核電壓力容器J型坡口焊接機器人設計與仿真.pdf

1、發(fā)展核電是減輕我國當前碳排放壓力的現(xiàn)實性選擇。隨著我國核電事業(yè)的不斷發(fā)展壯大，一大批應用于核電配套設備的裝備不斷產(chǎn)生，核電領域裝備國產(chǎn)化已成為一種趨勢。與別的領域不同，核電裝備具有高質(zhì)量，高性能和高可靠性的要求。然而，國內(nèi)的核電焊接自動化設備尚未普及，核電設備的焊接目前主要以手工焊接為主，不能保證核電焊接的質(zhì)量和效率。因此，必須在核電設備中推廣和應用先進的自動化焊接技術(shù)。
　　 本文主要研究核電反應堆壓力容器上封頭與控制棒驅(qū)動機

2、構(gòu)管座之間的自動化焊接技術(shù)，設計出核電壓力容器J型坡口焊接機器人。本文的主要內(nèi)容包括：
　　 1)分析焊接工件和焊接坡口的特點，建立適合機器人填絲氬弧焊焊接的焊縫坐標系，給出針對J型坡口的焊縫傾角和焊縫轉(zhuǎn)角的表達式，建立焊槍位姿和焊縫位姿之間的坐標關系。在焊槍位姿模型中，引入具體焊槍，給出焊槍保持架與工件不發(fā)生干涉的許用工作角。
　　 2)論述核電反應堆壓力容器焊接的特性，提出J型坡口焊接機器人系統(tǒng)對焊接工藝和機械結(jié)構(gòu)的

3、要求。在參考國外同類焊接機器人設計的基礎上，對焊接機器人輔助定位部件和焊接機器人本體進行創(chuàng)新性設計。對所選用的驅(qū)動和傳動關鍵零件進行選型和校核，采用有限元方法校核設計的關鍵零件強度，為焊接機器人的設計提供理論依據(jù)。
　　 3)給出焊接機器人運動學求解的數(shù)學基礎，研究焊接機器人運動學正解和運動學逆解的求解方式。針對J型坡口焊接機器人，建立其運動學正解的參數(shù)矩陣和運動學逆解的表達式，采用Matlab軟件實現(xiàn)焊接機器人運動學仿真，為焊