机器人焊接论文
毕业论文机器人CMT焊接工艺研究
机器人CMT焊接工艺研究摘要本文利用焊接机器人和福尼斯CMT焊机对镀锌板进行堆焊,搭接和对接,分析CMT 机器人焊接焊接得到板材的外观,成型,硬度,气孔产生的原因,焊接变形产生的原因。
得到由于冷金属过渡焊接的特殊的抽送丝方式,其焊接热输入量更小,在同样焊接参数下,冷金属过渡焊接比MAG焊的飞溅更少,熔深更小,且硬度值要明显低于MAG焊。
但是在搭接镀锌板材时,由于无间隙,电弧力过大,弧长修正系数过大,焊接速度过快等原因,仍会出现气孔,对接时由于板材膨胀收缩不均匀仍会出现焊接变形。
关键词:机器人;冷金属过渡;镀锌板前言近年来镀锌板在工业中应用逐渐增多,在所有应用镀锌板的行业中,汽车工业的自动化程度最高,汽车轻量化需求越来越重要,镀锌薄板的应用也越来越多,但镀锌薄板如何有效的焊接一直困扰着工程技术人员,CMT焊接技术的发展成功解决了镀锌薄板的焊接问题。
本文围绕机器人CMT焊接镀锌板过程中容易出现的几个问题展开研究:焊缝外观是否美观,焊缝区域的硬度问题,焊接区域的气孔缺陷问题,焊接过程中的变形问题……本次研究对汽车车身的镀锌薄板的焊接具有一定的现实意义,可实现机器人CMT焊接镀锌薄板少气孔无气孔,少变形甚至无变形,焊接接头美观。
冷金属过渡焊接技术可代替传统MIG/MAG焊进行薄板焊接。
第1章绪论1.1焊接机器人我国在20世纪70年代末开始进行工业机器人的研究,经过二十多年科技的发展,工业机器人的性能更完善、价格更低,应用越来越普遍。
我国在产业转型的过程中,工业机器人的需求在快速增加。
利用焊接机器人不仅能稳定和提高焊接质量,保证其均一性,而且可以改善劳动条件,提高劳动生产率,缩短产品改型换代的周期,减小相应的设备投资。
现在焊接机器人更是遇到难得的发展机遇。
一方面,焊接机器人的价格不断下降,性能不断提升,性价比大幅度提高。
另一方面,劳动力成本也在不断上升。
现在的制造型企业也都在提升加工手段,提高产品质量和增强企业竞争力。
六自由度焊接机器人设计论文_本科论文
1前言1.1设计背景与意义1.1.1 焊接机器人概述焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。
工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机,具有三个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。
为了适应不同的用途,工业机器人最后一个轴的机械接口,通常是一个连接法兰,可接装不同工具或称末端执行器。
焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割)枪的,使之能进行焊接,切割或热喷涂。
自从世界上第一台工业机器人UNIMATE于1959年在美国诞生以来,机器人的应用和技术发展经历了三个阶段:示教再现型机器人、具有感知能力的机器人、智能型机器人。
1.1.2 焊接机器人国内外研究现状(1)国外研究现状自从世界上第一台工业机器人UNIMATE于1959年在美国诞生以来,机器人在工业发达国家得到了迅速发展。
其中日本具有机器人王国之称,此外,世界上还有许多工业发达国家,如美国、前苏联等一些国家的机器人产业也发展得很快。
在亚洲,韩国的机器人产业发展也很迅速,现排名世界前列。
现在国外的机器人各个方面的技术发展现状为,在机械结构上以发展关节型机器人为主流,在控制系统方面主要是发展基于PC的开放结构的控制系统,在驱动技术方面主要是发展 AC伺服驱动技术,此外智能化传感器技术的机器人数量呈上升趋势。
焊接机器人技术正朝着高速、高精度、多功能化方向发展。
(2)国内研究现状我国的工业机器人技术经过三十多年的发展,现在已掌握了机器人的设计制造技术、控制系统的硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,开发出了弧焊、点焊、装配等机器人;现阶段我国焊接机器人的应用主要集中在汽车、摩托车、工程机械、铁路机车等主要行业。
其中弧焊机器人已广泛应用于各大汽车制造厂的自动焊装线上。
但从总体上来看,我国的工业机器人技术及其工程上的应用水平和国外相比起来还有一定的差距。
现阶段我国工业机器人技术主题发展战略目标是:根据2l世纪初,我国国民经济对先进制造及自动化技术的需求,瞄准国际前沿高新技术发展方向,创新性地进行研究和开发工业机器人技术领域的基础技术、关键技术,产品技术和系统技术。
机器人工艺焊接技术的研究与应用
机器人工艺焊接技术的研究与应用引言随着科技的不断进步与发展,机器人技术在工业领域的应用越来越广泛。
其中,机器人工艺焊接技术作为其中的一个重要方向,对于提高生产效率、确保产品质量具有重要意义。
本文将深入探讨机器人工艺焊接技术的研究与应用,以及未来的发展趋势。
一、机器人技术在焊接领域的应用1.1 机器人工艺焊接的定义与特点机器人工艺焊接是指利用自动化机器人完成焊接作业的工艺,相对于传统手工焊接,具备以下几个显著特点:首先,机器人工艺焊接可以实现高度的自动化。
通过编程控制,机器人能够在一定的工作区域内完成焊接工作,减少人工操作的需求,提升了生产效率。
其次,机器人工艺焊接具备高精度性。
由于机器人焊接采用先进的传感器和控制技术,能够对焊接过程进行实时监测和调整,从而保证焊接质量的稳定和准确性。
最后,机器人工艺焊接具有良好的可编程性。
通过对机器人进行编程,可以针对不同的焊接任务进行灵活的调整和优化,满足不同产品的要求,提高焊接效率。
1.2 机器人工艺焊接的应用领域机器人工艺焊接技术在多个行业具有广泛的应用。
以汽车制造业为例,机器人工艺焊接被广泛应用于车身焊接、零部件焊接等环节,可以提高生产效率和焊接质量;在航空航天领域,机器人工艺焊接可以应用于飞机的结构焊接和维修焊接,保证飞机的安全性和可靠性;而在家电行业,机器人工艺焊接可以应用于冰箱、空调等产品的焊接,提高工艺稳定性和外观质量。
二、机器人工艺焊接技术的研究进展2.1 焊接机器人与焊接工艺的集成研究一方面,焊接机器人的选择与控制技术对于焊接质量和效率至关重要。
研究者通过对机器人的结构设计和控制系统的优化,以及对焊接工艺的分析和模拟,实现焊接机器人与焊接工艺的高度集成。
另一方面,焊接机器人的传感器技术也得到了广泛的研究。
通过在机器人手臂上配备高精度的传感器,可以实时监测焊接工艺中的温度、气压、电流等参数,并将其反馈给控制系统进行调整,从而提高焊接质量的稳定性和重复性。
机器人焊接技术论文(2)
机器人焊接技术论文(2)机器人焊接技术论文篇二智能化机器人焊接技术研究进展摘要:随着先进制造技术的发展,焊接技术的自动化、智能化得到了显著提升,无论是焊接精度、效率都得到了快速发展与提高,可以说未来智能化机器人焊接技术的发展是大势所趋,必然会在大部分的制造业中取代传统的手工焊接。
本文通过对现代智能化机器人焊接技术研究进展,由此进一步探讨和研究未来的智能化焊接技术发展趋势。
关键词:智能化;机器人焊接技术;发展趋势;制造业引言现代科学技术的发展,传统焊接技术也已经发生了天翻地覆的变化,已经从过去单纯的手工式的焊接转变而智能化的操作,并且随着先进制造技术的发展,焊接技术的自动化、智能化得到了显著提升,无论是焊接精度、效率都得到了快速发展与提高,可以说未来智能化机器人焊接技术的发展是大势所趋,必然会在大部分的制造业中取代传统的手工焊接。
从上世纪六十年代至今,焊接机器人控制与发展主要经历了三个阶段,包括示教再现阶段、离线编程阶段和自主编程阶段。
而现代计算机控制技术以及智能化微处理技术的发展,也进一步提升了智能化机器人焊接技术的发展速率,未来的智能化机器人不仅仅是能够按照预先的编程进行运行和焊接,同时也能够实现多项命令下的同时操作以及良好的应变能力,由此更加智能化、柔性化的进行加工和生产。
1.人焊接智能化技术的主要构成现代焊接技术具有典型多学科交叉融合的特点,将现代智能技术引入到传统焊接应用中国,通过微处理技术和计算机技术,将预先程序事先植入到焊接机器人中,从而实现了其行为的自主性,由此使得其能够执行一系列复杂的动作,并且由于计算机的操控可以对其行为以及环境进行实时监控,从而保证了行为的有效性以及故障的可追溯性。
可以说智能化机器人焊接技术是多种技术的集成,实现了远程监控管理、统一调度规划等多项功能,让现代焊接效率更高,流程更清晰,分工更明确,同时也更加便于管理与协调,仅仅需要通过改变一定的程序就能够实现整体的焊接模式和机器人行为,无疑与传统单一的机器人焊接而言有了长足的进步。
机器人焊接论文
机器人焊接论文简介机器人焊接是一种自动化焊接技术,它使用机器人代替人工进行焊接操作。
这种技术在制造行业中具有广泛的应用,能够提高生产效率和焊接质量,同时减少人工成本和工作风险。
本文将介绍机器人焊接的原理、应用领域以及未来发展趋势。
机器人焊接原理机器人焊接是指利用机器人进行焊接操作的过程。
它可以分为以下几个步骤:1.取样和传感器检测:机器人会通过传感器对焊接对象进行取样和检测,以获取焊接参数和实时反馈信息。
2.路径规划:机器人根据焊接要求和焊接对象的几何形状,计算出最优的焊接路径。
3.焊接操作:机器人根据路径规划结果进行焊接操作,控制焊接枪的位置、速度和焊接电流,完成焊接任务。
4.质量检测:机器人在焊接完成后,可以使用传感器对焊缝进行质量检测,以确保焊接质量符合要求。
机器人焊接应用领域机器人焊接在制造行业中具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:1.汽车制造:汽车制造是机器人焊接的主要应用领域之一。
机器人可以用于焊接车身框架、车身板件以及其他关键零部件。
2.电子制造:机器人焊接在电子制造行业中也有应用。
它可以用于焊接电路板、电子设备外壳和连接线。
3.管道焊接:机器人焊接可用于管道制造领域。
它可以焊接各种类型的管道,包括石油管道、天然气管道和水管道。
4.空间航天:机器人焊接在航天制造领域也有应用。
它可以用于焊接航天器的结构件和航天器发动机部件。
机器人焊接的优势机器人焊接相比传统手工焊接具有许多优势:1.提高生产效率:机器人能够快速、精确地完成焊接任务,提高生产效率。
2.提高焊接质量:机器人焊接可以准确控制焊接参数,保证焊接质量的一致性。
3.减少人工成本:机器人焊接可以代替人工进行焊接操作,减少人工成本。
4.减少工作风险:机器人焊接可以减少人工与高温、有毒等环境接触的风险,提高工作安全性。
机器人焊接的挑战机器人焊接也面临一些挑战:1.复杂工件的焊接:对于一些复杂形状的工件,机器人焊接可能需要更复杂的路径规划和控制算法。
焊接机器人论文
焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。
根据国际标准化组织(ISO)工业机器人术语标准的定义,工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机(Manipulator),具有三个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。
为了适应不同的用途,机器人最后一个轴的机械接口,通常是一个连接法兰,可接装不同工具或称末端执行器。
焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割)枪的,使之能进行焊接,切割或热喷涂。
1. 焊接机器人的组成焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。
机器人由机器人本体和控制柜(硬件及软件)组成。
而焊接装备,以弧焊及点焊为例,则由焊接电源,(包括其控制系统)、送丝机(弧焊)、焊枪(钳)等部分组成。
对于智能机器人还应有传感系统,如激光或摄像传感器及其控制装置等。
图1a、b表示弧焊机器人和点焊机器人的基本组成。
2.焊接用机器人的主要结构形式及性能世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节式机器人,绝大部分有6个轴。
其中,1、2、3轴可将末端工具送到不同的空间位置,而4、5、6轴解决工具姿态的不同要求。
焊接机器人本体的机械结构主要有两种形式:一种为平行四边形结构,一种为侧置式(摆式)结构,如图2a、b所示。
侧置式(摆式)结构的主要优点是上、下臂的活动范围大,使机器人的工作空间几乎能达一个球体。
因此,这种机器人可倒挂在机架上工作,以节省占地面积,方便地面物件的流动。
但是这种侧置式机器人,2、3轴为悬臂结构,降低机器人的刚度,一般适用于负载较小的机器人,用于电弧焊、切割或喷涂。
平行四边形机器人其上臂是通过一根拉杆驱动的。
拉杆与下臂组成一个平行四边形的两条边。
故而得名。
早期开发的平行四边形机器人工作空间比较小(局限于机器人的前部),难以倒挂工作。
但80年代后期以来开发的新型平行四边形机器人,已能把工作空间扩大到机器人的顶部、背部及底部,又没有测置式机器人的刚度问题,从而得到普遍的重视。
毕业论文:专用焊接机器人的结构设计
1绪论1.1焊接机器人的发展自从世界上第一台工业机器人UMMATE于1959年在美国诞生以来,机器人的应用和技术发展经历了三个阶段:第一代是示教再现型机器人。
这类机器人操作简单,不具备外界信息的反馈能力,难以适应工作环境的变化,在现代化工业生产中的应用受到很大的限制。
第二代是具有感知能力的机器人。
这类机器人对外界环境有一定的感知能力,具备如听觉、视觉、触觉等功能,工作时借助传感器获得的信息,灵活调整工作状态,保证在适应环境的情况下完成工作。
第三代是智能机器人。
这类机器人不但具有感觉能力,而且具有独立判断、行动、记忆、推断和决策的能力,能适应外部对象、环境协调工作,能完成更加复杂的动作,还具备故障自我诊断及修复能力。
焊接机器人就是焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人。
焊接机器人的出现,帮助人们解决了很多问题。
焊接机器人具有如下特点:(1)稳定和提高焊接质量,保证其一致性。
采用机器人焊接时,对于每条焊缝的焊接参数都是恒定的,焊缝质量受人的因素影响较小,因此焊接质量是稳定的。
而人工焊接时,焊接速度、干伸长等会受人为因素的影响而发生变化,因此很难做到质量的一致性;(2)提高劳动生产率。
机器人可24小时连续生产,另外随着高速高效焊接技术的应用,人工焊接已经无法适应,必须使用机器人焊接;(3)改善了工人的劳动条件。
采用机器人焊接工人只是参与管理和控制焊接过程,远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等;(4)产品周期明确,容易控制产品质量。
机器人的生产节拍是固定的,因此安排生产计划非常明确;(5)焊接机器人的制造技术不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),单机价格不断下降。
随着工业跌的发展和各种技术的不断革新以及对生产结构和产品质量的要求不断提高,焊接机器人在各种行业中发挥越来越重要的作用。
目前,世界各国都在加大科研力度,对焊接机器人进行研究,从发展趋势上看,焊接机器人和其他工业机器人一样,不断向智能化和多样化方向发展。
机器人高速焊论文
弧焊机器人高速焊接工艺改进唐山松下产业机器有限公司(063020) 郝福江 王玉松 李亚群摘要:通过空调压缩机壳体环缝的机器人焊接工艺实验,分析了高速焊工艺的诸多难点。
改变弧焊电源的输出特性,配合三元气体(Ar+5%CO2+4%O2)保护工艺,实现了120cm/min 的高速焊接,工艺过程稳定,焊缝成型美观,气密性试验合格率100%,能够应用于流水线大批量生产。
关键词:机器人 高速焊接1. 前言:某公司生产空调压缩机,上盖环缝采用熔化极气体保护焊,机器人焊接。
工件如图一,碳钢材料,搭接接头,板厚3-4mm ,圆筒直径150mm 。
因上盖予装了电源插座,采用CO2/MAG 焊接,焊接电流不能过大,焊速要求120—140 cm/min ,减少热输入量,防止工件过热。
确保焊缝成型美观,气密性实验合格率100%,能稳定的大批量生产。
1.1. 据资料(1)介绍,高速焊接一般是双丝组合、激光+MAG 焊组合、等离子弧焊或电子束焊等工艺方法,CO2/MAG 焊接速度一般在50—80cm/min 。
1.2. 松下WINGS21焊接数据库提供的资料(2)显示,焊接此类壳体,焊速210cm/min ,焊接电流I=340A 电弧电压U=28V ,焊接对接接头尚可,搭接接头焊缝难于成型。
1.3. 用户要求焊接工艺:CO2/MAG 焊接,I =260--270A 、U =26V ,焊接速度120—140cm/min 。
在此规范下,焊缝成型不良,表面缺陷较多,接头严重泄漏。
2、 工艺实验过程:2.1. 试验设备:松下焊接机器人VR-006GII ,该机器人采用WINDOWS CE 操作系统,操作简便,运行可靠。
通过串口,可最多连接5台数字化焊接电源,图.一并可在示教盒内对焊接电流的波形进行精确调整。
配装唐山松下常规的CO2/MAG焊机,分别进行了CO2/MAG焊接试验,焊接速度80cm/min,实现了焊缝饱满美观无泄露的实验目的。
六自由度焊接机器人设计论文
六自由度焊接机器人设计论文2019年6月摘要 (1)第一章绪论及其发展 (2)1.1 机器人的概念 (3)1.1.1 操作机 (3)1.1.2 驱动单元 (3)1.1.3 控制装置 (3)1.1.4 人工智能系统 (4)第二章六自由度弧焊机器人的总体设计 (4)2.1 腕部设计 (4)2.1.1腕部设计的总体要求 (4)2.1.2 本次设计的腕部有2个如图所示 (5)2.2 小臂的设计 (5)2.2.1 小臂设计的总体要求 (5)2.3 大臂的设计 (5)2.3.1 大臂设计的总体要求 (5)2.3.2 大臂设计的总体要求 (5)2.3.3 电机的选择 (6)2.3.4齿轮的设计与校核计算 (8)2.4 腰关节的设计 (11)2.4.1 腰关节设计的总体要求 (11)2.5 传感器的选择 (11)第三章机器人设计展示 (11)参考文献 (12)近年来随着工业自动化的发展焊接机器人逐渐成为一门新兴的学科,并得到了较快的发展。
焊接机器人广泛地应用于锻压、冲压、铸造、焊接、装配、机加、喷漆、热处理等各个行业。
特别足在笨重、高温、有毒、危险、放射性、多粉尘等恶劣的劳动环境中,焊接机器人由于其显著的优点而受到特别重视。
总之,焊接机器人足提高劳动生产率,改誉劳动条件,减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一一个重要手段,国内外都很重视它的应用和发展。
本次设计了一种关节式机器人,具有六个自由度,其中手腕关节具有三个自由度,其它的关节各具有一个自由度,各个关节采用电机驱动。
本设计主要介绍关于机器人的一些基本常识和原理,包括机器人的组成、分类和主要技术性能参数并参考通用型机器人的结构,进行六自由度弧焊机器人的结构设计和其计算机控制系统的设计。
本设计从实际情况出发,对机器人的机构可行方案进行了充分论证,用 Pro/Engineer 和 AutoCAD 等软件设计出了机器人本体结构。
关键词 :六自由度;弧焊机器人;控制系统第一章绪论及其发展1.1 机器人的概念机器人是一个在三维空间中具有较多自由度,并能实现较多拟人动作和功能的机器,而机器人则是在工业生产上应用的机器人,通用型弧焊机器人由机械系统、控制系统、驱动系统组成。
焊接机器人系统毕业设计论文
焊接机器人系统毕业设计论文XXX is one of the most XXX manufacturing。
nuclear industry。
n and aerospace。
XXX。
petrochemicals。
n。
XXX。
With the development of science and technology。
welding has evolved from a simple method of component n and XXX and a means of producing precise-sized products。
However。
XXX of modern high-tech product XXX。
XXX welding product quality。
improving productivity。
and XXX in the development of modern XXX。
computer technology。
numerical control。
and robotics has XXX welding processes。
and has XXX welding。
In the past 20 years。
many research and n results have been achieved in the fields of semi-automatic welding。
specialized equipment。
and automatic XXX。
indicating that the n of XXX 21st century。
XXX。
XXX n method。
making automatic welding of small and medium batches of products possible.XXX。
engineering machinery。
焊接工业机器人论文报告
焊接工业机器人论文报告机械卓越1102 游华栋(1.江阴宇博科技,江苏省江阴市邮编214400;)摘要:工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。
工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。
它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
是要在多学科知识的综合应用方面,强化机器人技术应用能力的培养,以满足机械类应用型高级人才的培养。
结合有关文献对焊接机器人的机械结构、电机驱动、运动学计算、控制技术、传感器、轨迹规划与编程操作等应用进行系统解构。
机器人技术代表了机电一体化技术的最够研究成果,涉及机械工程、电子技术、计算机技术、自动控制理论、自动控制技术及人工智能等多门学科,当代科学技术发展最活跃的领域之一。
关键词:焊接机器人;结构设计;控制方式;感觉系统;W elding industrial robot reports HUADONG YOU(YUBO Technology Co., Ltd. ,Jiangyin, ,JiangYin province, 214400, china)Abstract:The industrial robot is a multi joint manipulator for industrial areas or more degrees of freedomrobot. Industrial robot is automatically performing work machine equipment, a machine that is controlled by its own power and ability to achieve the various functions. It can accept human command, and can also be run in accordance with the procedures of pre-arranged, modern industrial robots can also make according to the principles of the programme of action of the artificial intelligence technology. Is to be in the integrated application of multi subject knowledge, strengthen the training of application ability of robot technology, in order to meet the training applied talents of machinery. Based on relevant documents of a welding robot mechanical structure, the motor drive, kinematics, control technology,sensor, trajectory planningand programming operation application system deconstruction. Robot technology represents the mechatronics technology enough research results related to mechanical engineering, electronic technology, computer technology, automatic control theory, automatic control of multi discipline technology and artificial intelligence, one of the most active fields of contemporary science and technology development.正文:我国开发工业机器人晚于美国和日本,起于20世纪70年代,早期是大学和科研院所的自发性的研究。
焊接机器人结构设计分析的论文
焊接机器人结构设计分析的论文焊接机器人结构设计分析的论文0引言管道对接是管道铺设过程中一个重要的工序,它广泛应用于的油气、天然气输送管道等需要两管对接的行业。
鉴于现在大直径管道焊接绝大多数还是采用传统的手工焊接,工作效率低,工作进度慢,对人身伤害大,进而设计一种适合大直径、全位置的焊接机器人对大直径管道铺设具有代表性的意义[1~3]。
1焊接机器人组成介绍焊接机器人采用了移动小车式,具有结构简单、便于携带、灵活性好等特点,其三维实体模型如图1所示,具有3个运动机构,分别是周向旋转机构、轴向摆动机构和径向伸缩机构。
周向旋转机构主要由车体、钢带型轨道、主动链轮、链条和张紧机构等组成。
周向旋转机构采用齿轮链条机构,电机驱动主动齿轮旋转,齿轮带动链条,链条和钢带的摩擦力促使小车绕驱动方向的反方向运动。
这里的链条的外链板具有齿锯,从而增加了链条和钢带的摩擦度。
轴向摆动机构主要由滚珠丝杠、直线导轨、支架等组成。
轴向摆动机构采用的是滚珠丝杠—直线导轨机构传动机构,电机驱动滚珠丝杆,丝杆带动丝母在直线导轨上沿轴向来回摆动。
径向伸缩机构就是焊枪调整架的一部分,主要由齿轮、齿条、支架等组成。
当电机驱动齿轮,齿轮带动齿条径向升降。
2焊接机器人的`结构设计2.1周向旋转机构周向旋转机构是实现大管径、全位置焊接,以及便于装卸的关键内容。
焊接小车是焊接机器人的主要承载体,其结构如图2所示。
2.2轴向摆动机构轴向摆动机构是使焊枪实现在焊道轴向摆动焊接的关节,其结构如图3所示。
2.3径向伸缩机构径向伸缩机构是使焊接机器人实现适应径向高度(随着焊道填充叠加)的关节,其结构因焊枪而选取,这里就不过多介绍。
3运动学干涉分析大直径管对接焊接机器人的运动学干涉问题就是:当小车环绕管道作旋转运动时,链条和小车车体可能存在干涉的问题。
我们先用CAD作出管道和小车的几何关系图,如图4所示;再找出链条和钢带以及和主动齿轮分度圆的接触切点,也就是图8里的C、D两点;再测得小车车体和链条的垂直距离D。
焊接机器人设计毕业论文
焊接机器人设计毕业论文摘要[0001]本发明涉及一种用来电阻焊工作的焊接机器人,它包括一个焊钳(21),一个焊接电流发生器(1),发生器连接在焊钳上的焊接电极(24,25),在电阻焊工作中为焊接电极提供电能,一个工业机器人。
工业机器人包括机器人手臂(2)和用于控制手臂移动的机械手控制装置(9)。
焊钳被连接到机器人手臂上,机械手控制装置被连接到焊接电流发生器和一个焊钳的钳驱动器上。
描述:本发明涉及一种焊接机器人。
[0002]DE 31 15 840 A1中介绍了焊接所用电阻,其特征在于,在焊接过程中,两焊接电极之间的电阻以参考电阻曲线为基准,随着电焊条接触力的变化而自动调整,此外,焊接电极所用的电压亦被调整至参考电位曲线上。
[0003]EP 1 508 396 B1 中介绍了焊接所用机器人,包括工业机器人和连接在机器人手臂上的焊钳。
焊钳,跟随机器人手臂移动,包含有两个电极臂,一个用来驱动电极臂的电动机,还有用于测量电机臂施加的接触力大小的力传感器。
该焊接装置还包括一个校正装置,根据实际接触力与理论接触力的偏差值,确定一个合适的变量来校正电动马达的位置。
[0004]本发明的目的是提供一种改善的焊接机器人。
[0005]本发明旨在创造一种用于电阻焊的新型焊接机器人,它包含以下几个方面:[0006]焊钳,由钳驱动器和两焊接电极构成,由钳驱动器驱动,在焊接机器人工作中,对至少两个要进行电阻焊接的材料加压。
[0007]焊接电流发生器,连接到焊机电极上,电阻焊工作中为焊接电极提供电能。
[0008]工业机器人,由机械手臂、机械手控制装置构成,控制装置用于控制机械手臂的移动,其中机器人手臂配置有为数众多的相互连接的肢,驱动连接到控制装置,焊钳连接到焊接电流发生器和钳驱动器上,在控制平台运行的电脑程序控制机械手臂的移动驱动器,钳驱动器也被设定好的模式控制着,使得在进行电阻焊作业时,预期的电位可以应用于焊接电极上,同时,也可以使得焊接电流发生器为焊接电极提供预期的电能。
智能制造-机器人焊接论文 精品
摘要随着科技的发展和工业需求的增加,焊接技术在工业生产中所占据的分量越来越大,而且焊接技术的优良程度直接影响着零件或产品的质量。
国内焊接机器人应用虽已具有一定规模,但与我国焊接生产总体需求相差甚远。
因此,大力研究并推广焊接机器人技术势在必行。
本设计的重点是运用机械原理和机械制造装备设计方法设计焊接机器人的实践和方法。
本次设计,是在了解焊接机器人在国内外现状的基础上,进而掌握焊接机器人内部结构和工作原理,并对手臂和腕部进行结构设计。
合理布置了液压缸。
同时了解机器人机械系统运动学及运动控制学。
为工业上焊接机器人的设计提供理论参考、设计参考和数据参考,为工业设计者提供设计理论和设计实践的参考。
该机器人具有刚性好,位置精度高、运行平稳的特点。
关键字:焊接机器人液压系统机械机构设计AbstractWith the development of technology and the increase in industrial demand, welding in industrial production occupied more and more weight, and excellent welding technology directly affects the degree of the quality of parts or products.Although the domestic application of welding robot with a certain scale, but falls far short of the overall demand for welding.Therefore, great efforts to study and promote the welding robot technology is imperative.The focus of this design is the use of mechanical theory and design of machinery and equipment design and methods of practice welding robot.The design of the welding robot in understanding the basis of the status quo at home and abroad, and then grasp the welding robot and working principle of the internal structure, and structural design of the arm and wrist.Rational arrangement of the hydraulic cylinder.At the same time understand the robot mechanical system kinematics and motion control study.For the design of industrial welding robots to provide a theoretical reference, reference and data reference design for industrial designers and design practice, design theory reference.The robot has a good rigidity, high precision location, stable characteristics.Keyword:Welding robot;hydraulic system;mechanical structure design目录摘要 (I)Abstract (II)目录.................................................................................................................. I II 第1章引言. (1)第2章焊接机器人的总体方案 (3)2.1 总体设计的思路 (3)2.2 自由度和坐标系的选择 (3)2.3 传动方案论证 (4)2.4 焊接机器人的组成 (6)2.4.1执行机构 (6)2.4.2控制系统分类 (8)2.5 焊接机器人的技术参数 (8)2.6 本章小结 (8)第3章腕部结构的设计及计算 (10)3.1 腕部设计的基本要求 (10)3.2 腕部结构及选择 (10)3.2.1典型的腕部结构 (10)3.2.2腕部结构和驱动结构的选择 (10)3.3 腕部结构设计计算 (11)3.3.1腕部驱动力计算 (11)3.3.2腕部驱动液压缸的计算 (11)3.4 液压缸盖螺钉的计算 (12)3.5 动片和输出轴间的连接螺钉 (13)3.6 本章小结 (13)第4章臂部结构的设计及计算 (15)4.1 臂部设计的基本要求 (15)4.2 手臂的典型机构以及结构的选择 (16)4.2.1手臂的典型运动机构 (16)4.2.2手臂运动机构的选择 (16)4.3 手臂直线运动的驱动力计算 (17)4.3.1手臂摩擦力的分析与计算 (17)4.3.2手臂惯性力的计算 (18)4.3.3密封装置的摩擦阻力 (18)4.4 液压缸工作压力和结构的确定 (18)4.5活塞杆的计算校核 (19)4.6 本章小结 (20)第5章机身结构的设计及计算 (21)5.1机身的整体设计 (21)5.2机身回转机构的设计计算 (22)5.3 机身升降机构的计算 (23)5.3.1 手臂偏重力矩的计算 (23)5.3.2 升降不自锁条件分析计算 (24)5.3.3 手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算 (24)5.4 轴承的选择分析 (25)5.5 本章小结 (25)总结 (26)致谢 (27)................................................................................................ 错误!未定义书签。
基于焊接机器人的自动化焊接技术研究
基于焊接机器人的自动化焊接技术研究在现代工业生产中,焊接作为一项重要的生产工艺,被广泛运用于各种行业中。
随着技术的不断发展和进步,人们对焊接技术的要求也日益提高。
为了提高焊接质量和效率,自动化焊接技术应运而生。
而基于焊接机器人的自动化焊接技术,无疑是其中的重要一环。
一、机器人的应用背景机器人是一种能像人一样工作、能够执行一系列任务的智能化设备。
在工业生产中,机器人的应用已经非常广泛。
而在焊接行业中,机器人也拥有着越来越多的应用机会。
传统的焊接方式需要人工掌握,并由人工操作焊接工具,无论是精度、效率还是安全性都存在缺陷。
而自动化焊接技术可以有效地解决以上问题,提高生产效率的同时,确保焊接质量。
二、机器人焊接技术的三大发展方向(1)研究焊接机器人的运动控制技术和编程技术自动化焊接技术可以使一些重复性高、工作环境差等难以进行工作的工人获得解放。
焊接机器人能够在任何高温、有害环境下正常工作,吸取光脚、女工等人体对于焊接作业产生的威胁,有效降低了人身事故的发生率。
机器人的运动、控制和编程技术是决定机器人效率和精度的重要因素。
目前,研究者主要关注控制算法和运动优化算法的发展,以及针对狭小空间、特殊形状等焊接环境的编程开发。
(2)改进焊接工艺参数的自动化控制技术机器人焊接技术需要有更加清晰、准确的焊接工艺参数,这是实现自动化控制的基础。
通过对焊接过程中的电流、电压、焊丝送丝速度、气源流量等参数的监测和控制,机器人焊接过程中的焊接参数自动化控制能够使焊接更加稳定、精确、可靠。
为了根据不同焊接任务和工件材质调整焊接参数,人们需要利用机器学习性能对相关算法进行升级,以提高控制系统的智能化水平。
(3)研制多功能机器人焊接系统地形复杂或形状复杂的铁路轨道、钢格栅等构件,以及夹具固定不便的大型车身板件等工件难以进行常规方法的焊接处理。
同时,一些工艺上需要进行拼焊、口角焊等操作,这些工作难以用单一的焊接机器人完成。
由此,多功能焊接系统应运而生。
基于机器人技术的自动焊接技术研究
基于机器人技术的自动焊接技术研究随着科技的不断发展,机器人技术在许多领域都发挥着越来越重要的作用,其中之一就是在焊接领域中的应用。
与传统手工焊接相比,机器人自动焊接具有高效、精度高、质量稳定、能适应各种环境等众多优势,成为现代制造业不可或缺的重要工具。
自动焊接技术的发展历程经历了多个阶段,现如今机器人焊接不仅可以应用于车间生产线上,而且也广泛应用于工业机器人、航空、制造等领域。
特别是在汽车制造行业,自动焊接技术的大规模应用对提高汽车制造工艺技术和优化产品质量起到了巨大推动作用。
事实上,自动焊接技术作为机器人应用中的一个重要分支,也面临着许多挑战和难题。
比如,焊接过程中过高或过低的温度都会影响焊缝的质量,过长或过短的焊接时间会影响焊接Seam的承载能力和抗腐蚀性等基本性能,同样,过小或过大的焊接电流会影响焊缝性能的稳定性等等。
针对这些问题,研究人员们一直致力于探索自动焊接技术的新方法和新思路,从而提高焊接质量、效率和可靠性。
其中,基于机器学习的自动焊接技术尤为受关注。
所谓“机器学习”,就是让计算机具有自我学习的能力,从而实现智能化和自主化。
换言之,通过对大数据的分析和处理,机器学习可以从数据中提取出有价值的信息,并根据这些信息自主地调整和优化自己的工作规则,进而提高工作效率和质量。
在焊接过程中,机器学习技术可以通过分析数据,预测焊接过程中的缺陷和错误,并在实时控制中进行优化和改进。
例如,机器学习可以识别焊接过程中的变化,包括电压、电流和温度等参数,从而预测焊接过程中的某些缺陷。
同时,机器学习可以在焊接过程中不断更新自己的模型,并自主地调整焊接参数,从而提高焊接质量和效率。
除了机器学习技术,自动焊接技术中还有一项十分重要的技术就是视觉检测技术。
在自动焊接过程中,机器人需要在焊接缝上移动,并进行焊接操作。
但是,当焊缝的位置和形状变化时,机器人需要快速调整自己的动作规则,以确保焊缝的质量和效率。
为了实现这一目标,焊接机器人通常需要配备一套高精度的视觉传感器系统,可以快速地对焊接过程中的变化进行识别和定位。
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摘要随着科技的发展和工业需求的增加,焊接技术在工业生产中所占据的分量越来越大,而且焊接技术的优良程度直接影响着零件或产品的质量。
国焊接机器人应用虽已具有一定规模,但与我国焊接生产总体需求相差甚远。
因此,大力研究并推广焊接机器人技术势在必行。
本设计的重点是运用机械原理和机械制造装备设计方法设计焊接机器人的实践和方法。
本次设计,是在了解焊接机器人在国外现状的基础上,进而掌握焊接机器人部结构和工作原理,并对手臂和腕部进行结构设计。
合理布置了液压缸。
同时了解机器人机械系统运动学及运动控制学。
为工业上焊接机器人的设计提供理论参考、设计参考和数据参考,为工业设计者提供设计理论和设计实践的参考。
该机器人具有刚性好,位置精度高、运行平稳的特点。
关键字:焊接机器人液压系统机械机构设计AbstractWith the development of technology and the increase in industrial demand, welding in industrial production occupied more and more weight, and excellent welding technology directly affects the degree of the quality of parts or products.Although the domestic application of welding robot with a certain scale, but falls far short of the overall demand for welding.Therefore, great efforts to study and promote the welding robot technology is imperative.The focus of this design is the use of mechanical theory and design of machinery and equipment design and methods of practice welding robot.The design of the welding robot in understanding the basis of the status quo at home and abroad, and then grasp the welding robot and working principle of the internal structure, and structural design of the arm and wrist.Rational arrangement of the hydraulic cylinder.At the same time understand the robot mechanical system kinematics and motion control study.For the design of industrial welding robots to provide a theoretical reference, reference and data reference design for industrial designers and design practice, design theory reference.The robot has a good rigidity, high precision location, stable characteristics.Keyword:Welding robot;hydraulic system;mechanical structure design目录摘要 (I)Abstract.................................................................................................. I I 目录 .................................................................................................. I II 第1章引言 . (1)第2章焊接机器人的总体方案 (3)2.1 总体设计的思路 (3)2.2 自由度和坐标系的选择 (3)2.3 传动方案论证 (4)2.4 焊接机器人的组成 (6)2.4.1 执行机构 (6)2.4.2 控制系统分类 (8)2.5 焊接机器人的技术参数 (8)2.6 本章小结 (8)第3章腕部结构的设计及计算 (10)3.1 腕部设计的基本要求 (10)3.2 腕部结构及选择 (10)3.2.1 典型的腕部结构 (10)3.2.2 腕部结构和驱动结构的选择 (10)3.3 腕部结构设计计算 (11)3.3.1 腕部驱动力计算 (11)3.3.2 腕部驱动液压缸的计算 (11)3.4 液压缸盖螺钉的计算 (12)3.5 动片和输出轴间的连接螺钉 (13)3.6 本章小结 (13)第4章臂部结构的设计及计算 (15)4.1 臂部设计的基本要求 (15)4.2 手臂的典型机构以及结构的选择 (16)4.2.1 手臂的典型运动机构 (16)4.2.2 手臂运动机构的选择 (16)4.3 手臂直线运动的驱动力计算 (17)4.3.1 手臂摩擦力的分析与计算 (17)4.3.2 手臂惯性力的计算 (18)4.3.3 密封装置的摩擦阻力 (18)4.4 液压缸工作压力和结构的确定 (18)4.5活塞杆的计算校核 (19)4.6 本章小结 (20)第5章机身结构的设计及计算 (21)5.1机身的整体设计 (21)5.2机身回转机构的设计计算 (22)5.3 机身升降机构的计算 (23)5.3.1 手臂偏重力矩的计算 (23)5.3.2 升降不自锁条件分析计算 (24)5.3.3 手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算 (24)5.4 轴承的选择分析 (25)5.5 本章小结 (25)总结 (26)致 (27)参考文献 (28)第1章引言焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。
根据国际标准化组织(ISO)工业机器人术语标准的定义,工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机(Manipulator),具有三个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。
为了适应不同的用途,机器人最后一个轴的机械接口,通常是一个连接法兰,可接装不同工具或称末端执行器。
焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割)枪的,使之能进行焊接,切割或热喷涂。
焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。
从机器人诞生到本世纪80年代初,机器人技术经历了一个长期缓慢的发展过程。
到了90年代,随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展,机器人技术也得到了飞速发展。
工业机器人的制造水平、控制速度和控制精度、可靠性等不断提高,而机器人的制造成本和价格却不断下降。
在西方社会,和机器人价格相反的是,人的劳动力成本有不断增长的趋势。
在西方国家,由于劳动力成本的提高为企业带来了不小的压力,而机器人价格指数的降低又恰巧为其进一步推广应用带来了契机。
减少员工与增加机器人的设备投资,在两者费用达到某一平衡点的时候,采用机器人的利显然要比采用人工所带来的利大,它一方面可大大提高生产设备的自动化水平,从而提高劳动生产率,同时又可提升企业的产品质量,提高企业的整体竞争力。
虽然机器人一次性投资比较大,但它的日常维护和消耗相对于它的产出远比完成同样任务所消耗的人工费用小。
因此,从长远看,产品的生产成本还会大大降低。
而机器人价格的降低使一些中小企业投资购买机器人变得轻而易举。
因此,工业机器人的应用在各行各业得到飞速发展。
据不完全统计,全世界在役的工业机器人约有将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域。
焊接机器人具有焊接质量稳定、改善工人劳动条件、提高劳动生产率等特点,广泛应用于汽车、工程机械、通用机械、金属结构和兵器工业等行业。
我国自上个世纪70年代末开始进行工业机器人的研究,经过二十多年的发展,在技术和应用方面均取得了长足的发展,对国民经济尤其是制造业的发展起到了重要的推动作用。
从目前国外研究现状来看,焊接机器人技术的研究十分活跃,焊接机器人技术研究主要集中在焊缝跟踪技术、离线编程与路径规划技术、多机器人协调控制技术、专用弧焊电源技术、焊接机器人系统仿真技术、机器人用焊接工艺方法、遥控焊接技术等七个方面。
新中国成立后,经过50年的艰苦努力,中国焊接生产机械化自动化技术发展应用,取得了很大的成就,焊接生产过程机械化与自动化程度已达到20%。
在以焊接技术为主导制造工艺技术的大中型骨干企业,焊接生产过程综合机械化与自动化程度已达到40%~45%。
在机床、锅炉、汽车、化工机械、工程机械和重型机械等国家重点骨干企业,通过引进国外先进技术及相应配套的自动化焊机、成套焊接设备、焊接生产线和柔性制造系统,使焊接生产机械化与自动化技术达到了国际90年代初的先进水平,进入世界先进之列。
第2章焊接机器人的总体方案该设计的目的是为了设计一台焊接机器人,本章主要对焊接机器人的机械结构部分进行设计和分析。
2.1 总体设计的思路设计机器人大体上可分为两个阶段:(1) 系统分析阶段①根据系统的目标,明确所采用机器人的目的和任务;②分析机器人所在系统的工作环境;③根据机器人的工作要求,确定机器人的基本功能和方案。
如机器人的自由度、信息的存储量、计算机功能、动作精度的要求、容许的运动围、以及对温度、震动等环境的适应性。
(2) 技术设计阶段①根据系统的要求确定机器人的自由度和允许的空间工作围,选择机器人的坐标形式;②拟订机器人的运动路线和空间作业图;③确定驱动系统的类型;④选择各部件的具体结构,进行机器人总装图的设计;⑤绘制机器人的零件图,并确定尺寸。
2.2 自由度和坐标系的选择机器人的运动自由度是指各运动部件在三维空间相当于固定坐标系所具有的独立运动数,对于一个构件来说,它有几个运动坐标就称其有几个自由度。
各运动部件自由度的总和为机器人的自由度数。
机器人的手部要像人手一样完成各种动作是比较困难的,因为人的手指、掌、腕、臂由19个关节组成,共有27个自由度。
而生产实践中不需要机器人的手有这么多的自由度一般为3-6个(不包括手部)。
本次设计的焊接机器人为4自由度即:腕部回转;小臂部伸缩;大臂部回转;大臂部伸缩。