孙章龙，黄继强，杨列峰，薛 龙，黄军芬，周 海，曹莹瑜

（1.中国铁建重工集团有限公司，湖南长沙410100；2.北京石油化工学院，北京102617；3.库卡机器人（上海）有限公司，上海201614）

基于KUKA弧焊机器人的盾构机关键部件焊接工作站

孙章龙1，黄继强2，杨列峰3，薛 龙2，黄军芬2，周 海1，曹莹瑜2

（1.中国铁建重工集团有限公司，湖南长沙410100；2.北京石油化工学院，北京102617；3.库卡机器人（上海）有限公司，上海201614）

针对盾构机关键零部件的焊接特点，基于KUKA弧焊机器人研制了自动化焊接工作站。利用焊接机器人接触寻位、多层多道焊和电弧跟踪等功能实现盾构机联体刀座工件的自动焊接。焊接实验结果表明，所研制的盾构机关键零部件焊接工作站能够满足离散制造企业的零部件小批量自动化焊接生产。

盾构机；弧焊机器人；电弧传感跟踪；接触寻位；多层多道焊

0 前言

盾构机刀盘是盾构机的核心部件，因其工作环境恶劣，受力情况复杂，对其设计和制造加工过程有较高的要求[1]。刀箱、刀座是刀盘上安装滚刀的关键部件，一般采用厚板拼接组焊而成，焊接工序是其加工的关键工序，焊接工作量大，但因为盾构机为非标定制产品，难以形成流水式生产作业模式。国内盾构机制造厂家在处理此类产品时还是采用手工生产作业，焊工劳动强度大，焊接质量一致性差，同时伴随着熟练焊工数量逐年减少，给盾构机厂家提出了较大的挑战。本研究以KUKA弧焊机器人为基础，开发盾构机刀箱、刀座焊接工作站，以期探索盾构机等类似行业部件制造新模式，推进离散制造企业自动化、智能化水平的提升。……