直角坐標(biāo)焊接機(jī)器人系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著工業(yè)自動化技術(shù)的提高，以及人工成本的攀升，為了降低生產(chǎn)成本，改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，越來越多的焊接機(jī)器人代替人工被應(yīng)用到焊接生產(chǎn)中。目前市場上的焊接機(jī)器人多為工業(yè)關(guān)節(jié)臂焊接機(jī)器人，其功能強(qiáng)大，價格不菲，適合于完成復(fù)雜的焊接任務(wù)。而對于一些生產(chǎn)簡單結(jié)構(gòu)件的中小企業(yè)，采用工業(yè)關(guān)節(jié)臂焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接生產(chǎn)，不僅會增加企業(yè)運(yùn)營成本，還會造成工業(yè)關(guān)節(jié)臂焊接機(jī)器人功能的浪費(fèi)。針對這種情況，本文設(shè)計一套直角坐標(biāo)焊接機(jī)器人系統(tǒng)代替標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)關(guān)節(jié)臂

2、焊接機(jī)器人，來完成對直線焊縫、圓弧焊縫以及相貫線焊縫等簡單焊縫的焊接。本文主要工作如下：
　　第一，為滿足定制方焊接需要，提出了四自由度直角坐標(biāo)焊接機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)行原理以及設(shè)計要求，并且依據(jù)設(shè)計要求對機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案設(shè)計、驅(qū)動方案設(shè)計以及控制方案設(shè)計。完成設(shè)計后，利用三維軟件PROE對機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了三維建模，并且利用AutoCAD繪制了機(jī)器人系統(tǒng)二維加工圖紙。
　　第二，利用有限元分析軟件ANSYS Workbe

3、nch12.0，對焊接機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力與模態(tài)分析。通過對焊接機(jī)器人主機(jī)龍門框架的靜力分析，提出了為減小沖擊變形的龍門框架結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案；通過對機(jī)器人主機(jī)整體的模態(tài)分析，得出機(jī)器人主機(jī)振動的前六階振動頻率，得出了避開共振電機(jī)的速度范圍。
　　第三，對熔化極氣體保護(hù)焊焊接過程進(jìn)行了分析，得出焊接工藝參數(shù)對焊縫影響以及其與熔滴過渡模式之間的關(guān)系；對熔滴過渡過程中熔滴受力情況進(jìn)行了分析，得出表面張力和電磁力對熔滴過渡的影響和熔滴脫落