本文關鍵詞：薄壁筒弧焊機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,生產水平得到了很大的提高,但是薄壁結構焊接加工仍然是一個難以解決的問題,本課題將采用機器人進行薄壁筒焊接,對機器人工作站以及焊接工藝相關方面進行研究。在對國內外弧焊機器人以及薄壁結構焊接工藝的研究現(xiàn)狀簡要分析的基礎之上,設計了薄壁結構焊接弧焊機器人工作站,對弧焊機器人本體、控制柜、焊機、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,保證弧焊機器人工作站能夠高效率、高質量焊接薄壁結構。利用弧焊機器人本體的運動學驗證了弧焊機器人結構的正確性以及合理性。焊接工藝過程分為兩個階段進行研究,第一階段采用手動示教編程方式進行平板焊接,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,首先對機器人在焊接薄壁筒過程中存在的變形等難點進行了分析,針對焊接變形問題設計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現(xiàn)對所焊工件的加緊,采用六點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行了分析計算與驗證。在薄壁筒焊接工藝試驗中,試件的材質為20號鋼,板厚為1.5mm,根據(jù)實際裝配組對過程中間隙的變化,在平板試驗中分別進行了間隙為0.0mm、1.0mm、1.5mm間隙的三組試驗,為了模擬全位置焊接在每組平板試驗中分別進行平焊、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)。隨后進行薄壁筒的全位置焊接,將平板試驗得到的焊接參數(shù)分別加載到全位置焊接相應的位置上,并且在不同焊接位置的交界處設置一段過渡段,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,對焊縫質量進行了檢驗和評定,焊縫質量滿足設計要求。
【關鍵詞】：弧焊機器人 薄板焊接 工裝設計 焊接工藝
【學位授予單位】：沈陽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG409;TP242
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 機器人概述10-11
• 1.2 國內外弧焊機器人發(fā)展概況11-16
• 1.3 薄壁結構焊接工藝研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 選題的目的及意義17-18
• 第2章 弧焊機器人工作站組成18-38
• 2.1 弧焊機器人工作站布局規(guī)劃19-20
• 2.2 機器人本體20-34
• 2.2.1 位置描述22
• 2.2.2 姿態(tài)描述22-23
• 2.2.3 坐標變換23-26
• 2.2.4 機器人本體運動學模型26-29
• 2.2.5 正向運動學29-31
• 2.2.6 逆向運動學31-34
• 2.3 控制柜34-35
• 2.4 示教盒35-36
• 2.5 焊機36
• 2.6 焊槍36-38
• 第3章基于薄壁筒焊接的機器人編程研究38-46
• 3.1 機器人運動類型分析38-39
• 3.1.1 直線運動類型38
• 3.1.2 圓弧運動類型38-39
• 3.2 基于薄壁筒焊接的機器人離線編程研究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 工件標定42-43
• 3.2.5 工具標定43-44
• 3.2.6 機器人配置44-45
• 3.2.7 人機通訊45-46
• 第4章 薄壁筒焊接工裝夾具設計46-54
• 4.1 薄壁筒焊接夾具設計思想46-47
• 4.2 薄壁筒焊接夾具設計內容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 焊接工藝設計54-74
• 5.1 弧焊機器人焊接薄板難點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59-63
• 5.4.2 1.0mm間隙平板試驗63-66
• 5.4.3 1.5mm間隙平板試驗66-70
• 5.5 全位置焊接及過渡區(qū)設置70-73
• 5.6 焊縫質量檢驗73-74
• 第6章 結論74-75
• 參考文獻75-77
• 在學期間研究成果77-78
• 致謝78-79

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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

2 王樹仁,閻培良;弧焊機器人在工業(yè)鍋爐部件焊接上的應用[J];機械工人(熱加工);1995年01期

3 陳炯;弧焊機器人應用與推廣[J];電焊機;2003年05期

4 劉雙偉,王克鴻;發(fā)展弧焊機器人自動焊技術的途徑[J];機械制造與自動化;2004年02期

5 汪蘇,張東升,陳光輝,肖玉平;弧焊機器人自適應簡化數(shù)學模型[J];電焊機;2005年03期

6 姜海珍;李亮玉;范芳蕾;周鑫;;一種弧焊機器人網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J];天津工業(yè)大學學報;2007年02期

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

8 雷冬雪;;弧焊機器人系統(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;;弧焊機器人在車架焊接上的應用[J];電焊機;2013年02期

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

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 唐肖;;弧焊機器人在摩托車焊接生產中的應用[A];重慶汽車摩托車、焊接、涂裝學術研討會文集[C];2000年

2 劉南生;魏升;林浩亮;;爬行式弧焊機器人焊縫位置檢測中的抗雜光干擾研究[A];第十一屆全國光學測試學術討論會論文（摘要集）[C];2006年

3 駱遠福;谷聲孔;;弧焊機器人在三萬輛汽車組焊線上應用技術研究[A];四川省汽車工程學會第一屆二次年會論文集[C];1991年

4 劉志峰;倪楠;黃海鴻;;弧焊機器人焊縫跟蹤系統(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;;便攜式關節(jié)型弧焊機器人的開發(fā)[A];第十一次全國焊接會議論文集（第2冊）[C];2005年

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

7 李金泉;陳善本;吳林;;一種用于弧焊機器人視覺導引的圖像底層處理算法[A];第十次全國焊接會議論文集（第2冊）[C];2001年

8 鐘繼勇;許燕鈴;陳華斌;李來平;胡明華;陳善本;;五通連接器弧焊機器人焊接系統(tǒng)簡介[A];第十六次全國焊接學術會議論文摘要集[C];2011年

9 聶爾來;;AW－600弧焊機器人開發(fā)[A];面向21世紀的科技進步與社會經(jīng)濟發(fā)展（下冊）[C];1999年

10 楊新剛;黃玉美;;一種弧焊機器人的結構設計和運動學分析[A];制造技術自動化學術會議論文集[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 記者 劉志良;佳士科技將主攻六軸弧焊機器人[N];中國船舶報;2014年

2 ;智能弧焊機器人在南昌問世[N];今日信息報;2004年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 蔡廣宇;弧焊機器人運動位姿精度與焊縫圖像處理技術研究[D];華中科技大學;2009年

2 馮勝強;基于UG的弧焊機器人離線編程與統(tǒng)計方法的焊接質量判定[D];天津大學;2010年

3 杜乃成;弧焊機器人金屬快速成形研究[D];天津大學;2009年

4 劉永;弧焊機器人工作站智能化技術研究[D];南京理工大學;2005年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李志芳;裝載機鏟斗焊接模擬仿真與質量控制[D];長安大學;2015年

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

3 胥瀟;全位置弧焊機器人機構及控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2014年

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

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

6 吳瑞;基于視覺的弧焊機器人焊縫跟蹤系統(tǒng)控制研究[D];廣西科技大學;2015年

7 韓慶t，

本文編號：874849