連接板是工程起重機常用的零部件，其結構如圖1所示，主要由底板和四個銷柱組成。銷柱與底板之間採用環形角焊縫焊接方式進行固定，以往的焊接方法採用手工CO2氣體保護加藥芯焊絲焊接工藝，由於焊縫為環形角焊縫，因而手工作業時容易造成焊縫外觀質量差，焊接作業效率低、焊縫環線與焊接部位環線結合性差等缺點，容易造成「脫焊」等情況，同時為保證焊縫外觀質量，焊接後需要採用砂輪機對焊縫進行打磨，也容易造成焊接成本的增加。通過分析，決定該工件採用焊接機器人進行焊接作業，關鍵是需要設計合理的焊接機器人作業系統和制定合理的焊接工藝，確保成本質量的有效統一。
圖1連接板結構
1．焊接機器人總體方案
根據連接板的尺寸、結構特點以及焊縫的形式，考慮到底板和四個銷柱是採用單面焊縫形式，焊縫在工件上呈規則性均勻分布，焊接過程不需要變位即可滿足所有焊縫的焊接。為降低成本和提高效率，在進行焊接機器人整體方案設計時，決定不採用翻轉工裝等機器人周邊設備，而採用固定平臺方式實現工件的焊接定位，同時為提高焊接效率，焊接機器人系統方案採取一機雙工位的模式，H型布置方式，如圖2所示，即機器人本體固定在兩自製焊接工作定位平臺之間，工作時一工位焊接機器人對人一側工件進行自動焊接，另一工位可以裝卸工件，交替進行作業，保證機器人連續不停工作。
圖2焊接機器人整體方案
為確保工件安裝定位精度，減少機器人焊接尋蹤次數，確保機器人焊接運行軌跡與工件所需焊接軌跡一致，在工件和焊接定位平臺上設計有定位銷孔，通過一面兩銷形式實現連接板在焊接作業平臺上的精確定位。
2．機器人本體選用
機器人本體採用大呈焊接機器人具有六自由度的關節式焊接機器人，配套麥格米特全數位化脈衝焊機電源，並加設自動清槍剪絲噴油裝置和弧光安全防護裝置，滿足機器人使用過程中安全防護和清槍需要。
3．焊接工藝的確定
焊接工藝採用富氬混合氣體＋實芯焊絲代替原有的CO2氣體＋藥芯焊絲，富氬保護焊接具有熔池可見度好，操作方便、適宜於全位置焊接，同時電弧在保護氣體的壓縮下熱量集中，焊接速度較快，熔池小，熱影響區窄，焊接變形小，抗裂性能好，焊接過程中在惰性氣體保護下，具有焊接質量好的特點，非常利於焊接過程中的機械化和自動化。但由於電弧的光輻射較強，因此在焊接機器人總體方案設計中，需要設計弧光安全防護裝置進行安全保護。為提高焊接效率，採用一次施焊成形的工藝方法，避免由於焊接機器人重複定位而造成生產效率的降低。
4．焊接電源的選用
通過對多種電源的試用，並針對試用過程中出現的問題，結合工件的材質、形狀特性、尺寸精度要求、焊縫長度及位置特點，焊接工作量及機器人的工作效率，該焊接機器人系統採用全數字脈衝氣體保護焊電源，即脈衝MIG焊接工藝電源。眾所周知，焊接過程中電弧控制精確程度，決定著焊接質量越好好壞，而全數字脈衝氣體保護焊電源由於採用了數位化技術，因此控制系統的反饋時間比傳統的焊機減少了幾個數量級，提高了反饋的精確性和靈敏性。在採用脈衝焊接時，能提供相適宜的脈衝波形，還可有效控制每個脈衝只過渡一個熔滴，這使得整個焊接過程中弧長保持不變，焊接過程幾乎沒有飛濺，而且可以實現超低熱輸入的焊接，同時還可以克服傳統的GMA焊機焊接結束後，焊絲的末端會形成一個影響再引弧結球的缺陷，實現焊接質量和焊接效率的最佳匹配。
5．焊絲直徑選擇
結合焊接質量和焊接效率的需要，焊絲採用f1．6mm的實芯焊絲，可以滿足連接板的實際焊接需要，同時也便於焊接效率的提高。