旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的振動(dòng)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、在焊接過程中，傳感器是焊縫自動(dòng)跟蹤的關(guān)鍵設(shè)備，決定著焊縫質(zhì)量的精度。電弧傳感器是通過焊炬掃描坡口時(shí)，弧長變化引起電流或電壓變化來獲得焊縫信息的，具有結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。在電弧傳感器中，旋轉(zhuǎn)電弧傳感器具有更高的控制精度和靈敏度，因此，被廣泛地應(yīng)用在焊接自動(dòng)化設(shè)備上。但旋轉(zhuǎn)電弧傳感器旋轉(zhuǎn)部分的偏心塊和導(dǎo)電桿的質(zhì)心不在旋轉(zhuǎn)軸上，存在不平衡質(zhì)量，因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電弧傳感器旋轉(zhuǎn)時(shí)存在離心力，從而引起振動(dòng)，并且旋轉(zhuǎn)電弧傳感器本身的固有機(jī)

2、械特性也會對其產(chǎn)生振動(dòng)影響，給焊縫跟蹤和焊接質(zhì)量帶來較大的影響。為了解決該問題，有必要研究旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的振動(dòng)特性以及對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。
　　本文主要圍繞旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的虛擬樣機(jī)模型的建模，運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析、自由振動(dòng)分析、強(qiáng)迫振動(dòng)分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等幾方面展開。首先利用PROE軟件建立旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的三維模型，通過數(shù)據(jù)接口技術(shù)將PROE中的模型導(dǎo)入到ADAMS軟件中，添加材料屬性，運(yùn)動(dòng)副和驅(qū)動(dòng)，完成多剛體模型的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析，并

3、驗(yàn)證了模型建立的正確性；同時(shí)對焊炬連接組件進(jìn)行簡化，并導(dǎo)入ANSYS軟件中，創(chuàng)建焊炬連接組件有限元模型，并生成模態(tài)中性文件，將模態(tài)中性文件導(dǎo)入到ADAMS中替換原先的剛性構(gòu)件，建立剛?cè)狁詈夏Ｐ?，為振?dòng)分析提供了模型基礎(chǔ)。然后通過對軸承的受力仿真分析，計(jì)算出不平衡慣性力的大小和位置，為振動(dòng)分析時(shí)添加激勵(lì)提供了依據(jù)；利用ADAMS/Vibration模塊對剛?cè)狁詈夏Ｐ瓦M(jìn)行自由振動(dòng)分析及強(qiáng)迫振動(dòng)分析，得到系統(tǒng)的各階固有頻率，模態(tài)主振型，以及頻