大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)件切割機(jī)器人系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著大型工業(yè)的高速發(fā)展，應(yīng)用于大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)件的切割技術(shù)及裝備研究極其重要，現(xiàn)有的串聯(lián)式多軸聯(lián)動切割機(jī)器人在對非平面類工件切坡口有其制約性，因為這種構(gòu)型的切割機(jī)器人在曲面上實現(xiàn)復(fù)雜路徑切割時各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動的角度有多解，為保證運動路徑的連續(xù)性、無突變，需要復(fù)雜的控制策略，操作麻煩。
　　在此背景下，本文設(shè)計了一種串并串式五軸切割機(jī)器人系統(tǒng)，能實現(xiàn)復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)件大角度坡口的切割。它的三自由度平移機(jī)構(gòu)單獨完成切割空間位置變化，二自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

2、單獨完成切割角度姿態(tài)變化，二者無需相互補(bǔ)償位移，簡化了控制策略。
　　實現(xiàn)上述切割機(jī)器人的核心是通過機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計，使旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)兩旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)軸的軸線都通過割炬槍頭的割炬點，保證割炬點做旋轉(zhuǎn)運動時空間位置不偏移。割炬點固定的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)有軸線斜交式和軸線正交式，通過運動學(xué)分析，在簡化控制策略的原則上，選擇并設(shè)計了軸線正交式割炬點固定的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
　　本文使用SOLIDWORKS建立大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)件切割機(jī)器人三維模型，通過應(yīng)力和位移變形分