减速箱焊接机器人轨迹规划设计与实现

发布时间：2021-08-17 01:21

　　近年来,造船业复苏,国内外对大型油船和集装箱船的需求逐步增大。国产甲板机械等船舶配套设备的份额也在逐步加大。锚绞机减速箱作为甲板机械的关键部件,产品的生产质量和效率需要格外保障。同时,为了加强自身产品竞争力,在技术以及生产设备方面做出提升,焊接机器人的应用迫在眉睫。本文首先介绍焊接机器人的发展历程及应用价值,随后从焊接机器人所体现的运动学开始进行分析,先构建该机器人的运动学方程,进而求解得到直线角焊缝的相关运动轨迹与以正弦摆动来作为基础的摆焊运动轨迹。之后为减速箱制定的机器人自动焊焊接工艺,确定焊接机器人在实际生产过程中的工作任务,对FanucM10ia/7L型号焊接机器人在减速箱焊接生产的应用进行可行性分析,主要在焊接轨迹规划及实际焊接质量方面进行详细分析研究。最后按照焊接工艺制定合理的焊接轨迹,对焊枪的位姿进行调整,选择合理的焊接参数,完成对减速箱各个主要部位的焊接轨迹的焊接。实验结果显示,机器人运动平稳,实际焊接效果与轨迹规划路径基本一致,且保证了焊接质量,提高了生产效率。 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 焊接机器人技术研究与分析
        1.2.1 焊接机器人研究现状及发展概况
        1.2.2 焊接机器人轨迹规划技术研究概况
    1.3 本文主要工作
2 焊接机器人运动学分析
    2.1 FANUC M10ia/7L焊接机器人的基本参数
        2.1.1 焊接机器人的机械结构
        2.1.2 焊接机器人的技术参数
    2.2 机器人运动学基础
        2.2.1 机器人位姿描述
        2.2.2 机器人齐次坐标变换
    2.3 机器人正运动学分析
    2.4 机器人逆运动学分析
    2.5 本章小结
3 焊接机器人轨迹规划
    3.1 焊接机器人空间运动轨迹位置求解
        3.1.1 直线运动轨迹位置求解
        3.1.2 圆弧运动轨迹位置求解
    3.2 焊接机器人摆焊轨迹生成
        3.2.1 空间圆弧焊缝摆焊轨迹生成
        3.2.2 圆弧角焊缝摆焊轨迹生成
    3.3 本章小结
4 FanucM10ia/7L焊接机器人传感器设置
    4.1 电弧传感器设置
        4.1.1 左右方向的补偿
        4.1.2 上下方向的补偿
    4.2 接触式传感器设置
    4.3 TIG电弧长度控制传感器设置
        4.3.1 路径的补偿
        4.3.2 横摆平面上的左右方向的补偿
        4.3.3 横摆平面上的上下方向的补偿
        4.3.4 影响TIG电弧长度控制的因素
    4.4 本章小结
5 机器人焊接路径轨迹的实现
    5.1 减速箱焊接结构
        5.1.1 减速箱上箱结构分析
        5.1.2 减速箱下箱结构分析
    5.2 焊接路径确定及工艺性分析
        5.2.1 减速箱焊接路径的确定
        5.2.2 工件装夹定位
        5.2.3 焊接工艺参数确定
    5.3 坐标系设置
        5.3.1 坐标系分类
        5.3.2 设置工具坐标系
    5.4 机器人焊接程序设计
        5.4.1 焊接机器人直线、圆弧轨迹程序编制
        5.4.2 焊接机器人直线摆焊轨迹程序编制
        5.4.3 接触式传感器程序的创建
        5.4.4 多层多道焊接程序的创建
    5.5 机器人焊接作业
        5.5.1 焊接过程
        5.5.2 焊接质量
    5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3346770