摘 要：在轨道车辆生产过程中，转向架构架高质、高效、稳定的焊接生产是十分必要的。而高水平的焊接生产是建立在稳定的焊接参数基础上的，因此本文采用焊接机械手与焊接监控系统相结合的技术，实现了B型地铁转向架构架侧梁高质、高效、稳定的生产。
关键字：焊接、监控系统、机械手
1 引 言
转向架是列车安全、舒适、高速运行的根本保证，因此要严格把控转向架的生产过程，尤其是转向架构架的焊接生产过程。转向架构架高效率、高质量的焊接生产，必须在稳定的焊接电流、电压等焊接参数基础上进行，为了保证焊接电流、电压等焊接关键参数的稳定性，采用先进的设备对实际焊接过程关键参数进行记录监测，并对焊接过程进行分析是很有必要的[1-4]。本研究采用焊接机械手和监控系统相结合的方式，以B型地铁转向架构架侧梁为对象对焊接工艺参数、焊接过程追溯，数据分析进行了研究。
2 侧梁焊接工艺
B型地铁转向架构架侧梁外侧长焊缝涉及的焊缝形式有两种：侧梁两端9HY+a5；侧梁中间13HY+a3。根据侧梁结构制定了相关的焊接工艺，并在机械手焊接程序中加入了监测程序，监测程序产品名称、焊缝名称、焊接电流、电压、送丝速度等，其中侧梁外侧长焊缝机械手焊接顺序如表1所示。 
3 侧梁焊接结果
监控系统不仅能够实时显示焊接过程信息把控焊接过程，还能对焊接过程信息进行采集对焊接过程进行追溯，并能够对相关数据进行处理分析。
1工位（Machine 1）正在进行焊接当天的第8道焊缝，同时也是该工位涉及工序的第4道焊缝，这道焊缝已经焊接了1分32秒，此时的焊接电流为210.4A，焊接电压为28.6V，送丝速度为1.04m/min，目前该焊缝质量指数等级为2.8，焊接质量很好，但曾经出现过质量警告——电流模块右侧有黄色，这表示曾经至少有一段时间电流过大；2工位（Machine 1）正在进行焊接当天的第9道焊缝，同时也是该工位涉及工序的第5道焊缝，这道焊缝已经焊接了1分20秒，此时的焊接电流为211.7A，焊接电压为27.8V，送丝速度为8.66m/min，目前该焊缝质量指数等级为2.7，焊接质量很好；3工位（Machine 1）焊接设备今天尚未运行。同时，现场每个工位的显示屏也能够同步显示大屏幕信息，方便掌控焊接质量。
图1为监控系统采集的焊接信息，通过对评估程序的分析可以得出焊接工艺要求的焊接顺序如表2所示，其中101001、101015、101017等为评估程序，评估程序涉及的公差为包迹公差。包迹公差优于定值公差在于，包迹公差降低了由于定位焊缝、拐角焊缝等引起电压、电流变化易超出定值公差范围的现象。
通过对焊接信息筛选可以得到某日某人某工位的焊接信息，如图1所示为2015年11月6日侧梁焊接结果，共焊接了36道焊缝；每条侧梁涉及17个焊接评估程序；在焊接的当天第11道焊缝，进行程序101003时，即焊接外立板与下盖板的打底层时曾出现焊接电压偏低现象；在焊接的当天第33道焊缝，进行程序101008时，即焊接内立板与下盖板的填充层1时曾出现焊接电流偏高现象。
在筛选结果界面可统计得到该工位焊接时的电流、电压、送丝速度、焊材消耗等焊接生产信息的统计数据。
4 结论
采用焊接机械手结合焊接监控系统这一技术，既能够充分发挥焊接机械手焊接长大、规则焊缝的优势，减少转向架构架关键部位的手工焊接，确保关键部件焊缝质量，提高转向架构架的可靠性，又能够通过HKS焊接监控系统的使用保证焊接产品的焊接质量，提高现代企业信息化管理水平。
参考文献
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[4]戚景观, 齐向东, 李凯, 等. 机器人系统在转向架焊接控制过程中的应用研究[J]. 机械工程与自动化, 2017 (4): 157-158.
论文作者:梁超龙 胡文浩
论文发表刊物:《科技中国》2018年4期
论文发表时间:2018/8/10
标签：转向架论文; 机械手论文; 电流论文; 构架论文; 监控系统论文; 公差论文; 电压论文; 《科技中国》2018年4期论文;