0 引言

人防工程防护设备简称“防护设备”，是指设置在人防工程的各种孔口部位，用以阻挡或削弱武器的杀伤破坏效应进入到工程内部，保障工程内部安全的各种设备，最基本的防护功能是防冲击波和化学毒剂，主要分为钢筋混凝土门和钢结构门，随着我国人防事业的发展，钢结构门已经成为防护设备的主流产品。防护设备的生产步序主要包括门框拼装焊接、门扇拼装焊接、铰页闭锁等组件的生产装配，其中双扇清洁通风防护密闭门包括门框、门扇、铰页、闭锁、密闭小门、悬板活门等部件。

焊接机器人的基本原理是示教再现，由用户引导机器人，一步步按实际焊接轨迹操作一遍，在引导过程中机器人会自动存储示教的每个动作的位置、姿态、运动参数、工艺参数等，并自动生成可连续执行全部操作的程序。焊接机器人完成一项焊接任务，只需一次示教，即可精确的再现示教的每一步操作。以日本川崎BA006N垂直多关节6轴焊接机器人为核心，根据零件规格尺寸，设计伺服旋转平台，进行工位切换，根据零件结构，设计柔性工装夹具，操作人员示教编程后，只需把物料装载到夹具上，机器人将在对应的工位上自动焊接，降低对工人操作的难度，改善劳动条件，保证焊接质量，提高生产率。

1 焊接站组成与布局

机器人焊接工作站以弧焊机器人为核心，周边配备必要的设备，使之构成一个系统，互相协调的进行工作，成为弧焊柔性制造单元。本站采用封闭空间，长7000mm，宽6000mm，高2000mm，主要由焊接机器人，焊机（包括焊枪、防撞器、弧焊电源、送丝机和气瓶等），伺服转台，工装夹具，安全护栏组成，另设备附近要求提供：压缩空气6BAR，电源380V。采用人工上件的方式，手动夹紧工件的形式，焊接完成后，人工下料。

为满足工作效率最大化，可单次装入4件同样规格的产品，采用伺服电机驱动，分四个工位进行旋转切换，采用柔性工装夹具，定位精度≤±1mm，选配工将夹具安装到旋转台上，确认上件完成之后，启动转台至待焊工位，机器人自动焊接，焊接期间人工继续上件，确认焊接完成，启动转台，机器人自动焊接，焊接期间人工卸件，卸件后继续上件，保证整个工序连续。本自动焊接站焊接工件材质以Q235/Q345为主，45#为副，工件最大尺寸范围：B450×350×H360。机器人焊接站的整体布局如图1所示。

  

图1 焊接工作站布局图Fig.1 The layout plane of welding station

2 工装夹具设计

为降低焊接过程中焊接热变形的影响，保证焊接物料正确的相对位置，给焊枪提供足够的焊接空间，降低物料定位的复杂程度，提高焊接速度，使工件处于最佳的施焊部位，形成良好的焊缝，便于装卸焊接，根据铰页座、闭锁支座、承重臂等零件结构，设计柔性工装夹具。

在防护设备焊接中，以二氧化碳气体保护电弧焊为主，本站焊接机器人末端执行器是弧焊焊枪时，可高度柔性化地进行弧焊焊接作业。机器人焊接参数的设定是通过程序来实现的，为提高机器人焊接工艺性能，必须熟练焊接机器人编程。

2001-2012年海南省接待入境旅游者的平均停留天数总体呈波动上升趋势，其排名在二十位上下波动。平均停留天数从2001年的5.95天增长至2012年的7.95天，低于全国平均值。接待外国、港、澳游客平均停留天数总体呈波动上升趋势。外国游客平均停留天数增长了1天，港、澳游客平均停留天数增长不大，但增长速度较快，台湾游客平均停留天数呈波动下降趋势。

3 机器人焊接流程

开业之初，慕俄格酒店就相继推出一系列行之有效的经营管理策略，扩大“慕俄格品牌”在当地的社会影响力。经过合理的市场分析和对酒店自身的优劣势分析后，慕俄格将目标指向了当时并不成熟的会议市场，并成功打出“会议牌”，使酒店成功成为当地政府各级政务会议的首选地点，在方城酒店业里崭露头角。另一方面酒店依靠自身特色，抓住机遇，与大方当地各大企业建立相互信赖的商务关系，为酒店持续发展奠定了基础。

  

图2 加紧机构Fig.2 Tightening mechanism

  

图3 铰页座工装Fig.3 Hinge seat fixture

  

图4 支座工装Fig.4 Support fixture

  

图5 承重臂工装Fig.5 Load-bearing arm fixture

AS语言是用于川崎机器人而研制的机器人控制语言，属于面向机器人的语言。执行程序时，从上开始顺序按各个步骤使机器人进行规定的动作。因程序和位置数据是分离的，所以可对位置数据命名，即机器人示教当前位置时，对示教的点命名，使其存储2种位置信息，即机器人的位置和姿势，可使用此语言完成复杂精确的编程任务。另外本站可使用示教器进行直接示教，快速地在基础坐标系、关节坐标系、工具坐标系之间切换，快捷而准确地获取信息，将每一步示教等空间位置、焊枪姿态及焊接参数等，顺序精确的存储，使机器人能将示教信息再现，在再现模式下，循环往复的对工件进行焊接。

工装夹具的底板在不同的位置上加工螺纹孔，当工件大小不同时，调节定位器到不同的位置，选择合理的夹紧力作用点，为降低成本，采用手动杠杆铰链加紧机构，摇柄和连杆在一条直线上时，压紧杆与工件垂直，形成自锁，操作方便，夹头开度大，便于装卸工件，加紧元件压块材料采用橡胶，防止在加紧过程中损坏加紧机构，加紧机构如图2所示；根据铰页座零件结构，设计铰页座工装夹具如图3所示；根据支座零件结构，设计支座工装夹具如图4所示；根据承重臂零件结构，设计工装夹具如图5所示。使用SolidWorks建立零件及工装夹具模型，进行干涉检查、碰撞实验、运动仿真，效果良好。出图加工后，工装夹具的刚度，机械结构均满足机器人焊接要求。在实际生产过程中，工装夹具工作良好，将进一步完善其他零配件的工装设计，形成配套标准化生产。

（1）增加了工装制作，工装是为了方便将待焊接的材料（备料）固定在机器人的待焊接区域内，从而保证机器人快速、高效地焊接操作。

本站焊接工艺及流程与传统焊接工艺及流程主要区别：

（2）在装配上，传统的焊接一般由铆工装配，再由电焊工进行焊接作业；而机器人焊接，需要操作工将备料固定在工装上，然后固定好工装，由机器人自动焊接。本站焊接流程：①吊装选定产品的工装夹具，安装在选装台上；②确认上件完成之后，启动转台，待焊工件转至待位位置；③人工继续上件，焊接机器人示教再现，进行焊接；④确认焊接完成，启动转台，人工卸件，焊接机器人示教再现，进行焊接；⑤循环进入重复执行流程。

4 焊接效果及检验

从图6可以看出，焊缝成形美观一致，表面波纹细密，焊接质量好。根据GB/T19866-2005《焊接工艺评定及评定的一般规则》和GB/T19868.3-2005《基于标准焊接规程的工艺评定》，我厂根据焊接检验标准设计焊接试件如图7所示，进行对接焊缝焊接工艺与角焊缝焊接工艺的评定，使用焊接机器人进行焊接后，送至第三方资质机构进行抗拉检验，实验结果符合要求。

基坑开挖的技术安全措施上，施工人员要清楚采用何种开挖措施，开挖前采取何种开挖方式，以及会产生可能发生的安全隐患都要做好各方面的准备工作，基坑进行开挖必然会产生大面积的土方，开挖土方运出的场地，各类施工机械距基坑、边坡和基础桩孔边的距离，应根据设备重量、基坑、边坡和基础桩的支护、土质情况确定，堆载不得超过设计规定。现场施工人员要有明确的目标，切记现场堆放，造成人为的高边坡。

  

图6 机器人焊接实际效果图Fig.6 The actual renderings of Robot welding

  

图7 实验试件Fig.7 Test specimen

5 结束语

采用焊接机器人代替人工操作已成为焊接生产发展的一个方向，不仅仅能保证焊接质量，提高生产效率，还能改善工人的作业环境，降低人工成本。应用焊接机器人是焊接自动化革命性进步，突破了焊接刚性自动化传统方式，开拓了一种柔性自动化方式。因此我公司积极引进焊接机器人，在防护设备制造行业进行设备升级的探索，也是本行业对机器人焊接技术的探索，目前只是部分工件的批量生产，将进一步完善焊接机器人在防护设备生产中的应用。

第三，定价方法单一。正如上文所言，南通鹏越纺织有限公司坚持成本定价为主，市场竞争定价为辅，这是一种典型的成本定价法。但这种定价方法十分机械，不能囊括所有。且面对灵活多变的市场，也能有着较为全面客观的掌控。

参考文献：

[1]赵唯.SolidWorks在人防工程防护设备生产中的应用[J].工程建设标准化，2016，8.

[2]川崎机器人操作手册[Z].

[3]GB/T19866-2005《焊接工艺评定及评定的一般规则》[S].

[4]GB/T19868.3-2005《基于标准焊接规程的工艺评定》[S].