多孔口罐蓋機(jī)器人焊接精確控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會生產(chǎn)的需求，傳統(tǒng)的手工焊接已不能滿足現(xiàn)代高新產(chǎn)品制造的質(zhì)量和數(shù)量要求，使用機(jī)器人焊接代替手工焊接是社會發(fā)展的必然趨勢。在石化、電力、鍋爐等制造行業(yè)中，存在著大量的多孔口罐蓋焊接作業(yè)。由于此類多孔口罐蓋與接管連通焊接的接縫輪廓線通常較為復(fù)雜，通用焊接機(jī)器人難以滿足焊接生產(chǎn)要求。故目前對這種工況仍然采用手工焊接，整個焊接過程工作條件惡劣，勞動強度大，制作成本高，生產(chǎn)效率低，嚴(yán)重阻礙了自動化生產(chǎn)。基于此現(xiàn)狀，本文針對多

2、孔口罐蓋的焊接特點及要求，研制了一套多孔口罐蓋專用焊接機(jī)器人系統(tǒng)。
　　通過分析多孔口罐蓋的焊接特點，提出了焊接機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計要求，并確立了適用于多孔口罐蓋焊接的系統(tǒng)方案，給出了焊接機(jī)器人系統(tǒng)的組成，進(jìn)而對焊接機(jī)器人系統(tǒng)硬件（包括機(jī)器人本體、焊接電源、變位機(jī)等）進(jìn)行了合理的選型。簡單介紹了所設(shè)計的專用焊接機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作原理。
　　對焊接機(jī)器人末端裝置進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)了機(jī)器人的多功能化，使一臺機(jī)器人同時具有焊接

3、與打磨焊縫的雙重功能。
　　建立了適用于多孔口罐蓋焊接的一系列坐標(biāo)系。在已建立的坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了相貫線焊縫位置模型、機(jī)器人與變位機(jī)協(xié)調(diào)運動下相貫線焊縫位置模型及焊接過程中焊槍的姿態(tài)模型。推導(dǎo)出的運動數(shù)學(xué)模型具有一定的實用性與通用性，為焊縫軌跡的控制提供了理論基礎(chǔ)。
　　探究了目前焊接機(jī)器人的幾種運動控制方案。根據(jù)多孔口罐蓋的焊接特點與要求，最終選擇了工控機(jī)+運動控制器KR C4的運動控制方式，離線編程與激光焊縫跟蹤結(jié)合的