人口红利时代已经过去，以机械化、自动化为主流的机械加工制造过程成为提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。焊接技术作为机械制造的重要的加工过程之一，广泛应用于航空航天、轨道交通及石油化工等工业领域。机器人自动化焊接技术能够显著提高大批量产品加工的生产效率，产品质量可靠性及一致性大大增强。本文针对大型航天器结构中的几种典型产品的焊接需求，开展了机器人自动化焊接的探索与实践。
1.1 复杂空间曲线焊缝需求及方案设计
在大型铝合金航天器结构中，存在大量复杂形式的焊缝，如球形、圆柱形、圆台壳体与圆形、异形法兰形成的相贯线等。目前大多靠手工钨极氩弧焊来完成这类曲线焊缝的焊接。手工钨极氩弧焊生产过程中存在的问题主要有：①反复补焊影响产品研制进度。②热输入量大，焊接残余应力水平高，容易导致产品尺寸超差。针对此需求，提出了基于关节机器人的11轴联动空间曲线焊缝VPPA 穿孔立焊机器人焊接系统方案，如图1所示。
图1 多轴联动焊接机器人方案设计
1.转台变位机
2.工件
3.机器人
4.焊接电源
5.水冷机
6.焊接平台
7.控制柜
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