結(jié)合弧焊焊接的內(nèi)在特性,給出了機(jī)器人焊槍自轉(zhuǎn)角的定義.基于三相功率分析儀,搭建了機(jī)器人功率消耗的測量平臺.針對1G、2G和3G位置的直焊縫焊接,使用該平臺測量了CMT弧焊焊接機(jī)器人在不同焊槍自轉(zhuǎn)角作業(yè)過程中消耗的瞬時功率.計(jì)算并對比了機(jī)器人的平均功率,發(fā)現(xiàn)在這3種位置,改變焊接起點(diǎn)和終點(diǎn)的焊槍自轉(zhuǎn)角,機(jī)器人在整個運(yùn)動過程和焊縫段消耗的平均功率都有顯著變化.機(jī)器人在焊縫段和整個運(yùn)動過程中的功率消耗變化規(guī)律相似,存在著能量最優(yōu)的起點(diǎn)和終點(diǎn)焊槍自轉(zhuǎn)角.結(jié)果表明改變焊槍自轉(zhuǎn)角,可以節(jié)省焊接機(jī)器人能量消耗.在1G、2G和3G位置,分別以各焊接位置所有焊槍自轉(zhuǎn)角組合的平均值計(jì)算,最大可以減少11.1%、5.9%和8.3%的功率消耗.定義了功率消耗最小值附近區(qū)間表示取得功率最小值的難易程度,發(fā)現(xiàn)該區(qū)間概率很小,這進(jìn)一步說明了焊槍自轉(zhuǎn)角對機(jī)器人的功率消耗有顯著影響,為了減少弧焊焊接中機(jī)器人的功率消耗,需要注意焊槍自轉(zhuǎn)角的選擇.最后,簡述了焊槍自轉(zhuǎn)角與機(jī)器人功率消耗,以及工件擺放位置與機(jī)器人功率消耗關(guān)聯(lián)模型的建立思想,并給出了相關(guān)初步結(jié)果.該方面的研究對焊接機(jī)器人能量優(yōu)化和實(shí)際焊接生產(chǎn)有著重要的指導(dǎo)意義... 

【文章來源】：天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2020,53(11)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

焊槍自轉(zhuǎn)角示意

試驗(yàn)的研究對象為FANUC M10i A/12機(jī)器人和安裝在機(jī)器人法蘭盤的Fronius CMT 4000 Advanced焊機(jī)的CMT焊槍組成的焊接機(jī)器人．機(jī)器人消耗的功率由Aitek AWS2103三相功率分析儀測量．圖2為功率測量的電路示意.2 試驗(yàn)過程及分析

由已知的CMT焊槍三維模型，在機(jī)器人示教器中使用直接示教法定義如圖1所示的工具坐標(biāo)系．試驗(yàn)中的焊縫為長1 m的直焊縫，焊縫位置分別為1G、2G和3G(1G、2G和3G在此處分別代表待焊接工件所處位置為平焊、橫焊和立向下焊接的位置)．焊接機(jī)器人運(yùn)動軌跡如圖3所示.圖3中(a)、(b)和(c)分別為機(jī)器人在1G、2G和3G位置的運(yùn)動軌跡．在3個軌跡中，Am→Bm→Cm→Dm→Em→Am(m=1,2,3，代表焊縫在1G、2G和3G位置)為焊接作業(yè)的一個完整過程，均為直線運(yùn)動，Cm→Dm為焊縫段，表1為機(jī)器人運(yùn)動軌跡中各段的運(yùn)行速度．Bm和Cm點(diǎn)的焊槍自轉(zhuǎn)角相同，γBm=γmC.Dm和Em點(diǎn)的焊槍自轉(zhuǎn)角相同，γmD=γmE.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種應(yīng)用于激光焊接軌跡規(guī)劃的改進(jìn)蟻群算法[J]. 林哲騁,許力.  焊接學(xué)報. 2018(01)



本文編號：3114438