唐大勇

(1.重庆文理学院机电工程学院，2.重庆文理学院智能装备制造及信息化技术研究所)

随着人们生活水平的不断提高，汽车已成为人们生活中重要的交通和运输工具。据统计，全世界重载汽车产量突破9 000万辆[1-2]，轮毂总成作为重载汽车行走、制动的重要部件，是每台汽车的必备部件。轮毂总成传统的装配方式是将轮毂盘与内齿圈压装好后采用人工塞焊方式将内齿圈与轮毂盘固定，但人工塞焊存在焊接变形大、焊点一致性差、焊接效率低下、成本高等缺点，且工人劳动强度大，焊接弧光、烟雾等对操作者身心健康造成严重伤害[3]。为此，设计了一种重载汽车轮毂总成自动点焊机器人，以提高生产效率和产品质量，降低生产成本及焊接弧光、烟雾等对操作者身体的伤害。

1 自动点焊机器人的本体设计

1.1 机器人的主要技术参数

由重型汽车轮毂总成的平面结构图可知(见图1)，塞焊点均匀分布在内齿圈分度圆直径上，塞焊孔尺寸为6 mm×6 mm×3 mm，机器人采用四自由度直角坐标型结构，即X、Y、Z3个线性轴和焊接臂回转轴(R轴)。其主要技术参数见表1。

1.2 机器人本体的结构设计

机器人采用龙门式直角坐标型结构[4]，本体采用高强度铝型材通过加强筋连接而成，X轴、Y轴、Z轴分别通过伺服电机与滚珠丝杠驱动各轴作线性运动，但由于X轴支承着Y轴和Z轴，承载较大，故需在X轴上增加一减速器；Z轴上安装有焊接臂等装置，为保证Z轴启动与制动性能，在Z轴上需增加一刹车装置，以提高焊接臂的启动与制动性能。……