轉向架由多個(gè)重要部件組成，其中包括交叉桿裝置，它的存在促進(jìn)了抗菱剛度的增強，而支撐座又是組成交叉桿的受力點(diǎn)，一般情況下通過(guò)焊接連接支撐座與側架，在車(chē)輛正常運行下，焊縫需要承受的動(dòng)載荷較大，因此，這就對焊接的質(zhì)量提出了更高的要求。實(shí)行機器人焊接，如果不按照要求應用焊接機器人，焊接過(guò)程中將會(huì )出現偏焊、氣孔、咬邊等現象，應結合焊接機器人的特點(diǎn)，對焊接程序進(jìn)行合理編制，以確保焊接質(zhì)量。

主要由焊接設備、控制系統、外部軸、機器人本體和軌道軸組成焊接機器人，如圖1所示。

軌道軸主要包括Z、Y、X軸，它的作用是讓機器人順著(zhù)Z、Y、X做直線(xiàn)運動(dòng)；機器人本體是六軸聯(lián)動(dòng)的機器人，且具有柔性，不僅能實(shí)現六軸聯(lián)動(dòng)的直線(xiàn)運動(dòng)，也可以做單軸運動(dòng)，同時(shí)，焊槍還能順著(zhù)圓點(diǎn)在空間位置內做任意轉動(dòng)[1]。在各種運動(dòng)方式的應用下，機器人逐步實(shí)現對焊槍姿態(tài)的調整以及對焊接動(dòng)作的完成；垂向旋轉與水平旋轉是外部軸的運動(dòng)方式，外部軸的作用是與機器人運動(dòng)相配以及調整工件位置；計算機組合形成了控制系統，該系統與人的大腦有異曲同工之處，主要通過(guò)發(fā)出指令，達到操控機器人的目的，讓機器人自動(dòng)調整參數、完成各項任務(wù)。產(chǎn)品的焊接質(zhì)量在很大程度上取決于焊接電源是否完好，特別是對機器人的焊接，IGM公司大多采用Fronius TPS系列焊接機作為焊接電源進(jìn)行機器人焊接，該系列焊接為逆變電源，具有智能化、數字化的特點(diǎn)。

焊接特點(diǎn)主要包括：

1）焊接質(zhì)量穩定。在對不規則或長(cháng)焊縫進(jìn)行焊接時(shí)，利用手工焊焊接很難連續不斷弧，如果焊槍不斷抖動(dòng)，后也很難成形，這種方式較容易被環(huán)境和人為因素所影響。而利用機器人進(jìn)行焊接，則不容易受到外界因素的影響，在對批量產(chǎn)品實(shí)施焊接時(shí)，因運動(dòng)姿態(tài)與參數具有一致性，這也就確保了機器人焊接質(zhì)量的穩定。

2）焊接位置佳。利用機器人實(shí)施焊接時(shí)，機器人外部軸和本體進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，以此將工件安放在方便后期操作的位置上，在工件位置和焊槍角度相互配合下，呈現出佳狀態(tài)。

3）焊接效率高。利用機器人進(jìn)行焊接效率較高。焊接工作能夠持續不斷的開(kāi)展，這樣不僅能避免消耗更多的工時(shí)，且能夠輸出較大熱量，加快焊接速度，縮短焊接時(shí)間；因后成形的焊縫較好，也地減少了焊后清理工作[2]。

在左支撐座、保持環(huán)、右支撐座以及側架等部件的組合下，終形成了K6側架。Q235鍛造件作為支撐座，B+鋼鑄造件作為側架。左右2種支撐座組合安裝在側架的安裝面上，由此和側架形成了4條焊縫。該焊縫為T(mén)型，由一圓弧段和兩直線(xiàn)段組成，從圖2可以看到，焊縫位置不處在同一平面上[3]。

焊縫的縫腳約8mm，焊接質(zhì)量與GB 47014—2011《焊接規程》要求相符，完成焊接24h后，再將磁粉懸浮在載液中進(jìn)行磁粉探傷[4]。

將側架垂直向上進(jìn)行擺放，這種方式下焊縫位置將不處在同一平面上，焊接過(guò)程中容易出現上坡焊或下坡焊的情況，進(jìn)而造成焊縫難以成形、溶合不良、溶深淺等現象。如果將側架按水平方向進(jìn)行擺放，焊縫位置將處在同一平面上，平角焊由此形成，但焊接過(guò)程中也容易出現焊縫凸起、咬邊、偏焊等現象[5]。而借助外部軸和機器人所具備的聯(lián)動(dòng)功能，采用工件的坐標系，將支撐座與側架的焊縫轉動(dòng)到船型位置，然后進(jìn)行焊接，這樣呈現出的焊接接頭是平滑美觀(guān)的。

組裝好支撐座的K6側架后，因裝配誤差和工件誤差的產(chǎn)生，可能會(huì )導致焊縫的實(shí)際位置與示教的編程步點(diǎn)出現一定偏差，這樣在實(shí)施焊接時(shí)，焊縫就很難按照當初的軌跡完成焊接。通過(guò)IGM機器人所具備的電弧傳感以及噴嘴傳感功能，可以對焊接位置可以實(shí)現過(guò)程跟蹤和精確定位。

兩支撐座與K6側架組合而成后，4條T型的焊縫也由此形成，在焊接順序編制過(guò)程中，在考慮焊接質(zhì)量的同時(shí)，也要考慮到焊接效率。B+鋼鑄造件作為K6側架，Q235鍛造件作為支撐座，因母材的強度偏高，帶有一定淬硬性，編程過(guò)程中，可以實(shí)施2條焊縫、1個(gè)支撐座的連續焊縫，這樣有利于緩慢冷卻、避免急熱，從而降低淬硬性。

利用機器人進(jìn)行焊接時(shí)，通過(guò)尋找組對起始位置進(jìn)行明確。在編程過(guò)程中，要求必須輸入工作步點(diǎn)、運動(dòng)模式和焊接參數等。焊接時(shí)，焊縫的過(guò)程跟蹤主要根據電弧擺動(dòng)來(lái)實(shí)現的，以保障機器人與焊接方向保持一致。

在焊接過(guò)程中，機器人本體主要維持著(zhù)六軸聯(lián)動(dòng)的運動(dòng)方式。機器人的各個(gè)關(guān)節都圍繞著(zhù)一定范圍運動(dòng)，運動(dòng)期間為了防止機器人發(fā)生限位，編程過(guò)程中要加強對軸參變化的監控，以確保手臂姿態(tài)能夠隨意舒展，這也有利于焊槍在焊接期間進(jìn)行角度變化。

焊接質(zhì)量會(huì )受到多種因素的影響，包括焊接過(guò)程中焊槍的角度。除了要選擇正確的焊接參數，也要保證焊槍角度的精確度。焊接K6側架時(shí)，工件與焊槍之間的夾角應維持在約45°，焊絲與焊縫中心相對，以防止出現偏焊情況。另外，工件與焊槍之間的傾角應維持在80°～90°，一旦焊槍的傾斜度過(guò)大，熔化鐵液就很容易被電弧吹力往焊縫前方推動(dòng)，這種情況下焊接根部自然就很難熔合。

綜上所述，利用機器人對側架支撐座實(shí)施焊接，焊接機器人所具備的效率高、質(zhì)量穩定以及焊縫位置佳的優(yōu)勢得到了充分發(fā)揮，確保了側架焊接質(zhì)量的穩定，焊接接頭平滑美觀(guān)，探傷達到了100%的合格率，使轉向架更加可靠。