本文關(guān)鍵詞：薄壁筒弧焊機(jī)器人工作站焊接工藝研究

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【摘要】：近些年來我國制造行業(yè)迅猛發(fā)展,生產(chǎn)水平得到了很大的提高,但是薄壁結(jié)構(gòu)焊接加工仍然是一個(gè)難以解決的問題,本課題將采用機(jī)器人進(jìn)行薄壁筒焊接,對機(jī)器人工作站以及焊接工藝相關(guān)方面進(jìn)行研究。在對國內(nèi)外弧焊機(jī)器人以及薄壁結(jié)構(gòu)焊接工藝的研究現(xiàn)狀簡要分析的基礎(chǔ)之上,設(shè)計(jì)了薄壁結(jié)構(gòu)焊接弧焊機(jī)器人工作站,對弧焊機(jī)器人本體、控制柜、焊機(jī)、工作臺、氣瓶以及待焊工件等組成部分合理而高效地布局規(guī)劃,保證弧焊機(jī)器人工作站能夠高效率、高質(zhì)量焊接薄壁結(jié)構(gòu)。利用弧焊機(jī)器人本體的運(yùn)動(dòng)學(xué)驗(yàn)證了弧焊機(jī)器人結(jié)構(gòu)的正確性以及合理性。焊接工藝過程分為兩個(gè)階段進(jìn)行研究,第一階段采用手動(dòng)示教編程方式進(jìn)行平板焊接,第二階段采用離線編程方式完成最終的全位置焊接。在薄壁筒焊接工藝研究方面,首先對機(jī)器人在焊接薄壁筒過程中存在的變形等難點(diǎn)進(jìn)行了分析,針對焊接變形問題設(shè)計(jì)一套專用焊接工裝夾具,焊接工裝夾具采用曲線偏心原理實(shí)現(xiàn)對所焊工件的加緊,采用六點(diǎn)定位法完成焊接工件在夾具中的定位。此外對焊接夾具的自鎖、夾緊行程以及夾緊力等都進(jìn)行了分析計(jì)算與驗(yàn)證。在薄壁筒焊接工藝試驗(yàn)中,試件的材質(zhì)為20號鋼,板厚為1.5mm,根據(jù)實(shí)際裝配組對過程中間隙的變化,在平板試驗(yàn)中分別進(jìn)行了間隙為0.0mm、1.0mm、1.5mm間隙的三組試驗(yàn),為了模擬全位置焊接在每組平板試驗(yàn)中分別進(jìn)行平焊、向下45°焊、立向下焊、仰向下45°焊、仰平焊等五種不同位置的焊接,獲得全位置的焊接工藝參數(shù)。隨后進(jìn)行薄壁筒的全位置焊接,將平板試驗(yàn)得到的焊接參數(shù)分別加載到全位置焊接相應(yīng)的位置上,并且在不同焊接位置的交界處設(shè)置一段過渡段,解決了焊接參數(shù)突變造成的焊縫成型不良等缺陷。焊接之后,對焊縫質(zhì)量進(jìn)行了檢驗(yàn)和評定,焊縫質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：弧焊機(jī)器人 薄板焊接 工裝設(shè)計(jì) 焊接工藝
【學(xué)位授予單位】：沈陽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG409;TP242
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 機(jī)器人概述10-11
• 1.2 國內(nèi)外弧焊機(jī)器人發(fā)展概況11-16
• 1.3 薄壁結(jié)構(gòu)焊接工藝研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 選題的目的及意義17-18
• 第2章 弧焊機(jī)器人工作站組成18-38
• 2.1 弧焊機(jī)器人工作站布局規(guī)劃19-20
• 2.2 機(jī)器人本體20-34
• 2.2.1 位置描述22
• 2.2.2 姿態(tài)描述22-23
• 2.2.3 坐標(biāo)變換23-26
• 2.2.4 機(jī)器人本體運(yùn)動(dòng)學(xué)模型26-29
• 2.2.5 正向運(yùn)動(dòng)學(xué)29-31
• 2.2.6 逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)31-34
• 2.3 控制柜34-35
• 2.4 示教盒35-36
• 2.5 焊機(jī)36
• 2.6 焊槍36-38
• 第3章基于薄壁筒焊接的機(jī)器人編程研究38-46
• 3.1 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)類型分析38-39
• 3.1.1 直線運(yùn)動(dòng)類型38
• 3.1.2 圓弧運(yùn)動(dòng)類型38-39
• 3.2 基于薄壁筒焊接的機(jī)器人離線編程研究39-46
• 3.2.1 基于solidworks建立薄壁筒模型40-41
• 3.2.2 工作站建立41-42
• 3.2.3 焊接軌跡路徑生成42
• 3.2.4 工件標(biāo)定42-43
• 3.2.5 工具標(biāo)定43-44
• 3.2.6 機(jī)器人配置44-45
• 3.2.7 人機(jī)通訊45-46
• 第4章 薄壁筒焊接工裝夾具設(shè)計(jì)46-54
• 4.1 薄壁筒焊接夾具設(shè)計(jì)思想46-47
• 4.2 薄壁筒焊接夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容47-54
• 4.2.1 工件定位47-48
• 4.2.2 夾具自鎖48-50
• 4.2.3 夾具夾緊行程50
• 4.2.4 夾具夾緊力50-54
• 第5章 焊接工藝設(shè)計(jì)54-74
• 5.1 弧焊機(jī)器人焊接薄板難點(diǎn)54-55
• 5.1.1 薄板變形54
• 5.1.2 薄板燒穿54-55
• 5.2 焊接材料55-56
• 5.3 焊前準(zhǔn)備56
• 5.4 平板焊接工藝參數(shù)制定56-70
• 5.4.1 0.0mm間隙平板試驗(yàn)59-63
• 5.4.2 1.0mm間隙平板試驗(yàn)63-66
• 5.4.3 1.5mm間隙平板試驗(yàn)66-70
• 5.5 全位置焊接及過渡區(qū)設(shè)置70-73
• 5.6 焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)73-74
• 第6章 結(jié)論74-75
• 參考文獻(xiàn)75-77
• 在學(xué)期間研究成果77-78
• 致謝78-79

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：874849