基于故障树的弧焊工业机器人系统可靠性研究

发布时间：2017-05-12 04:09

  本文关键词：基于故障树的弧焊工业机器人系统可靠性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前，工业机器人系统可靠性研究越来越得到国内外学者和开发厂家的重视，但相对其它标准化高可靠性产品，工业机器人可靠性的研究显得相对较少，只有少许的专著以及论文笼统的概述了工业机器人系统可靠性分析的方法，而很少深入到对工业机器人作详细的结构分解以及零件级的故障分析。 本文采用思路清晰的故障树分析法展现了弧焊工业机器人系统故障发生的原因、表现形式，用故障树分析法对危险的影响因素关系作演绎分析。本文详细介绍了弧焊工业机器人故障树分析流程： （1）对弧焊工业机器人系统各主要部件进行故障模式和影响分析，建立了弧焊工业机器人系统的总故障树和各分系统的详细故障树，对故障树进行定性分析，求得系统的一阶最小割集，求出各单元对顶事件的结构重要度； （2）通过从阅读工业机器人技术方面文献收集到的相关数据、研究成果加以整合、利用的基础上，对故障树进行定量分析求出IRB3400工业机器人在工作10万小时的时候的可靠度确定值、稳定有效度确定值、平均有效度函数表达式等相关数据，另外单独对机器人的机构运动可靠性作详细的分析并得出IRB3400工业机器人的机构运动可靠度确定数值； （3）最后一章详细介绍了动态故障树在弧焊工业机器人控制系统可靠性分析中的应用，建立了简要的动态故障树模型并给出弧焊工业机器人控制系统可靠性计算数学模型。 本文采用静态故障树分析法对IRB3400弧焊工业机器人进行了较全面的定性与定量分析，，求出了多个可靠性参数，将故障树静态分析法、机构运动可靠性分析法、动态故障树分析法三种法结合起来运用在弧焊工业机器人系统的可靠性分析中，为将来新型号工业机器人的设计开发工作可靠性设计作参考或对提高现有产品可靠性，改进产品性能提供参考。
【关键词】：弧焊工业机器人 静态故障树 机构可靠性 动态故障树
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG409;TP242.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 可靠性概述9-13
• 1.2.1 国内外可靠性研究现状9
• 1.2.2 工业机器人可靠性国内外研究现状9-11
• 1.2.3 可靠性科学研究的内容11-12
• 1.2.4 弧焊工业机器人可靠性分析方法12-13
• 1.3 课题研究的目的13
• 1.4 研究内容13-14
• 1.5 拟解决的关键问题14-15
• 第二章 系统描述及初步分解15-20
• 2.1 弧焊工业机器人工作原理概述15-16
• 2.2 系统详细结构分解16-19
• 2.3 本章小结19-20
• 第三章 弧焊工业机器人系统故障树的建立与分析20-37
• 3.1 弧焊机器人工作状态概述20
• 3.2 弧焊机器人故障模式与影响分析20-25
• 3.3 系统故障树的建立25-32
• 3.3.1 故障树顶事件的确定以及逻辑门符号的说明25-27
• 3.3.2 系统故障树的建立27-32
• 3.4 系统故障树定性分析32-36
• 3.4.1 故障树分析法数学基础32
• 3.4.2 机器人系统故障树最小割集32-33
• 3.4.3 底事件的结构重要度分析33
• 3.4.4 弧焊工业机器人结构重要度系数计算33-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第四章 系统故障树定量分析37-57
• 4.1 顶事件概率计算37-39
• 4.2 可修复工业机器人系统可靠性分析39-41
• 4.3 弧焊工业机器人系统基本事件概率重要度与临界重要度计算41-42
• 4.4 工业机器人机构运动可靠性分析42-53
• 4.4.1 工业机器人机构可靠性概述42-44
• 4.4.2 弧焊机器人机构运动可靠性基本模型及计算方法44-48
• 4.4.3 计算机器人机构可靠度 R48-53
• 4.5 弧焊工业机器人系统可靠性指标及其分配53-54
• 4.5.1 弧焊工业机器人可靠性指标概述53
• 4.5.2. 工业机器人系统可靠性指标分配基本原则53-54
• 4.6 弧焊工业机器人系统可靠性分配54-56
• 4.7 本章小结56-57
• 第五章 弧焊工业机器人动态故障树分析57-62
• 5.1 动态逻辑门的引入及其转化57
• 5.2 弧焊工业机器人系统动态故障树分析过程57-58
• 5.2.1 基于 BDD 的静态子树分析57-58
• 5.2.2 基于马尔科夫链的动态故障树分析58
• 5.3 基于 DDB 和马尔科夫链的工业机器人动态故障树分析58-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第六章 结论与展望62-64
• 6.1 论文研究成果62
• 6.2 展望62-64
• 参考文献64-68
• 攻读硕士期间发表论文68-69
• 致谢69

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本文编号：358739