本文關(guān)鍵詞：雙向磁控電弧弧焊機(jī)器人的三維空間精度評(píng)價(jià)分析方法

  更多相關(guān)文章： 雙向磁控電弧傳感器 有限元電磁場(chǎng)分析 焊縫跟蹤精度 精度評(píng)價(jià) 焊縫跟蹤

【摘要】：目前隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)、智能制造、人工智能等技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)智能制造科技成為工業(yè)技術(shù)發(fā)展的潮流。在焊接領(lǐng)域,隨著機(jī)器人自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的深入融合,焊接自動(dòng)化成為焊接技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向。本文研究縱向磁場(chǎng)和橫向磁場(chǎng)共同作用下焊接電弧的物理特征,根據(jù)焊接電弧在雙向磁場(chǎng)環(huán)境下的物理特性,設(shè)計(jì)用于焊縫跟蹤的雙向磁控電弧傳感器。采用COMSOL電磁仿真軟件對(duì)雙向磁控電弧傳感器進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,根據(jù)優(yōu)化后的參數(shù)設(shè)計(jì)雙向磁控電弧傳感器,通過實(shí)驗(yàn)分析雙向磁控電弧傳感器對(duì)焊縫跟蹤精度的影響。為了進(jìn)一步分析評(píng)價(jià)雙向磁控電弧傳感器作用下的焊縫跟蹤精度,文中建立了基于三維空間焊縫跟蹤精度分析評(píng)價(jià)方法,通過MATLAB仿真軟件對(duì)三維空間焊縫進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證所建立精度模型的正確性。文中采用雙向磁控電弧傳感器焊縫跟蹤系統(tǒng),通過仿真和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法分析比較雙向磁控電弧傳感器與傳統(tǒng)磁控電弧傳感器對(duì)焊縫跟蹤精度的影響。本論文研究的主要內(nèi)容:1、分析雙向磁控電弧傳感器的工作原理,分析縱向磁場(chǎng)和橫向磁場(chǎng)對(duì)焊接電弧的物理作用。分析雙向磁控電弧傳感器與傳統(tǒng)磁控電弧傳感器,比較新型雙向磁控電弧傳感器的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)焊接電弧的作用,優(yōu)化雙向磁控電弧傳感器的結(jié)構(gòu)。2、對(duì)雙向磁控電弧焊縫跟蹤傳感器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并設(shè)計(jì)雙向磁控電弧傳感器水冷系統(tǒng)。選擇匹配縱向勵(lì)磁系統(tǒng)和橫向勵(lì)磁系統(tǒng)之間的關(guān)系,優(yōu)化雙向磁控電弧傳感器的相關(guān)的物理參數(shù)。3、通過COMSOL電磁仿真軟件,對(duì)雙向磁控電弧傳感器進(jìn)行電磁仿真分析,仿真分析雙向磁控電弧傳感器的勵(lì)磁電流、磁導(dǎo)率和空氣間隙等參數(shù)。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證雙向磁控電弧傳感器的焊縫跟蹤信號(hào)的影響,分析比較傳統(tǒng)的磁控電弧傳感器和雙向磁控電弧傳感器對(duì)焊縫跟蹤精度的影響。4、建立基于三維空間的焊縫跟蹤精度評(píng)價(jià)方法數(shù)學(xué)模型,通過MATLAB對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真分析。該模型由焊接電流、焊炬高度和焊接速度等焊接參數(shù)組成,分別研究焊接電流和焊接速度對(duì)焊縫跟蹤精度的影響關(guān)系,驗(yàn)證建立的三維空間焊縫跟蹤精度模型的有效性和準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】：雙向磁控電弧傳感器 有限元電磁場(chǎng)分析 焊縫跟蹤精度 精度評(píng)價(jià) 焊縫跟蹤
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG409;TP242
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 背景和意義9-10
• 1.2 電弧傳感焊接機(jī)器人焊縫跟蹤系統(tǒng)10-13
• 1.2.1 接觸式傳感器11
• 1.2.2 非接觸式傳感器11-12
• 1.2.3 電弧式傳感器12
• 1.2.4 磁控電弧式傳感器12-13
• 1.3 焊縫跟蹤精度評(píng)價(jià)方法研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本論文研究的內(nèi)容14-16
• 第2章 雙向磁控電弧式焊縫跟蹤傳感器原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16-29
• 2.1 雙向磁控電弧式焊縫跟蹤傳感器工作原理16-20
• 2.1.1 縱向磁場(chǎng)對(duì)焊接電弧的影響16-17
• 2.1.2 橫向磁場(chǎng)對(duì)焊接電弧的影響17-18
• 2.1.3 雙向磁場(chǎng)磁控電弧傳感器的工作原理18-20
• 2.2 雙向磁控電弧式焊縫跟蹤傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20-23
• 2.3 雙向磁控電弧傳感器的冷卻裝置23
• 2.4 雙向磁控電弧傳感器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)23-28
• 本章小結(jié)28-29
• 第3章 基于COMSOL電磁場(chǎng)分析的雙向磁控傳感器的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)29-38
• 3.1 引言29
• 3.2 雙向磁控電弧傳感器有限元建模29-30
• 3.2.1 雙向磁控電弧傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29
• 3.2.2 雙向磁控電弧傳感器有限元建模29-30
• 3.3 雙向磁控電弧傳感器有限元分析30-37
• 3.3.1 有限元建模及網(wǎng)格劃分30
• 3.3.2 鐵芯磁導(dǎo)率對(duì)磁場(chǎng)的影響30-33
• 3.3.3 勵(lì)磁電流大小對(duì)磁場(chǎng)的影響33-35
• 3.3.4 空氣間隙對(duì)磁場(chǎng)的影響35-37
• 本章小結(jié)37-38
• 第4章 雙向磁控電弧傳感器的焊縫跟蹤系統(tǒng)及信號(hào)分析38-49
• 4.1 引言38
• 4.2 雙向磁控電弧弧焊機(jī)器人硬件設(shè)計(jì)38-42
• 4.2.1 縱向磁場(chǎng)波形發(fā)生器的電路設(shè)計(jì)38-39
• 4.2.2 采樣定位硬件電路的選擇設(shè)計(jì)39-41
• 4.2.3 雙向磁控電弧焊接機(jī)器人硬件電路設(shè)計(jì)41-42
• 4.3 雙向磁控電弧弧焊機(jī)器人控制系統(tǒng)42-45
• 4.3.1 雙向磁控電弧弧焊機(jī)器人系統(tǒng)42-43
• 4.3.2 PID控制系統(tǒng)原理介紹43-44
• 4.3.3 焊縫跟蹤系統(tǒng)PID控制方法44-45
• 4.4 雙向磁控電弧焊縫跟蹤信號(hào)的實(shí)驗(yàn)分析45-47
• 4.4.1 傳統(tǒng)磁控電弧傳感器的焊縫跟蹤信號(hào)45-46
• 4.4.2 雙向磁控電弧傳感器的焊縫跟蹤信號(hào)46-47
• 本章小結(jié)47-49
• 第5章 基于三維空間的焊縫跟蹤精度分析評(píng)價(jià)方法49-61
• 5.1 引言49
• 5.2 弧焊機(jī)器人焊縫跟蹤精度模型的描述方法49-51
• 5.3 弧焊機(jī)器人焊縫跟蹤精度誤差影響因素51-54
• 5.3.1 系統(tǒng)延時(shí)對(duì)焊縫精度的影響分析51-52
• 5.3.2 焊接電流與焊縫跟蹤精度模型的關(guān)系52-54
• 5.4 焊接參數(shù)對(duì)焊縫跟蹤精度影響的仿真分析54-60
• 5.4.1 焊接電流對(duì)焊縫跟蹤精度的影響55-57
• 5.4.2 焊接速度對(duì)焊縫跟蹤精度的影響57-60
• 本章小結(jié)60-61
• 第6章 雙向磁控傳感器對(duì)焊縫熔寬的影響實(shí)驗(yàn)61-65
• 6.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)條件61-63
• 6.2 焊縫跟蹤實(shí)驗(yàn)方法及過程63-64
• 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-69
• 致謝69-70
• 附錄A (攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文)70
• 附錄B (發(fā)明專利以及校級(jí)獎(jiǎng)勵(lì))70
• 附錄C (參與項(xiàng)目情況)70

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本文編號(hào)：728520