻孔设备、焊接设备、折弯设备等，这些设备与机器人本体配合工作，完成型钢的各种加工工艺。

4、传感器系统传感器系统用于实时监测加工过程中的各种参数，如位置、速度、压力、温度等，并将这些数据反馈给控制系统，以便及时调整加工参数，保证加工质量。

5、工装夹具工装夹具用于固定和定位型钢，确保加工过程中的稳定性和精度。

二、工作原理智能机器人型钢加工系统的工作原理是：首先，将需要加工的型钢通过工装夹具固定在工作台上；然后，通过计算机编程设定加工工艺和参数，并将程序下载到控制系统中；控制系统根据程序指令，控制机器人本体和加工设备协同工作，完成型钢的加工；在加工过程中，传感器系统实时监测加工参数，并反馈给控制系统，控制系统根据反馈信息及时调整加工参数，以保证加工质量。

三、技术优势与传统的型钢加工方式相比，智能机器人型钢加工系统具有以下显著的技术优势：1、提高生产效率智能机器人能够实现连续、高效的加工，大大缩短了加工周期，提高了生产效率。

智能机器人型钢加工系统研制在当今制造业快速发展的时代，智能化技术的应用越来越广泛。

其中，智能机器人型钢加工系统的研制成为了提高生产效率、保证产品质量的重要手段。

型钢作为一种常见的建筑和机械制造材料，其加工质量和效率直接影响到相关产品的性能和生产周期。

传统的型钢加工方式往往依赖人工操作，不仅劳动强度大，而且容易出现误差，难以满足现代制造业对高精度、高效率的要求。

因此，研发智能机器人型钢加工系统具有重要的现实意义。

智能机器人型钢加工系统主要由机器人本体、控制系统、加工工具以及检测装置等部分组成。

机器人本体是整个系统的执行机构，它能够根据控制系统的指令，精确地完成各种加工动作。

控制系统则是整个系统的“大脑”，负责对加工任务进行规划、对机器人的运动轨迹进行计算，并实时监控系统的运行状态。

加工工具则根据具体的加工需求进行选择，如切割工具、钻孔工具、焊接工具等。

检测装置用于对加工后的型钢进行质量检测，确保产品符合要求。

在研制智能机器人型钢加工系统的过程中，首先需要解决的是机器人的选型问题。

不同类型的机器人具有不同的特点和适用范围，需要根据加工任务的复杂程度、精度要求以及工作空间的大小等因素进行综合考虑。

例如，对于精度要求较高的加工任务，可以选择多关节机器人；对于工作空间较大的加工场景，则可以考虑使用龙门式机器人。

控制系统的开发是智能机器人型钢加工系统研制的关键环节之一。

控制系统需要具备强大的计算能力和实时响应能力，能够快速准确地处理各种传感器采集到的数据，并生成相应的控制指令。

同时，控制系统还需要具备良好的人机交互界面，方便操作人员进行任务设置、参数调整和系统监控。

加工工具的选择和优化也是影响加工质量和效率的重要因素。

在选择加工工具时，需要考虑工具的材料、形状、尺寸以及耐用性等因素。

同时，为了提高加工效率，还可以对加工工具进行优化设计，如采用特殊的刀具几何形状、优化刀具的切削参数等。

检测装置的精度和可靠性直接关系到产品的质量。

1绪论1.1焊接机器人的发展自从世界上第一台工业机器人UMMATE于1959年在美国诞生以来，机器人的应用和技术发展经历了三个阶段：第一代是示教再现型机器人。

这类机器人操作简单，不具备外界信息的反馈能力，难以适应工作环境的变化，在现代化工业生产中的应用受到很大的限制。

第二代是具有感知能力的机器人。

这类机器人对外界环境有一定的感知能力，具备如听觉、视觉、触觉等功能，工作时借助传感器获得的信息，灵活调整工作状态，保证在适应环境的情况下完成工作。

第三代是智能机器人。

这类机器人不但具有感觉能力，而且具有独立判断、行动、记忆、推断和决策的能力，能适应外部对象、环境协调工作，能完成更加复杂的动作，还具备故障自我诊断及修复能力。

焊接机器人就是焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人。

焊接机器人的出现，帮助人们解决了很多问题。

焊接机器人具有如下特点：（1）稳定和提高焊接质量，保证其一致性。

采用机器人焊接时，对于每条焊缝的焊接参数都是恒定的，焊缝质量受人的因素影响较小，因此焊接质量是稳定的。

而人工焊接时，焊接速度、干伸长等会受人为因素的影响而发生变化，因此很难做到质量的一致性；（2）提高劳动生产率。

机器人可24小时连续生产，另外随着高速高效焊接技术的应用，人工焊接已经无法适应，必须使用机器人焊接；（3）改善了工人的劳动条件。

采用机器人焊接工人只是参与管理和控制焊接过程，远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等；（4）产品周期明确，容易控制产品质量。

机器人的生产节拍是固定的，因此安排生产计划非常明确；（5）焊接机器人的制造技术不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），单机价格不断下降。

随着工业跌的发展和各种技术的不断革新以及对生产结构和产品质量的要求不断提高，焊接机器人在各种行业中发挥越来越重要的作用。

目前，世界各国都在加大科研力度，对焊接机器人进行研究，从发展趋势上看，焊接机器人和其他工业机器人一样，不断向智能化和多样化方向发展。

建筑钢结构焊接机器人应用技术研究3篇建筑钢结构焊接机器人应用技术研究1建筑钢结构焊接机器人应用技术研究随着现代建筑的复杂化，钢结构建筑在建筑行业中得到越来越广泛的应用。

钢结构建筑相比于传统建筑，具有更高的稳定性、更长的使用寿命和更佳的耐候性，同时施工效率也更高。

建筑钢结构的制作离不开钢结构焊接技术，然而传统手工焊接存在着低效、质量不稳定和安全隐患等问题。

为此，建筑钢结构焊接机器人应运而生。

建筑钢结构焊接机器人是一种能够自动完成钢结构焊接的机器人设备，它采用先进的控制技术、传感器技术和热能控制技术，能够实现高效、稳定、安全的焊接过程。

其主要特点包括：1.高效性：建筑钢结构焊接机器人采用自动化控制技术，能够自动化完成复杂的钢结构焊接任务，大大提高了施工效率和工作效率。

2.质量稳定性：与传统手工焊接相比，建筑钢结构焊接机器人具有更高的焊接质量稳定性，能够消除人为操作因素对焊缝质量产生的影响，提高焊接质量。

3.安全性：在建筑施工过程中，安全是最为重要的因素之一，建筑钢结构焊接机器人搭载了多种安全传感器和保护措施，能够在施工过程中实现安全高效的焊接。

4.灵活性：建筑钢结构焊接机器人能够根据现场实际情况进行智能调整，完成多种不同形状和规格的焊接任务。

近年来，随着科技的发展，建筑钢结构焊接机器人应用的范围越来越广泛。

从单纯的焊接机器人到集成自动化生产线系统，建筑钢结构焊接机器人不仅应用于高层建筑、桥梁和大型体育设施等工程的制作，还应用于轻轨、地铁和城市轨道交通的建设。

在新材料、新工艺、新装备的推动下，建筑钢结构焊接机器人技术将不断创新和完善，为建筑施工提供更高效、安全、环保的解决方案。

与此同时，建筑钢结构焊接机器人在应用中也存在一些问题和挑战。

比如机器人的控制系统需要与焊接过程进行良好的匹配，机器人的控制程序需要切实满足焊接规范以及施工现场实际情况。

此外，建筑钢结构焊接机器人作为一种新型机器人设备，其升级、维修和保障也需要特定的技术和服务支持，这对于生产厂商和客户都是一个重要挑战。

第I 页共I 页目录1 绪论 (1)1.1选题的依据及意义 (1)1.2 研究现状及发展趋势 (1)1.3本课题的研究设计内容及方法 (3)1.4课题的完成情况 (5)2 焊接机器人机构运动学分析 (6)2.1运动学分析数学基础-齐次变换（D-H变换） (6)2.2 变换方程的建立 (7)2.3运动学分析处理方法 (9)2.4逆解过程 (10)2.5本章小结 (28)3结构设计 (30)3.1小车行走结构设计 (30)3.2 摆动关节电机选择 (36)3.3本章小结 (36)结束语 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录 (41)1 绪论1.1 选题的依据及意义这里介绍该课题的选题背景，以及完成该课题的意义。

1.1.1 选题的依据针对集装箱波纹板焊接自动化水平低的现状：目前用于焊接集装箱侧板与顶侧梁、底侧梁的自动焊专机，由于在焊接过程中，焊枪不能随波形的变化调整与焊枪速度的夹角（焊接工艺参数也未有变化），如图1.1所示，在直线段与在波内斜边段，焊接速度方向恒为水平向右，而焊枪与焊缝保持垂直，故焊枪与焊接速度的夹角不能保持恒定，直接导致在直线段的焊缝成形与在波内斜边段的焊缝成形不能保持一致，进而导致在直线段焊接与在波内斜边段焊接的焊缝的质量不一样，进而制约集装箱的生产质量[1]。

图1.1 集装箱波纹板示意图1.1.2 选题的意义通过完成该课题，即设计出集装箱波纹板三自由度焊接机器人及对其进行运动学分析，能够解决在焊接过程中焊枪不能随波形的变化调整与焊枪速度的夹角这个问题，使得在直线段与在波内斜边段焊接时，焊枪与焊缝都保持垂直，相对于焊缝的焊接速度都恒为同一速度，进而能够提高在直线段与在波内斜边段的焊缝成形的一致性，提高集装箱的生产质量。

1.2 研究现状及发展趋势这里的研究现状及发展趋势包括三个方面：前面也提到这里的集装箱波纹板三自由度焊接机器人（为移动焊接机器人）是为提高焊接自动化水平的，故这里为移动焊接机器人的研究现状及发展趋势；关于结构设计方面的研究现状及发展趋势；关于运动学分析的常用方法[5]。

焊接机器人控制系统的设计与开发一、焊接机器人的背景及应用现代制造业的发展离不开自动化生产系统的应用，因为自动化生产系统可以提升产品质量、提高生产效率和降低劳动力成本。

在自动化生产系统中，焊接机器人已经成为越来越重要的一部分。

它可以在工作环境危险、狭小、高温等条件下完成高质量的焊接作业。

焊接机器人的普及使得不少生产型企业陆续采用该技术，以应对市场挑战和产品升级。

二、焊接机器人控制系统的设计焊接机器人控制系统主要有硬件和软件两部分，其中硬件部分包括机器人伺服系统、传感器、控制器、电气系统、气动系统等；软件部分则包括焊接程序控制系统和机器人控制算法。

下面分别对两部分进行详细介绍：（一）硬件系统设计1. 机器人伺服系统：自动焊接机器人的伺服系统是整个系统的核心部分，是实现机器人运动控制的基础。

该系统通常由机器人控制器、电机驱动器、编码器、减速器、传动机构等组成，并负责控制焊枪的运动、速度和方向，从而实现焊接任务。

在选购机器人伺服系统时，应综合考虑设备的刚性、导轨、驱动电机的类型、精度等关键指标。

2. 传感器：在自动焊接中，传感器主要用于测量焊接区域的温度、光学参数、电气参数和机垂度等。

基于传感器反馈的数据，机器人控制器可以动态调整焊接速度、焊点大小和焊接角度等参数，从而实现更加精准和稳定的焊接结果。

3. 控制器：自动焊接机器人的控制器是硬件系统中的心脏。

控制器主要负责监控整个机器人伺服系统，并输出运动控制信号。

智能控制器可以根据焊接任务自动调节焊接速度和焊接功率，并实现高度精准的焊接结果。

4. 电气系统：电气系统负责供电、控制、保护和信号传输等功能。

系统中应选用可靠、稳定、性能好的电气元器件，如高品质的断路器、接触器、继电器和变频器等，以确保机器人的正常运行。

5. 气动系统：气动系统主要用于焊接机器人的动力系统。

气动元器件包括压力调节器、气动电磁阀、滤芯和压力表等。

选择合适的气动元件可以确保机器人运动灵敏、操作平稳、精度高。

焊接机器人系统毕业设计论文XXX is one of the most XXX manufacturing。

nuclear industry。

n and aerospace。

XXX。

petrochemicals。

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XXX。

With the development of science and technology。

welding has evolved from a simple method of component n and XXX and a means of producing precise-sized products。

However。

XXX of modern high-tech product XXX。

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In the past 20 years。

many research and n results have been achieved in the fields of semi-automatic welding。

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indicating that the n of XXX 21st century。

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XXX n method。

making automatic welding of small and medium batches of products possible.XXX。

engineering machinery。

焊接机器人总体设计此次设计的目的是设计一台焊接机器人，本文主要对焊接机器人的机械结构系统部分进行研究、设计和分析。

1 焊接机器人总体设计的思路设计机器人大体上可分为两个阶段：（1）系统分析阶段1）根据焊接机器人系统索要实现的目标，明确所采用机器人的目的和任务；2）分析机器人所在系统的工作环境；3) 根据焊接机器人的工作要求和工作环境，基本上确定机器人的功能和方案。

例如机器人的自由度、信息的存储量、计算机功能、承受力矩、动作精度的要求、容许的运动范围、静动载荷以及对温度、震动等环境的适应性。

（2）技术设计阶段1）根据系统的要求来确定机器人的自由度和允许的空间工作范围，选择机器人的坐标形式和工作方式；2）拟订机器人的运动路线和空间作业图；3）确定驱动系统的类型；4）选择各部件的具体结构以及尺寸，进行机器人总装图的设计与装配；5）绘制机器人的零件图，并确定尺寸。

2 焊接机器人自由度和坐标系的选择机器人的运动自由度是指各机器人系统运动部件在三维空间就是固定坐标系所具有的独立运动数，对于每一个构件来讲，它有几个运动坐标就说明其有几个自由度。

各运动部件和机构自由度的总和就是机器人的自由度数。

机器人的手部要像人手一样灵活的完成各种动作是比较困难的，因为人的手是由手指、掌、腕、臂等19个关节组成，共有27个自由度。

而生产实践过程中没有必要需要机器人的手有这么多的自由度一般为3-6个（不包括手部）此次设计的焊接机器人为4自由度，四个自由度分别为：腕部的回转；小臂部分的伸缩；大臂部分的回转；大臂部分的伸缩。

按机械手手臂的不同运动形式及其组合情况，其座标型式可分为直角座标式、圆柱座标式、球座标式和关节式。

由于本机械手在上下料时手臂具有升降、收缩及回转运动，因此，采用圆柱座标式。

相应的机械手具有三个自由度，为了弥补升降运动行程较小的缺点，增加手臂摆动机构，从而增加一个手臂上下摆、动的自由度。

工业实践机器人的结构形式主要有直角坐标型结构、圆柱坐标型结构、球坐标型结构、关节型结构四种。

1.系统概要本技术文件所记载的是,由弧焊机器人ARCMAN-MP、焊接电源UC500、1轴变位机组成，机器人控制轴数为7轴, 能够方便实现油箱高效、可靠的自动焊接｡该系统结构紧凑，生产效率高，手动夹具设计，操作工序简便。

方案示意图如下：油箱焊接机器人工作站技术特点：1.1 专门针对中厚板焊接领域开发优化的神钢机器人系统，具有完善的中厚板焊接解决方案及非常成熟的实践经验；1.2 夹具为手动柔性结构，最优化设计，适用标书要求各规格工件。

使用快捷、可靠；1.3 该系统为设备本身及人员提供了充分的安全保障和良好的工作环境。

2.适用工件(1)工件名称: 油箱(2)工件规格：最大质量500kg (含有夹紧夹具质量)(3)组对情况：有。

点焊点位置基本固定，焊点焊角高小于3mm。

组对间隙应小于2mm，当间隙大于2mm时应该手工补焊，补焊焊缝均匀。

(4)焊缝坡口形式：按图纸要求。

3.焊接条件(20%)焊接方法 : 气体保护电弧焊接 Ar(80%)+CO2焊接姿势 : 水平焊接焊丝 : φ1.2mm，实芯焊丝焊丝伸出长度: Φ1.2mm－22mm4.系统构成和规格4.1. 系统构成(表中数量为1套系统所属数量)4.2.各部的规格和构成4.2.1焊接机器人ARCMAN-MP技术规格： 1套※1 接触传感功能焊丝接触传感功能是开始点传感、3方向传感、焊接长传感、圆弧传感、根隙传感、多点传感等的集合。

机器人通过焊丝端部传感电压，检测焊接工件偏差、坡口尺度,记忆工件或焊缝位置，利用这些功能，可以使焊接过程不受由于工件的加工、组对拼焊和焊接装夹定位带来的误差的影响，自动寻找焊缝并识别焊接情况，保证能够顺利地焊接。

其优势在于焊枪不需要外加其他设备，以施焊焊丝为检测传感器，精度高，可达性好。

<1> 开始点传感功能开始点传感功能是，在焊接中预先检测焊接线的中央位置，其与示教时工件的偏移量作为纠正量，纠正以后的焊接线的位置偏移的功能。