本文選題：弧焊機(jī)器人 + 旋傾變位機(jī)��； 參考：《太原科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著工業(yè)現(xiàn)代化水平的推進(jìn),發(fā)展以機(jī)器人為主的工業(yè)自動(dòng)化制造技術(shù)已成為一種發(fā)展趨勢(shì)。本論文是針對(duì)由MOTOMAN-UP6型弧焊機(jī)器人與2R旋傾變位機(jī)構(gòu)成的弧焊機(jī)器人單元作了以下方面的研究:(1)對(duì)MOTOMAN-UP6型弧焊機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行研究,首先通過(guò)分析弧焊機(jī)器人結(jié)構(gòu)特征,利用Solidworks軟件對(duì)UP6弧焊機(jī)器人實(shí)體進(jìn)行三維建模,得到該弧焊機(jī)器人的裝配模型。然后利用修正后的Denavit-Hartenberg參數(shù)對(duì)弧焊機(jī)器人連桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析與描述,搭建了弧焊機(jī)器人各連桿坐標(biāo)系,并通過(guò)齊次變換矩陣描述各連桿坐標(biāo)系之間運(yùn)動(dòng)關(guān)系構(gòu)建UP6型弧焊機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。最后通過(guò)實(shí)例給定關(guān)節(jié)角度對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程與實(shí)體模型的末端位姿進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證該運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的正確性,在進(jìn)行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算時(shí),采用將UP6弧焊機(jī)器人正運(yùn)動(dòng)學(xué)求解過(guò)程編制為MATLAB的M文件函數(shù)straight.m,通過(guò)給定各軸軸角值,得到焊槍末端中心點(diǎn)相對(duì)于基坐標(biāo)系的位姿矩陣。(2)針對(duì)馬鞍型相貫線焊縫這種典型的空間曲線焊縫進(jìn)行了焊縫特征建模,采用均分圓弧角度的曲線離散方法,并通過(guò)幾何公式計(jì)算得到焊縫曲線各軌跡點(diǎn)切線軸方向以及其在該軌跡點(diǎn)的法平面與大、小圓管的交線在軌跡點(diǎn)的切線方向,從而構(gòu)建各軌跡點(diǎn)特征坐標(biāo)系。在定義焊縫成型姿態(tài)時(shí)采取了基于ZYX歐拉角的姿態(tài)描述方法,并將此作為影響焊接工藝質(zhì)量的因素來(lái)考慮,作為規(guī)劃焊接工藝角度的依據(jù)。(3)推導(dǎo)基于焊縫成型角度的旋傾變位機(jī)逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解,通過(guò)分析旋傾變位機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),構(gòu)建變位機(jī)結(jié)構(gòu)模型,從而推導(dǎo)出其運(yùn)動(dòng)學(xué)變換方程,最后根據(jù)焊縫成型角度的規(guī)劃要求,對(duì)變位機(jī)逆解公式進(jìn)行了推導(dǎo),得到旋傾變位機(jī)滿(mǎn)足船型焊的逆解公式。(4)自主開(kāi)發(fā)基于MATLAB GUI人機(jī)界面設(shè)計(jì)平臺(tái)與Robotics Toolbox機(jī)器人工具箱的機(jī)器人與變位機(jī)協(xié)調(diào)焊接馬鞍型曲線焊縫離線編程軟件Robotic Face。從界面設(shè)計(jì)布置介紹了整個(gè)軟件板塊的設(shè)計(jì)思路,然后針對(duì)重點(diǎn)的變位機(jī)協(xié)調(diào)變位模塊、機(jī)器人協(xié)調(diào)跟蹤模塊、文件輸出模塊,以及環(huán)境單元布置模塊和焊接工藝設(shè)置模塊進(jìn)行詳述,并提供了模塊代碼。(5)應(yīng)用弧焊機(jī)器人協(xié)調(diào)離線編程軟件Robotic Face對(duì)弧焊機(jī)器人在固定臺(tái)穩(wěn)定焊接馬鞍型焊縫與弧焊機(jī)器人與變位機(jī)協(xié)調(diào)焊接馬鞍型焊縫分別進(jìn)行計(jì)算編程,并將得到的各軸軸角值利用Solidworks Motion分別對(duì)兩個(gè)試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真,并對(duì)其末端軌跡、各軸角位移、角速度以及角加速度做對(duì)比分析。在固定臺(tái)穩(wěn)定焊接馬鞍型焊縫得到的焊縫成型角度中俯仰角與回轉(zhuǎn)角都按弦曲線變化,焊縫成型角度不穩(wěn)定,將會(huì)影響焊縫成型質(zhì)量以及焊縫成型外觀。弧焊機(jī)器人與變位機(jī)協(xié)調(diào)焊接馬鞍型焊縫得到的焊縫成型角度滿(mǎn)足了平焊(船型焊)的工藝要求,并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)焊接試驗(yàn)驗(yàn)證,得到了成型滿(mǎn)意的馬鞍型空間曲線焊縫。(6)最后進(jìn)行了Motoman-UP6型弧焊機(jī)器人與2R旋傾變位機(jī)現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)焊接馬鞍型空間曲線焊縫試驗(yàn),利用Robotic Face軟件得到八軸協(xié)調(diào)配合焊接馬鞍型焊縫的軸角值,通過(guò)對(duì)各個(gè)離散點(diǎn)對(duì)應(yīng)八個(gè)關(guān)節(jié)軸的軸角插值定義,完成整個(gè)離線編程過(guò)程,焊接試驗(yàn)過(guò)程滿(mǎn)足馬鞍型焊縫船型焊工藝位姿要求以及設(shè)定的焊槍工藝位姿角度,達(dá)到焊接生產(chǎn)實(shí)際需要。
[Abstract]:This paper studies the kinematics of welding robot by analyzing the structural characteristics of arc welding robot , and then using the modified Denavit - Hartenberg parameter to describe the kinematics equation of the welding robot . ( 5 ) By using arc welding robot to coordinate the off - line programming software , welding saddle - shaped weld joint with welding robot and positioner is calculated and programmed by welding saddle - type weld and arc welding robot and positioner respectively .

【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG409;TP242

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 白津生;;修正弧焊機(jī)器人位置偏移的膚淺體會(huì)[J];焊接技術(shù);1991年02期

2 王樹(shù)仁,閻培良;弧焊機(jī)器人在工業(yè)鍋爐部件焊接上的應(yīng)用[J];機(jī)械工人(熱加工);1995年01期

3 陳炯;弧焊機(jī)器人應(yīng)用與推廣[J];電焊機(jī);2003年05期

4 劉雙偉,王克鴻;發(fā)展弧焊機(jī)器人自動(dòng)焊技術(shù)的途徑[J];機(jī)械制造與自動(dòng)化;2004年02期

5 汪蘇,張東升,陳光輝,肖玉平;弧焊機(jī)器人自適應(yīng)簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型[J];電焊機(jī);2005年03期

6 姜海珍;李亮玉;范芳蕾;周鑫;;一種弧焊機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年02期

7 王曉峰;陳煥明;;弧焊機(jī)器人焊接姿態(tài)與工藝參數(shù)聯(lián)合規(guī)劃[J];焊接技術(shù);2008年06期

8 雷冬雪;;弧焊機(jī)器人系統(tǒng)引弧故障處理方法[J];金屬加工(熱加工);2010年16期

9 倪寶;呂家友;;弧焊機(jī)器人在車(chē)架焊接上的應(yīng)用[J];電焊機(jī);2013年02期

10 王維新;;裝上眼睛的弧焊機(jī)器人[J];現(xiàn)代兵器;1984年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 唐肖;;弧焊機(jī)器人在摩托車(chē)焊接生產(chǎn)中的應(yīng)用[A];重慶汽車(chē)摩托車(chē)、焊接、涂裝學(xué)術(shù)研討會(huì)文集[C];2000年

2 劉南生;魏升;林浩亮;;爬行式弧焊機(jī)器人焊縫位置檢測(cè)中的抗雜光干擾研究[A];第十一屆全國(guó)光學(xué)測(cè)試學(xué)術(shù)討論會(huì)論文（摘要集）[C];2006年

3 駱遠(yuǎn)福;谷聲孔;;弧焊機(jī)器人在三萬(wàn)輛汽車(chē)組焊線上應(yīng)用技術(shù)研究[A];四川省汽車(chē)工程學(xué)會(huì)第一屆二次年會(huì)論文集[C];1991年

4 劉志峰;倪楠;黃海鴻;;弧焊機(jī)器人焊縫跟蹤系統(tǒng)的研究與發(fā)展[A];2004“安徽制造業(yè)發(fā)展”博士科技論壇論文集[C];2004年

5 陳炯;;便攜式關(guān)節(jié)型弧焊機(jī)器人的開(kāi)發(fā)[A];第十一次全國(guó)焊接會(huì)議論文集（第2冊(cè)）[C];2005年

6 田勁松;吳林;戴明;;弧焊機(jī)器人系統(tǒng)的編程分析及其數(shù)學(xué)建模[A];第九次全國(guó)焊接會(huì)議論文集（第2冊(cè)）[C];1999年

7 李金泉;陳善本;吳林;;一種用于弧焊機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)引的圖像底層處理算法[A];第十次全國(guó)焊接會(huì)議論文集（第2冊(cè)）[C];2001年

8 鐘繼勇;許燕鈴;陳華斌;李來(lái)平;胡明華;陳善本;;五通連接器弧焊機(jī)器人焊接系統(tǒng)簡(jiǎn)介[A];第十六次全國(guó)焊接學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

9 聶爾來(lái);;AW－600弧焊機(jī)器人開(kāi)發(fā)[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（下冊(cè)）[C];1999年

10 楊新剛;黃玉美;;一種弧焊機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[A];制造技術(shù)自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 記者 劉志良;佳士科技將主攻六軸弧焊機(jī)器人[N];中國(guó)船舶報(bào);2014年

2 ;智能弧焊機(jī)器人在南昌問(wèn)世[N];今日信息報(bào);2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 蔡廣宇;弧焊機(jī)器人運(yùn)動(dòng)位姿精度與焊縫圖像處理技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2009年

2 馮勝?gòu)?qiáng);基于UG的弧焊機(jī)器人離線編程與統(tǒng)計(jì)方法的焊接質(zhì)量判定[D];天津大學(xué);2010年

3 杜乃成;弧焊機(jī)器人金屬快速成形研究[D];天津大學(xué);2009年

4 劉永;弧焊機(jī)器人工作站智能化技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李志芳;裝載機(jī)鏟斗焊接模擬仿真與質(zhì)量控制[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

2 劉念;弧焊機(jī)器人焊縫跟蹤系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

3 胥瀟;全位置弧焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2014年

4 葛宇晨;基于SolidWorks的弧焊機(jī)器人作業(yè)仿真研究[D];河北科技大學(xué);2014年

5 何佳斌;弧焊機(jī)器人與變位機(jī)協(xié)調(diào)焊接馬鞍型焊縫離線編程與仿真[D];太原科技大學(xué);2015年

6 閆志峰;管道弧焊機(jī)器人測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱理工大學(xué);2006年

7 黃政艷;平面型弧焊機(jī)器人的研究與開(kāi)發(fā)[D];天津大學(xué);2008年

8 楊海濤;基于WinCE的弧焊機(jī)器人控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

9 徐稀文;基于有限元法的弧焊機(jī)器人結(jié)構(gòu)分析[D];江南大學(xué);2012年

10 孟羿辰;弧焊機(jī)器人多層焊的路徑規(guī)劃[D];南昌航空大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：1876989