大型塔筒棱管法蘭自動(dòng)焊接裝備的研發(fā).pdf

1、本課題設(shè)計(jì)一種塔筒棱管法蘭自動(dòng)焊接裝備,該裝備能夠連續(xù)完成棱管和法蘭的組對(duì)以及棱管與兩端法蘭內(nèi)外環(huán)的自動(dòng)焊接。將自動(dòng)焊接機(jī)床的結(jié)構(gòu)和焊接機(jī)器人的控制方法結(jié)合起來(lái),使該機(jī)構(gòu)具有焊接機(jī)床和焊接機(jī)器人的共同優(yōu)點(diǎn),使其通用性和智能性增強(qiáng),而成本比焊接機(jī)器人降低。該設(shè)備通過(guò)多方向傳感器自動(dòng)檢測(cè)焊縫形狀,然后機(jī)器人自主編程,對(duì)工件進(jìn)行智能化焊接。
　　本論文在分析了棱管法蘭焊接機(jī)構(gòu)的性能要求和工作特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對(duì)設(shè)備的主軸系統(tǒng)、組對(duì)系統(tǒng)以及焊

2、接系統(tǒng)進(jìn)行了整體方案的分析和設(shè)計(jì)。包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)方式以及軟硬件控制系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)。確定內(nèi)外環(huán)焊接機(jī)械手臂采用直角坐標(biāo)系和關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式。在此基礎(chǔ)上,對(duì)外環(huán)機(jī)械手臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析計(jì)算,用D-H法建立了機(jī)械手臂各個(gè)桿件的坐標(biāo)系,依據(jù)齊次變換研究了機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)正問(wèn)題,計(jì)算出了機(jī)械手臂末端的位姿。利用幾何法求解運(yùn)動(dòng)學(xué)逆問(wèn)題,計(jì)算出了各連桿的關(guān)節(jié)角隨時(shí)間的變化關(guān)系,從而驗(yàn)證了正解的正確性。利用Matlab軟件獲得焊接機(jī)