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焊接变位机的运动规划与到位精度研究

作　者: 宋学志
导　师: 杨家军
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 焊接变位机概念设计运动规划到位精度计算机仿真
分类号: TG43
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本文介绍了针对减速箱体的专用焊接变位机的设计并研究了其关键技术。焊接变位机是广泛应用于弧焊机器人自动化焊接系统中的重要组成设备之一,尤其是在焊件笨重而不易翻转且焊缝较多的场合,设计出实用、高效、可靠的配套变位机系统,对于提高焊接生产效率、改善工人作业条件、保证焊接质量等具有其它焊接辅助机械不可比拟的作用。本文首先给出了焊接变位机系统5个主要功能模块的可选实现方式,通过比较分析并以整体结构形式及主运动动力源的选型为例,最终确定了系统的总体设计方案。其次,文章介绍了焊接变位机的机械部分的详细设计,对于作为机械系统关键部件的倾斜轴,研究了其危险截面合成强度随倾斜角度的变化规律,并对主轴结构进行了优化。针对减速箱体在工作台上翻转情况下的可靠夹持设计了工装夹具。阐述了基于C51单片机控制的混合闭环伺服系统的工作原理及控制流程。再次,研究了基于最佳焊接位置的旋倾焊接变位机的运动学规划,推导了其逆运动学通用算法及求唯一解的方法,并结合典型空间焊缝及减速箱体的焊缝情况在简化求解模型的基础上制订了变位机的运动规划。最后,对于影响焊接变位机到位精度的4个主要因素设计了实验测定环节,拟定了实验步骤以及数据处理方法,建立了基于多因素线形回归数学模型来分析各影响因素权重。此外,从焊接变位机传动机构运动误差的角度出发讨论了计算机仿真在变位机到位精度上的应用,以回转系统为例对各传动部件运动误差所引起工作台到位偏差进行数学建模,开发了基于VB6.0数据库链接技术的PTS仿真软件并对仿真结果进行了评价。

焊接变位机的运动规划与到位精度研究

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