异径交叉管道焊接机械臂结构设计与分析
发布时间：2021-10-31 14:05
随着制造业的蓬勃发展,中国人口的老龄化进一步加剧,以及劳动力体系构造的不断革新,越来越多的工业机械臂应用于生产实践中。焊接工艺在机械加工中占有至关重要的作用,因此焊接机械臂同样也是工业机械臂的重要组成部分。近年来制造业自动化程度不断升级,自动化要求也在不断提高,对于焊接机械臂的灵活度、定位精度、运动性能等方面也提出了越来越高的要求。本文结合项目需求,设计了一款用于异径交叉管道的刚柔耦合焊接机械臂,首先分析了待焊接工件的结构特点、尺寸以及焊接要求,由于管道系统焊接复杂,对焊接密封性以及机械臂的运动灵活度提出了较高的要求,遂本文提出了刚柔耦合的运动方案以满足实际生产需要。其次,本文分别对刚柔耦合焊接机械臂的结构进行设计,分析其运动自由度、工作范围,并结合其工作端柔性关节确定机械臂整体有效载荷以及重复定位精度。按照结构参数进行机械结构设计,采用了模块化设计理念,对焊接机械臂进行模块化设计,由运动性能需要把机械臂整体模块划分为三个,依次为基座传动模块;关节滑动模块;腕部转动模块。分别设计了驱动关节,传动结构,柔性关节液压囊,完成了关键杆组以及整体结构。刚性机械臂底座采用RPPR连接形式的4自由...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
IRB4600工业机械臂Figure1.1IRB4600IndustrialManipulator
图 1.1 IRB4600 工业机械臂re 1.1 IRB4600 Industrial Mani其荷重为 20kg，工作范围为 2.05mm，满足大多数的工作要求，空间避障能力优越。德国 K重范围，并且可以选用其伸展臂，其具有可靠的工作稳定性，可进行了较好的匹配，由其高刚度m，整体的重量为 679Kg，运动在制造业的大多数要求，并且保护气体的焊接以及钎焊等多种
1.3 川崎 RA10N 工业机械Kawasaki RA10N Industria机器人，其控制系统更加完其效率以及焊接质量具有保的机器人运动学、动力学等自由度，这无疑加大了设计，但有些技术例如刚柔耦合在控制过程中发生实际工作验证，有待不断的革新改现状用于生产是晚于一些发达国对焊接机械臂的投入也在逐新，并且在进入市场验证后能焊接机械臂的研究开发，
【参考文献】：
期刊论文
[1]焊接机器人运动学及虚拟样机仿真分析[J]. 袁媛. 工业控制计算机. 2017(10)
[2]四段式轮-履结合煤矿井下探测机器人结构设计及越障分析[J]. 李腾,杨雪锋,路恩,刘军兰,魏久焱,董事. 煤矿安全. 2016(12)
[3]柔性机械臂动力学建模理论与实验研究进展[J]. 谷勇霞,张玉玲,赵杰亮,阎绍泽. 中国机械工程. 2016(12)
[4]6自由度串联机器人D-H模型参数辨识及标定[J]. 张旭,郑泽龙,齐勇. 机器人. 2016(03)
[5]工业机器人技术的发展与应用综述[J]. 计时鸣,黄希欢. 机电工程. 2015(01)
[6]焊接机械臂结构设计及关键部件强度分析[J]. 郑暾,陈栋栋,强华,李根. 轻工机械. 2014(06)
[7]六自由度工业机器人手臂正运动学分析与仿真[J]. 李宪华,郭永存,宋韬. 安徽理工大学学报(自然科学版). 2013(02)
[8]SolidWorks Motion焊接机械臂设计流程[J]. 孙林斌,徐胜军,贾志欣. CAD/CAM与制造业信息化. 2012(Z1)
[9]一种新型五自由度并联机床的概念设计与运动分析[J]. 王海东,韩玉,杨炳恒. 机械传动. 2011(08)
[10]柔性机械臂动力学建模与控制方法研究进展[J]. 杨敏,刘克平. 长春工业大学学报(自然科学版). 2011(01)
博士论文
[1]空间柔性机械臂的动力学特性与主动控制研究[D]. 褚明.北京邮电大学 2010
[2]组合柔性机械臂动力学特性与振动抑制性能的研究[D]. 张庆.南京理工大学 2010
[3]工程机械大型焊接件生产系统关键技术研究[D]. 贾秀杰.山东大学 2009
[4]基于虚拟样机的并联机床若干关键技术的研究[D]. 朱春霞.东北大学 2008
[5]液压柔性机械臂动力学建模与控制研究[D]. 徐彦.东北大学 2008
[6]新型五自由度并联机床驱动输入选择与运动学标定研究[D]. 高建设.燕山大学 2006
硕士论文
[1]机器人焊接正交管焊缝的技术研究[D]. 董志海.沈阳大学 2018
[2]基于ARM的采煤机捷联惯性导航定位定姿系统研究[D]. 司卓印.中国矿业大学 2017
[3]机器人管板自动焊接系统关键技术研究[D]. 田媛.江南大学 2016
[4]环盘类零件机器人自动化焊接系统设计与仿真[D]. 魏鹏飞.大连理工大学 2016
[5]六自由度机械臂关节模块化技术研究[D]. 强欢.北京理工大学 2015
[6]带锯床底座专用焊接机械臂结构设计及优化[D]. 倪俊鹏.浙江工业大学 2014
[7]六自由度关节式机器人控制系统开发[D]. 李伟.华东理工大学 2014
[8]焊接机械臂结构优化及动力学分析[D]. 郑暾.浙江工业大学 2014
[9]工业机器人定位精度与腕部负载关系研究[D]. 秦磊.合肥工业大学 2014
[10]基于虚拟样机的弧焊机器人位姿精度可靠性研究[D]. 李野.东北大学 2012
本文编号：3468267
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
IRB4600工业机械臂Figure1.1IRB4600IndustrialManipulator
图 1.1 IRB4600 工业机械臂re 1.1 IRB4600 Industrial Mani其荷重为 20kg，工作范围为 2.05mm，满足大多数的工作要求，空间避障能力优越。德国 K重范围，并且可以选用其伸展臂，其具有可靠的工作稳定性，可进行了较好的匹配，由其高刚度m，整体的重量为 679Kg，运动在制造业的大多数要求，并且保护气体的焊接以及钎焊等多种
1.3 川崎 RA10N 工业机械Kawasaki RA10N Industria机器人，其控制系统更加完其效率以及焊接质量具有保的机器人运动学、动力学等自由度，这无疑加大了设计，但有些技术例如刚柔耦合在控制过程中发生实际工作验证，有待不断的革新改现状用于生产是晚于一些发达国对焊接机械臂的投入也在逐新，并且在进入市场验证后能焊接机械臂的研究开发，
【参考文献】：
期刊论文
[1]焊接机器人运动学及虚拟样机仿真分析[J]. 袁媛. 工业控制计算机. 2017(10)
[2]四段式轮-履结合煤矿井下探测机器人结构设计及越障分析[J]. 李腾,杨雪锋,路恩,刘军兰,魏久焱,董事. 煤矿安全. 2016(12)
[3]柔性机械臂动力学建模理论与实验研究进展[J]. 谷勇霞,张玉玲,赵杰亮,阎绍泽. 中国机械工程. 2016(12)
[4]6自由度串联机器人D-H模型参数辨识及标定[J]. 张旭,郑泽龙,齐勇. 机器人. 2016(03)
[5]工业机器人技术的发展与应用综述[J]. 计时鸣,黄希欢. 机电工程. 2015(01)
[6]焊接机械臂结构设计及关键部件强度分析[J]. 郑暾,陈栋栋,强华,李根. 轻工机械. 2014(06)
[7]六自由度工业机器人手臂正运动学分析与仿真[J]. 李宪华,郭永存,宋韬. 安徽理工大学学报(自然科学版). 2013(02)
[8]SolidWorks Motion焊接机械臂设计流程[J]. 孙林斌,徐胜军,贾志欣. CAD/CAM与制造业信息化. 2012(Z1)
[9]一种新型五自由度并联机床的概念设计与运动分析[J]. 王海东,韩玉,杨炳恒. 机械传动. 2011(08)
[10]柔性机械臂动力学建模与控制方法研究进展[J]. 杨敏,刘克平. 长春工业大学学报(自然科学版). 2011(01)
博士论文
[1]空间柔性机械臂的动力学特性与主动控制研究[D]. 褚明.北京邮电大学 2010
[2]组合柔性机械臂动力学特性与振动抑制性能的研究[D]. 张庆.南京理工大学 2010
[3]工程机械大型焊接件生产系统关键技术研究[D]. 贾秀杰.山东大学 2009
[4]基于虚拟样机的并联机床若干关键技术的研究[D]. 朱春霞.东北大学 2008
[5]液压柔性机械臂动力学建模与控制研究[D]. 徐彦.东北大学 2008
[6]新型五自由度并联机床驱动输入选择与运动学标定研究[D]. 高建设.燕山大学 2006
硕士论文
[1]机器人焊接正交管焊缝的技术研究[D]. 董志海.沈阳大学 2018
[2]基于ARM的采煤机捷联惯性导航定位定姿系统研究[D]. 司卓印.中国矿业大学 2017
[3]机器人管板自动焊接系统关键技术研究[D]. 田媛.江南大学 2016
[4]环盘类零件机器人自动化焊接系统设计与仿真[D]. 魏鹏飞.大连理工大学 2016
[5]六自由度机械臂关节模块化技术研究[D]. 强欢.北京理工大学 2015
[6]带锯床底座专用焊接机械臂结构设计及优化[D]. 倪俊鹏.浙江工业大学 2014
[7]六自由度关节式机器人控制系统开发[D]. 李伟.华东理工大学 2014
[8]焊接机械臂结构优化及动力学分析[D]. 郑暾.浙江工业大学 2014
[9]工业机器人定位精度与腕部负载关系研究[D]. 秦磊.合肥工业大学 2014
[10]基于虚拟样机的弧焊机器人位姿精度可靠性研究[D]. 李野.东北大学 2012
本文编号：3468267
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3468267.html
