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近年来,中国城市化进程逐渐加快,高速铁路、公路的建设如火如茶,社会发展带给我们诸多便利,但是交通噪声的污染问题已经严重影响到人们的正常生活。为了保证舒适的生活和工作环境,在噪声污染较为严重的地区需要用隔声屏来降低噪声。隔声屏立柱是隔声屏装配及施工安装的基础,立柱由H型钢与底板采用焊接方式组装在一起,由于H型钢长且笨重,手工焊接不仅劳动强度大,生产效率低,且很难保证能达到一级焊缝的质量。本文结合隔声屏立柱焊接工艺要求,进行了隔声屏立柱焊接机器人工作站的设计,包括焊接机器人工作站的结构设计和工作站控制系统设计。该工作站由两个弧焊机器人和翻转式专用夹具机构组成,并采用可编程控制器(PLC)实现双弧焊机器人与夹具机构的控制。相比于目前的人工焊接生产线,不仅焊接稳定、焊缝均匀、生产率高、改善工人劳动条件、对工人操作技术的要求降低,还为焊接柔性生产线提供了技术基础,实现了隔声屏立柱的半自动循环焊接。本论文主要完成以下几个方面的工作:(1)在研究隔声屏立柱焊接工艺的基础上,对隔声屏立柱焊接机器人专用夹具机构方案进行设计;对焊接机器人及其辅助焊接设备进行选型,并完成了整个工作站的结构布局。(2)利用Pro/E三维软件建立了翻转式专用夹具机构的三维模型;对翻转夹具机构的相关运动机构进行了设计计算,并选取了相应的产品型号;通过ANSYS软件对翻转式夹具机构的关键部件定位支架进行了静态特性分析验证。(3)完成工作站控制系统可编程控制器及CPU单元的选型;对控制面板的组成、功能进行设计,解决了控制系统关键信号的处理。(4)通过对H型钢与底板进行机器人焊接试验,掌握了主要焊接工艺参数的特点及其在电弧角焊过程中对焊接质量的影响;探讨了角焊缝成形规律,并结合现场调试过程中的实验结果对焊接工艺参数进行了优化,合理地设置了符合质量要求的焊接工艺规范参数;同时对焊缝质量进行了外观和超声波探伤检测,结果表明实验焊缝符合一级焊缝的质量标准,达到了预期效果。