1焊接机器人绪论

课题的研究背景 1.1.1管桩端板产品及焊缝特点分析 管桩端板，是一种环盘形金属构件常用于需要张拉钢筋骨架的水泥管桩两端，水泥管桩在管桩端板的张拉作用下产生预应力，提高强度。管桩端板组成材质主要为Q235。另外，管桩端板承受打桩机作用于水泥管桩两端产生的击打力，经过打桩后，两个管桩就能够连接牢固。 管桩端板具有牢固耐用、质量可靠、承载力好和成本造价低等很多优点，能够用于地质条件不好的区域。所以，管桩端板逐渐被设计院、土木施工单位重视和采用，在很多地区得到了广泛的应用。 随着习近平主席倡导的“一带一路”战略的逐步推进，重大基础工程建设项目紧锣密鼓地上马，输送管道以及水泥管桩的大量铺设，直接催生了对管桩端板的巨大需求。管桩端板型号繁多，制造大多采用连续轧制、卷曲螺旋成型、切割分片的高效方式生产，切口的焊接任务非常繁重。利用热轧卷取法生产的管桩端板毛坯，切口通常宽度不均匀，位置不确定，大体走向呈直线型，如图1.2所示。管桩端板型号如表1.1所示。 1.1.2管桩端板焊接现状及存在的问题 在现有技术中，管桩端板生产企业大多采用两种焊接方法: 第一，手工焊接。这种焊接方法要求焊接人员具有很高的焊接技术。由于企业中的焊接人员焊接水平参差不齐，造成产品的焊接质量不稳定，生产效率较低。此外，焊接本身是一种高强度的劳动，焊接产生的弧光和辐射对人体健康有很大的损害。 第二，专机焊接。这种焊接方法能在一定程度上减少焊接人员的工作量。但是，焊接专机对焊缝的精确度有很高的要求，焊接局限性很大。由于管桩端板焊缝宽度不均匀、形状不够规则和位置不固定，用焊接专机焊接的效果往往大打折扣。 由此可见，研究一种既能够自动检测识别焊缝位置和宽度、又能实现高效率焊接的方法非常必要。为解决这一实际问题，本文集成机器人自动焊接技术及计算机视觉焊缝识别技术，采用一个上料机器人、两个供料机器人和两个焊接机器人，设计了管桩端板多工位机器人自动化焊接系统，以满足各种管桩端板切口焊接的需要。

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