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摘要：隨著科技的發展，自動化技術已經在我國工業化生產當中廣為應用，其中自動化機械臂就是當前工業化生產當中應用最為廣泛的一種設備。因此本文針對焊接機械臂現階段的發展情況展開了研究，主要對現階段焊接機械臂的結構設計以及關鍵部件的強度展開了研究，進一步保障工業機器人在結構設計方面的合理性，以供參考。

關鍵詞：焊接機械臂；結構設計；關鍵部件

科技的發展和進步推動了我國工業生產領域的轉型和改革，自動化技術的應用提高了我國工業化生產的效率，工業機器人成為了我國工業生產當中重要的幫手。工業機器人具有較高的靈活性和智能化水平，能夠完成大量的重復性工作，同時在運行上也能夠保障獨立性，因此在工業生產上發揮了很重要的作用。在當前我國工業化生產當中所應用的工業機器人當中，焊接機械臂是重要的組成部分，這種工業機器人能夠在惡劣的生產環境下完成大量的工作，降低了人力的負擔，同時還能夠提升工業生產的效率和質量，保障生產人員的安全性，獲得了廣泛應用，因此針對焊接機械臂在結構設計以及重要部件的強度方面展開研究十分必要。

一、我國焊接機械臂發展現狀

（一）焊接機械臂的重要性。焊接機械臂主要應用于焊接工作當中，相較于傳統的人力焊接工作，機械臂焊接的精確度更高，同時不會受到工作狀態的影響，工作失誤少，同時工作效率高。在進行焊接施工的過程中，焊接機械臂面臨的作業風險更低，對于企業來說，能夠在節約工作成本的基礎上實現工作效率的提升。此外，相較于人工焊接，操控焊接機械臂對于工作人員的工作強度、工作壓力以及操作難度等的要求更低，因此相較于人力焊接，采用焊接機械臂要更加適應當前我國工業化生產的背景。我國對于焊接機械臂的研究歷史已經經過了數十年，自上世紀八十年代，我國就已經針對焊接機械臂展開了研究，因此很多焊接機械臂產品已經在當前我國的工業化生產當中被廣泛應用。在當前我國的生產建設當中，自動化焊接技術已經在汽車零件、土木工程、電子產品等諸多領域獲得了廣泛的應用。據相關調研表明，當今世界范圍內，應用于工業制造和工業生產的工業機械已經超過了一百萬臺，其中焊接機械臂是重要的組成部分，已經占所有焊接機器人數量的百分之三十五以上。（二）我國工業機器人發展現狀。在世界范圍內來看，我國工業機器人的起步較晚，發展時間十分有限，國外在相關技術發展已經經歷了長時間的研發，相關技術日趨成熟。因此相對而言，我國的工業機器人技術發展會存在一定的問題，相較于國外的先進技術還存在一定的差距。在當前的工業化生產當中，工業機器人的應用越來越廣泛，但是就應用水平來看，在世界范圍內，還是美國等發達國家比較好，而我國在相關技術的研究方面起步較晚，同時對國外先進技術的引入、消化到自主研發等工作的發展經歷了非常曲折的過程。因此，從總體情況來看，工業機器人在當前我國工業化生產當中的應用水平仍舊十分有限，但是在制作成本上，工業機器人普遍制作成本較高，穩定性卻較差，當前我國工業化生產當中應用的工業化機器人當中，很多都存在極強的不穩定性，這也是我國在這方面與發達國家存在差距的地方。當前我國工業化生產所需要的工業機器人數量巨大，但是我國的研發水平卻還有限，就導致我國工業化生產所需要的工業機器人有90％以上是需要從國外進口的。因此對于當前我國的工業機器人研發工作來說，研究工業機器人制造的關鍵技術是十分重要的，同時在研究過程中還需要注意結合我國工業生產的特殊情況，提高工業機器人生產的可靠性。對于工業機器人來說，強度、定位精度以及動態特性等的要求都很高，特別是對于一些關鍵部位的強度，是工業機器人生產時需要格外注意的事項。

二、焊接機械臂的設計以及關鍵部位強度分析

在現階段我國的工業生產當中，空間直焊和焊管焊接是應用最為廣泛的焊接技術，因此在焊接機械臂的開發過程中也應該著重考慮上述兩種焊接技術。在開發過程中，空間直焊技術和焊接機械臂的焊接操作能夠應用于空間直鋼板焊接和鋼管交叉焊絲。在特殊物體的焊接工藝方面，需要通過三個自由度來確定其空間位置，同時由于在焊接過程中，焊槍本身就具有一定的對稱軸線的功能，因此對稱軸線的旋轉以及任務執行等工作之間不具備關聯性。對于焊槍來說，只需要通過兩個自由度就可以確定空間位置，滿足各項操作的要求，因此對于焊接機械臂來說，需要通過五個自于都來完成焊接工作，因此對于所有的焊接工作都能夠很好的完成，同時還能夠保障在較高水平下完成相關工作，提高工作質量。焊接機械臂的整體組織結構形式十分緊湊，因此不需要占用大量的空間，機械臂能夠在較小的空間當中完成一定的工作，同時相對工作空間很大，能夠保障工作完成的質量。機械臂主要有底座、機械臂、垂直軸等部分組成。其中底座負責承擔整個機械臂的穩定工作，垂直軸在底座上，機械臂則設置在垂直軸上，便于旋轉和移動。操縱臂在操縱器臂的外側，可以對垂直軸進行升降，進而實現對整個機械臂的控制。垂直軸當中設置了可以用于旋轉的內軸，內軸與下端的焊槍接頭相連接，用于對焊槍的控制，進而整體上形成了一個聯動裝置，機械臂、可以旋轉的內軸、可以升降的垂直軸以及焊槍頭等部位都通過獨立的電機進行控制，因此在整體上具有很高的靈活性，同時還可以對不同的部位進行單獨的設置，實現對整個裝置聯動性以及靈活性的調整。同時對不同部位也可以進行單獨的檢修與維護，減少故障的影響。控制器能夠驅動每個電機控制下的不同位置，便于操作臂架和槍頭運動，從而實現不同的動作。

參考文獻

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作者:單鑫 單位:哈爾濱市燃氣壓力容器檢驗所