【編者按】隨著機(jī)器人制造技術(shù)的成熟牍猫，焊接機(jī)器人的成本日趨下降赠懊，而同時勞動力成本不斷飆升，再加上現(xiàn)代化的城軌車輛對焊縫質(zhì)量要求較高等因素的共同作用漱竖，使焊接機(jī)器人在城軌車輛制造中應(yīng)用越來越廣泛禽篱。

一、城軌車輛車體簡介

城軌車輛車體目前多為薄壁筒型整體承載結(jié)構(gòu)馍惹，主要采用的材料為鋁合金和不銹鋼躺率，不銹鋼車體在底架局部使用有碳鋼。早期的車體也曾全部使用碳鋼和耐候鋼万矾，但由于碳鋼制造的車體防腐性差悼吱、隔音降噪效果差、車輛較重勤众、不美觀等多種因素舆绎，所以目前基本很少再使用鲤脏。

城軌車輛車體主要由底架们颜、側(cè)墻、端墻猎醇、頂蓋組成窥突，對于頭車車體還有司機(jī)室骨架。常見的鋁合金車體結(jié)構(gòu)如圖1所示硫嘶，常見不銹鋼車體結(jié)構(gòu)如圖2所示阻问。鋁合金車體多為中空鋁型材拼焊而成，不銹鋼車體多為板梁結(jié)構(gòu)纤厨。

常見的鋁合金車體

常見不銹鋼車體

二族逻、焊接機(jī)器人在鋁合金車體上的應(yīng)用

鋁合金車體部件大多由中空擠壓鋁合金型材拼焊而成，長直焊縫的結(jié)構(gòu)形式非常適合自動化焊接守镰，自動焊在鋁合金車體中廣泛應(yīng)用崎络。自動焊設(shè)備從最初簡單的焊接專機(jī)發(fā)展到多軸聯(lián)動的機(jī)器人及攪拌摩擦焊設(shè)備说悄。

自動焊專機(jī)有懸臂專機(jī)、龍門專機(jī)颗酷、吊掛專機(jī)等多種結(jié)構(gòu)形式合圃。焊接專機(jī)最大的優(yōu)點是調(diào)節(jié)簡單，操作容易戏丽，維修方便砂猿，其缺點是柔性較差。

焊接機(jī)器人從結(jié)構(gòu)上主要分為龍門式和懸臂式兩種方式耙屹，多采用激光跟蹤铲醉，主要用于地板、底架抗俄、頂蓋竭鞍、車體等部件的焊接。焊接機(jī)器人最大的優(yōu)點是焊接柔性好橄镜，焊接過程穩(wěn)定偎快，焊接狀態(tài)一致性容易保證，焊接質(zhì)量好洽胶，但其操作復(fù)雜度高晒夹，維護(hù)較難。機(jī)器人和專機(jī)自動焊在應(yīng)用上沒有絕對的好與壞姊氓，需要根據(jù)企業(yè)自身條件及所焊產(chǎn)品丐怯、人員素質(zhì)等綜合決定。

鋁合金車體部件常用的焊接工藝為熔化極氬弧焊翔横，近年來攪拌摩擦焊也逐步在使用读跷。常用的攪拌摩擦焊設(shè)備主要有靜龍門式攪拌摩擦焊專機(jī)和動龍門式攪拌摩擦焊專機(jī)，攪拌摩擦焊機(jī)器人也在逐步使用禾唁。

1.鋁合金地板效览、底架、頂蓋的自動化焊接

底架由底架端部件穗狞、地板及底架邊梁組成踱封，如圖3所示。底架端部件中車鉤板凭衩、枕梁脏诈、緩沖梁三大部件為主要受力件，焊縫質(zhì)量要求高慌位，焊接量大锯政，為保證焊接質(zhì)量，降低勞動強度子宵，常采用焊接機(jī)器人進(jìn)行自動化焊接尚档。

鋁合金地板由6塊鋁合金中空型材組焊合成抢熟，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如圖4所示，接頭型式為自帶焊接墊板的對接接頭竞茂。在使用工裝將工作夾緊后匾蛆，采用雙槍焊接機(jī)器人完成該部件的焊接，可同時一次焊接兩條焊縫固啡，先焊正面的焊縫切油，焊后將地板翻邊，然后完成反面焊縫的自動化焊接名惩。為控制焊接變形澎胡，需要采用合適的焊接順序。

地板與底架邊梁為搭接的長直焊縫娩鹉，底架組焊過程中攻谁，采用雙槍機(jī)器人同時先完成底架正面上地板與左右邊梁相接兩條焊縫焊接，然后將底架翻邊弯予，完成底架反面上地板與邊梁相接兩條焊縫的焊接戚宦。

鋁合金頂蓋由頂蓋邊梁組件、空調(diào)底板锈嫩、受電弓底板等部件組成受楼。首先采用焊接機(jī)器人完成頂蓋邊梁組件、空調(diào)底板呼寸、受電弓底板三大部件的焊接艳汽，然后采用機(jī)器人完成頂蓋邊梁組件與空調(diào)板、受電弓底板搭接焊縫的焊接对雪。頂蓋結(jié)構(gòu)示意及鋁合金大部件焊接如圖5河狐、圖6所示。

2.鋁合金車體總組焊

在車體總成組焊工序?qū)⒌准苁饔薄㈨斏w若战、側(cè)墻、端墻組焊成車體碑肚，底架悍暴、頂蓋與側(cè)墻相接處為4條長直焊縫，這4條焊縫不僅外觀成形要求較高尔芯，而且是主要的受力焊縫，焊接量較大吟钻，所以在城軌車輛車體生產(chǎn)過程這4條焊縫多采用自動焊工藝拓嗽。最初各廠家多采用焊接專機(jī)進(jìn)行焊接，橫條焊縫配一個縱向移動的焊接專機(jī)溶豌，共配4臺焊接專機(jī)尖初，焊接機(jī)頭可以調(diào)節(jié)葵昂，采用機(jī)械式焊接跟蹤裝置。后期為提高自動化焊接的柔性纯末，各廠家多采用焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接寥掐。焊接機(jī)器人有龍門式和懸臂式兩種，龍門式機(jī)器人為1-2個焊接機(jī)械手安裝在一個大的龍門架上磷蜀，龍門架可沿車體方向縱向移動召耘，焊接機(jī)械手可在垂向升降，完成車體外側(cè)4條焊縫的焊接褐隆。懸臂式機(jī)器人結(jié)構(gòu)為在車體兩側(cè)各布置1個焊接機(jī)械手污它，每臺焊接機(jī)械手各自負(fù)責(zé)車體左右兩側(cè)2條縱向長直焊縫的焊接。

三庶弃、焊接機(jī)器人在不銹鋼車體上的應(yīng)用

不銹鋼材料熱傳導(dǎo)率低衫贬、線脹系數(shù)大，采用電阻焊可避免其因焊接熱輸入而產(chǎn)生較大的焊接變形歇攻，因此固惯，電阻焊成為不銹鋼車體制造中廣為應(yīng)用的成熟焊接方法。不銹鋼車體結(jié)構(gòu)具有2-3萬個焊點缴守，焊接量具大缝呕，因而點焊機(jī)器人在不銹鋼車體上應(yīng)用較為廣泛。

點焊機(jī)器人在不銹鋼車體制造中主要應(yīng)用于側(cè)墻斧散、車頂和底架大部件的點焊工序诚咪。點焊機(jī)器人與點焊工裝配套，可實現(xiàn)機(jī)器人全自動連續(xù)點焊作業(yè)啸席。

為提高無涂裝不銹鋼車體外觀質(zhì)量搭肠，避免點焊工藝產(chǎn)生的表面壓痕，對側(cè)墻部件國內(nèi)多個企業(yè)已開始引入機(jī)器人激光焊工藝币皂。需要密封防水的車頂波紋板及底架上波紋板多采用焊接變形小的電阻縫焊來實現(xiàn)自動化焊接眯华，為提高其密封的可靠性，近年來有的公司也采用自動送絲TIG焊機(jī)器人完成該部件的焊接筋擒。

考慮車頂密封的要求拇掺，頂蓋波紋板和頂蓋側(cè)頂板的搭接結(jié)構(gòu)，一般采用電阻點焊機(jī)器人完成點焊破卜，然后將搭接部位涂密封膠赚毫。近來也有公司直接采用冷絲焊接（CMT）機(jī)器人完成長直搭接焊縫的焊接，通過焊接機(jī)器人冷絲焊廷前，可減少弧焊的熱輸入筹柠，將焊接變形控制在一定范圍內(nèi)，同時又提高了頂蓋的密封性。

同鋁合金車體總組焊類似适袜，不銹鋼車體總組自動焊主要考慮側(cè)墻與底架及側(cè)墻與頂蓋的連接處柄错。一種工藝是側(cè)墻與頂蓋和底架采用自動化的電阻點焊完成焊接，在側(cè)墻外蒙皮板與頂蓋和底架相接處涂密封膠苦酱；另一種工藝是采用焊接機(jī)器人進(jìn)行熔焊售貌，為防止不銹鋼側(cè)墻板焊接變形及減少焊接熱輸入對車體撓度的影響，采用等離子或自動送絲TIG機(jī)器人焊接等熱輸入較小的焊接工藝疫萤。

四颂跨、結(jié)語

隨著我國軌道裝備制造業(yè)的振興，國內(nèi)軌道車輛制造企業(yè)在產(chǎn)品質(zhì)量和管理上與國際企業(yè)逐步接軌给僵，而同時世界機(jī)器人巨頭企業(yè)大舉進(jìn)軍我國毫捣，機(jī)器人的制造成本不斷下降，國內(nèi)人工成本在不斷攀升帝际，多種因素綜合作用多矮，使焊接機(jī)器人在城軌車輛制造中應(yīng)用越來越廣泛幽摔。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和焊接機(jī)器人在軌道交通領(lǐng)域的廣泛成熟應(yīng)用模暗，焊接機(jī)器人將會實現(xiàn)與信息技術(shù)的融合三热，促進(jìn)軌道交通裝備制造業(yè)向自動化、智能化方向快速發(fā)展管员。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)褂省，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)溅逃，也不構(gòu)成任何其他建議葵稚。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳少锭，對此類作品本站僅提供交流平臺洁席，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻谎躁、圖片值唉、文字如涉及作品版權(quán)問題，請第一時間告知疮肿，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容港赂，以保證您的權(quán)益！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn家么。