大型空腔類(lèi)構(gòu)件密封自動(dòng)錫焊系統(tǒng)構(gòu)建和焊接質(zhì)量研究.pdf

1、空腔類(lèi)構(gòu)件的密封錫焊主要是通過(guò)人工軟釬焊工藝實(shí)現(xiàn)的，其焊接工序復(fù)雜，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，焊接效率低，廢品率高。隨著自動(dòng)焊接技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)空腔類(lèi)構(gòu)件焊接過(guò)程的自動(dòng)化將成為必然趨勢(shì)。
　　本文以某類(lèi)內(nèi)部安裝多功能電子器件的大型空腔類(lèi)構(gòu)件的自動(dòng)密封錫焊系統(tǒng)構(gòu)建和焊接質(zhì)量為研究對(duì)象，以HP20D工業(yè)機(jī)器人為平臺(tái)，設(shè)計(jì)了末端執(zhí)行器和構(gòu)件工裝變位機(jī)，研究了密封錫焊工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量的影響，實(shí)現(xiàn)了對(duì)空腔類(lèi)構(gòu)件的高質(zhì)量錫焊。
　　建立了機(jī)器人

2、的關(guān)節(jié)連桿坐標(biāo)系，獲得了機(jī)器人的D-H參數(shù);對(duì)機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，確定機(jī)器人末端位置與六關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的空間關(guān)系，求得機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和逆解，對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了仿真。對(duì)上位機(jī)控制功能進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā);設(shè)計(jì)了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制界面，實(shí)現(xiàn)了在上位機(jī)上控制機(jī)器人末端執(zhí)行器的插補(bǔ)方式和運(yùn)動(dòng)速度，并能夠?qū)崿F(xiàn)焊接程序文件的上傳與下載。
　　設(shè)計(jì)了末端執(zhí)行器;該執(zhí)行器設(shè)計(jì)主要包括整體結(jié)構(gòu)、加熱裝置、溫度和功率控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，保證了末端執(zhí)行器與

3、機(jī)器人的可靠連接、熱量的安全傳遞、功率可調(diào)和溫度可控。設(shè)計(jì)了構(gòu)件工裝變位機(jī)，并對(duì)工裝變位機(jī)進(jìn)行了靜力學(xué)和模態(tài)分析;結(jié)果表明，主要變形部分是旋轉(zhuǎn)支撐架，但是最大變形量微小，可忽略不計(jì);變位機(jī)固有頻率主要分布在50Hz到230Hz之間。
　　建立了焊接溫度場(chǎng)有限元模擬模型，模擬結(jié)果表明，焊接速度為1mm/s～2mm/s時(shí)，焊接質(zhì)量較好;熱源上各點(diǎn)的溫度沿焊接方向相繼達(dá)到峰值然后急劇下降，在準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)條件下其溫度峰值達(dá)到并超過(guò)材料的熔點(diǎn)，錫