90°弯管堆焊机机械臂的结构设计和运动分析
发布时间：2020-12-06 18:30
90°弯管在工业生产中应用十分广泛,尤其是在矿山、冶金等行业的输送管道中经常出现。这些工业应用的90°弯管通常需要在具有腐蚀性的工作环境中工作,极易发生内壁的磨损问题,且更换比较困难;为了改善堆焊工人的劳动条件,降低对工人操作技术的要求,提高劳动生产率,减小90°弯管内部的磨损,增加其使用寿命,迫切需要研制出一种专门的90°弯管堆焊机来完成90°弯管的内部堆焊工作。本课题从工程实际出发,主要针对90°弯管堆焊机的机械臂进行结构设计和运动分析。首先,针对90°弯管内壁不易堆焊的技术问题,提出了从支撑工作台的运动情况出发,配合它的回转运动得到堆焊机械臂运行轨迹的方法,设计了一款新型的90°弯管内部堆焊机械臂;根据实际应用环境的要求确定其运动形式及工作空间;通过D-H法对堆焊机械臂进行了运动学分析,得到相应的运动学方程,为后续设计奠定了理论基础。其次,对堆焊机械臂的本体结构进行了详细设计,包括堆焊机械臂底座部位的滑动支承部分,及滑动臂、升降臂的滑动支撑部分的机械本体结构,以及堆焊机械臂的其他部分机构的本体结构设计;最后建立了90°弯管支撑工作台和堆焊机械臂的三维模型,并进行了相应的干涉以及约...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
法国POLYSOUDE宝利苏迪公司90°弯头TIG双钨电极贴面装置
西安建筑科技大学硕士学位论文序烦琐，生产周期长，故质量不容易保证。目前，国内一些研究机构也成功开发了 90°弯头内壁堆焊机，然而，焊机结构复杂，价格昂贵，每种弯头需要设计一个机头[8-10]。目前，我国国内 90°弯头内壁堆焊制造工厂主要采用“三等分，各堆焊，重组再堆焊”的 90°弯头堆焊制造工艺（如图 1.3 所示）[11]。该工艺制造过程不仅费时费力，而且弯管覆盖通常最薄弱，不能满足实际工程要求[12]。
个以上的环缝焊接，但手工堆焊的焊接效率及质量不英俊、郭太平[22]等人等人公开了一种用于大型压力，可以缩短生产周期，仍然使用先堆焊直管后，再弯勇、孟庆丰[23]就压力容器的应用和新的焊接技术和。宏伟、顾文[24]等人研究了 2.25Cr-1Mo-0.25V 钢 90°试过程和实验结果可以看出，整个氢化反应器 90°弯再热成型的制造工艺，但对焊接材料的要求非常严格梦贤[25]设计并发明了一种加工内部曲面弯头的方法焊接到内管上，然后使用模具的热冲压成型，最后进法方便且能够确保堆焊质量。庆伟[26]等人采用国内先进的焊接设备和工艺方法（如壁整体纵向自动堆焊。
【参考文献】：
期刊论文
[1]90°弯管内壁堆焊机械臂的结构设计及运动分析[J]. 孟帅,贺利乐,郭明玄,刘佳敏,冯云堂. 自动化与仪表. 2018(05)
[2]波形分析在发动机传感器故障检测中的应用[J]. 米伟,姚银花. 汽车实用技术. 2017(20)
[3]六自由度机械臂运动学分析与仿真[J]. 张化平,王宇航,陈汉卿. 工业仪表与自动化装置. 2017(05)
[4]基于PLC的气动机械手调试与运行的控制[J]. 罗智芸,朱重阳,陈钧. 电子测试. 2017(13)
[5]浅谈工业机器人的分类与发展趋势[J]. 吴丽媛. 科技风. 2017(06)
[6]90°弯管整体堆焊技术研究与应用[J]. 张永祥,陈宏伟,朵元才,张凯,贾小斌,李义民. 中国化工装备. 2017(02)
[7]五轴加工刀具轨迹NURBS插补技术的研究[J]. 蔡安江,杜金健,宋仁杰,李林. 机械科学与技术. 2017(03)
[8]加氢反应器90° 弯管内壁整体不锈钢自动堆焊[J]. 王庆伟. 金属加工(热加工). 2016(22)
[9]基于D-H法的挤奶机器人机械臂运动学分析[J]. 刘俊杰,杨圣虎,蔡晓华,吴泽全. 农业科技与装备. 2015(10)
[10]基于工作区域划分定位法的煤炭采样机械臂逆运动学分析[J]. 李龙龙,贺利乐,李姣姣,山涛,李赵兴. 机械科学与技术. 2015(09)
博士论文
[1]柠条可压缩性及应力松弛特性的研究[D]. 张旭.内蒙古农业大学 2009
硕士论文
[1]机械臂轨迹规划及动力学研究[D]. 王文坛.山东大学 2017
[2]天然气发动机衬套式活塞的设计与研究[D]. 陈洋.西南石油大学 2017
[3]关节型工业机器人定位精度分析及误差补偿研究[D]. 彭光宇.西安建筑科技大学 2017
[4]车载式多自由度机械臂运动学及动力学特性研究[D]. 杨尚国.湖南大学 2016
[5]自动化物料搬运机器人的设计与仿真[D]. 吕应柱.西安建筑科技大学 2015
[6]NAO机器人的手臂建模及控制算法研究[D]. 马志远.燕山大学 2015
[7]煤炭采样臂的逆运动学分析及采样轨迹控制仿真研究[D]. 李龙龙.西安建筑科技大学 2014
[8]Staubli工业机器人标定算法和实验研究[D]. 丁学亮.浙江理工大学 2014
[9]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
[10]六自由度串联机器人轨迹规划时间最优研究[D]. 牛永康.长春工业大学 2013
本文编号：2901841
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
法国POLYSOUDE宝利苏迪公司90°弯头TIG双钨电极贴面装置
西安建筑科技大学硕士学位论文序烦琐，生产周期长，故质量不容易保证。目前，国内一些研究机构也成功开发了 90°弯头内壁堆焊机，然而，焊机结构复杂，价格昂贵，每种弯头需要设计一个机头[8-10]。目前，我国国内 90°弯头内壁堆焊制造工厂主要采用“三等分，各堆焊，重组再堆焊”的 90°弯头堆焊制造工艺（如图 1.3 所示）[11]。该工艺制造过程不仅费时费力，而且弯管覆盖通常最薄弱，不能满足实际工程要求[12]。
个以上的环缝焊接，但手工堆焊的焊接效率及质量不英俊、郭太平[22]等人等人公开了一种用于大型压力，可以缩短生产周期，仍然使用先堆焊直管后，再弯勇、孟庆丰[23]就压力容器的应用和新的焊接技术和。宏伟、顾文[24]等人研究了 2.25Cr-1Mo-0.25V 钢 90°试过程和实验结果可以看出，整个氢化反应器 90°弯再热成型的制造工艺，但对焊接材料的要求非常严格梦贤[25]设计并发明了一种加工内部曲面弯头的方法焊接到内管上，然后使用模具的热冲压成型，最后进法方便且能够确保堆焊质量。庆伟[26]等人采用国内先进的焊接设备和工艺方法（如壁整体纵向自动堆焊。
【参考文献】：
期刊论文
[1]90°弯管内壁堆焊机械臂的结构设计及运动分析[J]. 孟帅,贺利乐,郭明玄,刘佳敏,冯云堂. 自动化与仪表. 2018(05)
[2]波形分析在发动机传感器故障检测中的应用[J]. 米伟,姚银花. 汽车实用技术. 2017(20)
[3]六自由度机械臂运动学分析与仿真[J]. 张化平,王宇航,陈汉卿. 工业仪表与自动化装置. 2017(05)
[4]基于PLC的气动机械手调试与运行的控制[J]. 罗智芸,朱重阳,陈钧. 电子测试. 2017(13)
[5]浅谈工业机器人的分类与发展趋势[J]. 吴丽媛. 科技风. 2017(06)
[6]90°弯管整体堆焊技术研究与应用[J]. 张永祥,陈宏伟,朵元才,张凯,贾小斌,李义民. 中国化工装备. 2017(02)
[7]五轴加工刀具轨迹NURBS插补技术的研究[J]. 蔡安江,杜金健,宋仁杰,李林. 机械科学与技术. 2017(03)
[8]加氢反应器90° 弯管内壁整体不锈钢自动堆焊[J]. 王庆伟. 金属加工(热加工). 2016(22)
[9]基于D-H法的挤奶机器人机械臂运动学分析[J]. 刘俊杰,杨圣虎,蔡晓华,吴泽全. 农业科技与装备. 2015(10)
[10]基于工作区域划分定位法的煤炭采样机械臂逆运动学分析[J]. 李龙龙,贺利乐,李姣姣,山涛,李赵兴. 机械科学与技术. 2015(09)
博士论文
[1]柠条可压缩性及应力松弛特性的研究[D]. 张旭.内蒙古农业大学 2009
硕士论文
[1]机械臂轨迹规划及动力学研究[D]. 王文坛.山东大学 2017
[2]天然气发动机衬套式活塞的设计与研究[D]. 陈洋.西南石油大学 2017
[3]关节型工业机器人定位精度分析及误差补偿研究[D]. 彭光宇.西安建筑科技大学 2017
[4]车载式多自由度机械臂运动学及动力学特性研究[D]. 杨尚国.湖南大学 2016
[5]自动化物料搬运机器人的设计与仿真[D]. 吕应柱.西安建筑科技大学 2015
[6]NAO机器人的手臂建模及控制算法研究[D]. 马志远.燕山大学 2015
[7]煤炭采样臂的逆运动学分析及采样轨迹控制仿真研究[D]. 李龙龙.西安建筑科技大学 2014
[8]Staubli工业机器人标定算法和实验研究[D]. 丁学亮.浙江理工大学 2014
[9]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
[10]六自由度串联机器人轨迹规划时间最优研究[D]. 牛永康.长春工业大学 2013
本文编号：2901841
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