摩天轮管结构弧焊机器人应用研究

发布时间：2017-04-08 18:38

  本文关键词：摩天轮管结构弧焊机器人应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着工业快速发展,焊接自动化的应用也随之快速发展,但是焊接机器人的应用程度还不够深入,本文研究了把弧焊机器人应用在管结构生产制造中,采用机器人的软件和硬件结合,解决实际焊接管结构的问题。以摩天轮管结构为例,详细讨论新松机器人在管结构中焊接具体操作,以T型为例的典型管结构样式进行弧焊轨迹的模拟仿真,对实际管结构尺寸进行建模,加工出焊接轨迹,对焊接轨迹进行提取,在虚拟工作站中调试机器人模型,根据焊接工艺,对焊接机器人末端的焊枪的运动过程中的姿态进行有目的性的调整,使得焊接机器人能按理想目的自动并且高效率的完成焊接。首先,对摩天轮进行简单介绍,以T型的典型管结构为例,进行结构和焊接特点的分析,对相贯节点进行了详细分析,并且以这种类型管结构作为实验的试件。其次,采用示教和离线两种方法进行焊接轨迹的设定,对两种方法的利弊进行分析,论文中主要以离线方法为主,通过建模,轨迹提取,焊接轨迹行走模拟等过程完成离线仿真过程,在电脑屏幕上观察焊接轨迹的行走过程,根据实际焊接过程,调整焊枪的行走姿态和位置,同时,对离线编程技术的关键问题进行解析,标定问题,路径生成问题,路径提取与储存,路径规划都会在离线仿真过程中得到体现。最后,对焊接方法的选定,焊接材料的选定,焊前处理,焊接缺陷等问题进行分析,焊接参数的选定与优化,连接焊接机器人,采用适当的焊接工艺,最终完成焊接。通过离线仿真的方法,可以提前观察到焊接行走过程,对不理想的效果可以进行可视的调整,使实际的焊接过程可以一次性的精确的完成,在工业生产中,实现了减少浪费人力物力,快速,准确的完成焊接过程,解决人工焊接和在特殊环境下不易焊接的问题,提高了焊接智能化的水平。
【关键词】：焊接 机器人 管结构 自动化
【学位授予单位】：沈阳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG409;TP242
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题意义10
• 1.2 研究方法10-11
• 1.3 国内外焊接机器人发展趋势11-16
• 1.3.1 国外焊接机器人发展12-15
• 1.3.2 国内焊接机器人发展15-16
• 1.4 我国工业机器人的发展方向16-17
• 1.4.1 研究能力还有差距16
• 1.4.2 多重难关需要攻克16
• 1.4.3 对未来市场的竞争16-17
• 1.4.4 产业发展趋势17
• 1.5 主要研究内容17-18
• 第2章 摩天轮管结构分析18-26
• 2.1 摩天轮管结构形式18-19
• 2.2 摩天轮管结构优点19-20
• 2.3 管结构相贯节点模型20-26
• 2.3.1 相贯节点样式20-21
• 2.3.2 相贯节点特点21-22
• 2.3.3 相贯节点焊接方面研究22-24
• 2.3.4 相贯节点的发展趋势24
• 2.3.5 相贯节点的复杂结构应用24-26
• 第3章 机器人焊接摩天轮管结构技术分析26-30
• 3.1 管结构示教焊接方法26-27
• 3.2 示教方法与离线方法解析27-28
• 3.3 离线编程的目的与意义28-30
• 第4章 管结构相贯线离线编程30-36
• 4.1 弧焊机器人离线编程技术30
• 4.1.1 离线编程技术概况30
• 4.2 离线编程技术组成30-36
• 4.2.1 CAD/CAM建模技术31-32
• 4.2.2 标定与TCP零位校正32-33
• 4.2.3 路径生成与轨迹仿真33
• 4.2.4 离线编程的智能化技术33-34
• 4.2.5 路径规划34-36
• 第5章 机器人行走轨迹和姿态仿真验证36-56
• 5.1 模拟仿真过程36-37
• 5.1.1 机器人离线组成37
• 5.1.2 焊接机器人离线使用过程37
• 5.2 工件建模37-39
• 5.3 建立工作站39-41
• 5.4 路径生成及提取轨迹41-47
• 5.5 轨迹后置处理47-52
• 5.6 运动仿真以及修改完善轨迹52-54
• 5.7 计算机与机器人通讯54-56
• 第6章 管结构焊接工艺研究56-66
• 6.1 焊接方法56
• 6.2 焊接设备56-60
• 6.2.1 机器人本体以及参数56-58
• 6.2.2 机器人相关技术参数58-59
• 6.2.3 焊接电源及送丝系统59-60
• 6.2.4 焊枪60
• 6.2.5 防碰撞传感器60
• 6.3 应用软件60-61
• 6.3.1 SR CAM Software60-61
• 6.3.2 Solid Works61
• 6.4 焊接工艺与焊接参数61-63
• 6.4.1 焊前处理62-63
• 6.4.2 产生缺陷原因63
• 6.4.3 焊接参数63
• 6.5 焊接工艺对焊接机器人提出的基本要求63-64
• 6.6 焊接参数与机器人焊接64-65
• 6.7 焊后分析65-66
• 第7章 结论66-68
• 参考文献68-70
• 在学期间研究成果70-71
• 致谢71-72

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