试论KUKA机器人在履带梁驱动架生产中的应用

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摘要：履带梁驱动架作为关联性结构部件，其对加工精度要求较高，为保证加工的精准性和生产性，采取KUKA机器人进行优化式生产，可有效提升零部件的生产精度。文章对KUKA机器人进行概述，对履带梁驱动架的组成进行分析，并从机器人系统的组成对履带梁驱动架的焊接工艺进行研究。

关键词：KUKA机器人;履带梁驱动架;工业机器人

KUKA机器人的研发，可实现功能化操控，其具备六轴机电驱动系统，可保证工业自动化的生产需求。在履带梁驱动架生产过程中，由于人工焊接操作的误差性较大，未能满足零部件的组成需求，且人工工作效率较低，与工业化的生产进度不匹配，在KUKA机器人系统的支持下，可有效提升生产效率和加工精度。

一、KUKA机器人概述

库卡（KUKA）机器人将自动化与智能化集于一体，可实现多元化操作，在计算机网络技术的支持下，为工作人员提供可视化操控面板，工作人员在显示面板上，可进行鼠标操控，以对KUKA机器人的机械臂进行精准控制。同时KUKA机器人内部配备大容量存储系统，可对其运行轨迹和工作过程中，产生的数据进行实时存储，以方面工作人员查看。

KUKA机器人以六轴机电驱动系统为主，可实现多领域行业的应用，在物流运输领域可实现负重和空间性定位;在食品领域中，可实现自动化包装、切割、堆垛等功能，可有效减少工作人员的投入量;在建筑领域中，可进行高效率原料运输;在锻造领域，由于其具有耐高温性，可直接进行实体铸造，并可对铸造进行质量控制;在焊接领域，可实现电焊、弧焊等多功能焊接工艺，其六轴机电驱动系统可满足多种情况下的焊接需求。

二、履带梁驱动架构造组成分析

履带梁驱动架作为机器内部底盘框架的一部分，其在机器运行过程中起到稳定性作用，同时其上部搭载着回转减速机等结构，使机器运行更具完整性。驱动架其主要由底板、腹板、弯板和L型板组成，其板型厚度尺寸属于固定值如表1所示。

在对驱动架模板进行组成焊接时，一般采用二氧化碳气态保护焊进行施工，且以腹板为主，保证模板之间的焊缝以K形为主，同时应以25mm角焊缝对底板进行焊接，且腹板双侧面应保证留有C25的坡口。当进行人工操作时，此加工工艺难度较大，导致工作效率降低，且焊接精准度要求较高，在进行焊接时，如未能掌握焊接温度和冷却时间，将导致驱动架发生形变，进而影响零件整体的稳定性。

三、履带梁驱动架焊接工艺探讨

履带梁驱动架作为精准性操控零件，其对精度的要求较高，但由于受到生产环境的限制，将导致履带梁驱动架的误差较大，为保证生产的精准性，引入先进的加工生产工艺，并通过KUKA机器人的精准性焊接系统，可有效提升生产精度和生产速率。KUKA机器人操作系统包括KR16型号的焊接机器人、龙门（HLV03-13）直线导轨、两组变位机焊接式工装、两组双轴L型变位机操控系统（型号为HDS25）、系统除尘装置、水冷单丝焊枪、机器人抢夹、KS-1防护装置、剪丝装置、搭载phonenix520 force arc单丝的MIG焊接模块。系统在工作过程中，以龙门框式为主体，使机器人实现导轨上的横移（X轴），同时机器人以Z轴底座为主，进行垂直型移动。焊丝搭载装置和系统除尘装置随着X轴的运动方向进行移动，以保证为机器人提供焊丝，并对工作过程中产生的焊烟等空气污染物进行实时清除。设备工作过程中的回转装置可为系统运行提供J轴和K轴，其四轴的工作方式可与机器人六轴工作系统进行联动式操控，可有效保证系统运行的精准性和可操控性。

四、KUKA机器人搭载系统研究

KUKA机器人作为六轴机电驱动系统，其工作半径可达1.6m，且力学末端的最大荷载力可达15kg。KUKA机器人搭载高精度控制系统，其二次定位的误差可控制在±0.05mm之内，其KR C4软件搭载XP系统，可为工作人员提供智能交互界面，且设有中英文转换系统，可使工作人员进行多形式编程。同时系统融合弧焊软件、多焊道软件等多种类别的焊接软件，可使机器人实现智能化焊接，以保证工作的流畅性。KUKA机器人系统内部的控制器具有動态显示功能，可对工作轨迹进行界面显示，方便工作人员对焊接流程进行实时掌握，同时具有示教功能、编程功能、存储功能、检测功能，其内部模块的自检系统，可有效系统运行的安全性。KUKA机器人的焊接电流最大可承受500A，其功率可达到30KVA，在使用电弧焊接时，搭载独特式超微弧的焊接工艺，可有效提升焊接速率。KUKA机器人在具体应用过程中，可有效降低腹板的形变量，减小加工误差，替代人工进行生产，有效提升工作效率和加工精度。

五、结语

综上所述，文章从结构组成和应用领域对KUKA机器人进行介绍，并对履带梁驱动架的构造组成和焊接工艺进行探讨。为保证构件生产的精准性，KUKA机器人搭载先进的智能化操控系统，可实现多模块焊接工艺的操作，使履带梁驱动架具有高精准性，并可有效提升企业的工作效率。

参考文献：

[1]高长宏，戴子兵.KUKA机器人工作站的变位机控制系统设计[J].南方农机，2018，49（11）：24.

[2]李光亮，陈君若.KUKA KR6机器人的运动学分析与仿真[J].自动化仪表，2018，39（01）：40-43+47.

[3]KUKA机器人以高精确度满足用户需求[J].自动化博览，2017（08）：44-45.

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