工業(yè)弧焊機(jī)器人可靠性分析.pdf

1、工業(yè)弧焊機(jī)器人是一種由程序預(yù)先確定其運(yùn)動(dòng)方式的機(jī)電一體化系統(tǒng)。伴隨著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展以及焊接技術(shù)的進(jìn)步，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界大約超過50％在役工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用于各種形式的焊接加工領(lǐng)域。工業(yè)弧焊機(jī)器人技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、船舶等領(lǐng)域。機(jī)器人焊接過程中各種不確定性因素對(duì)焊接質(zhì)量的產(chǎn)生影響，提高機(jī)器人作業(yè)的可靠性顯得尤為重要，研究弧焊機(jī)器人的可靠性成為一個(gè)非常重要的發(fā)展方向。
　　本文從定性分析和定量分析兩個(gè)方面對(duì)弧焊機(jī)器人

2、進(jìn)行可靠性分析，定性分析方法主要包括FMECA和FTA分析，定量分析主要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)可靠性分析。通過對(duì)弧焊機(jī)器人進(jìn)行FMECA分析，得到弧焊機(jī)器人各種失效模式，以及各失效模式對(duì)上一層次和整體的影響，并對(duì)各種失效模式進(jìn)行了危害度分析，給出了典型分系統(tǒng)的FMEA分析表和CA分析表。在FTA分析中，針對(duì)弧焊機(jī)器人的故障，進(jìn)行自底向上的建模，得到整體失效與部件失效，部件失效與各個(gè)零件失效的邏輯關(guān)系，建立了弧焊機(jī)器人的故障樹。分析導(dǎo)致失效事件發(fā)生的最

3、小割集。對(duì)弧焊機(jī)器人的故障樹進(jìn)行Monte-Carlo仿真研究，求解頂事件發(fā)生概率，與關(guān)鍵部件的概率重要度和結(jié)構(gòu)重要度。在運(yùn)動(dòng)可靠性方面，針對(duì)系統(tǒng)輸入誤差和結(jié)構(gòu)誤差的影響，進(jìn)行弧焊機(jī)器人末端位置和姿態(tài)誤差分析，并得到了可靠度分析的模型。針對(duì)輸入誤差方面，考慮了系統(tǒng)的間隙影響下的傳動(dòng)鏈誤差，得到傳動(dòng)誤差的橫向分布規(guī)律;考慮磨損影響下的機(jī)構(gòu)傳動(dòng)誤差，得到其精度退化規(guī)律。針對(duì)結(jié)構(gòu)誤差，運(yùn)用有效長度模型，分析其間隙影響，得到橫向誤差分布規(guī)律;考