多孔口罐盖焊接机器人运动模型研究

发布时间:2016-11-15 15:32:37  来源:南宁市神华振动时效技术研究所  作者:神华振动时效

0 引言

       由于多孔口罐盖与接管连通焊接的相贯线接缝较为复杂,通用焊接机器人难以满足焊接要求,故目前对这种多孔口罐盖与接管的相贯线接缝大都采用手工焊接。劳动环境差,制作成本高,生产效率低,严重阻碍了自动化生产。目前,对于复杂相贯线接缝的焊接国内已取得了一定的研究成果。如l文献[2]研制了锅炉封头和接管的自动焊接装置。它是利用凸轮机构来控制焊枪木端的运动轨迹,对于不同形状尺寸相贯线焊缝的焊接市要更换制作不同形状尺寸的凸轮。文献[3]研制的串并联混合式管道插接专用焊接机器人,采用多轴运动控制器PMAC对机器人各个关节进行控制,机器人可以随管道位姿进行调节,在不采用变位机的情况下实现了管道插接相贯线接缝的焊接。文献[4]针对与半球形封头插接 的多个困管紧密排列的空间位置特点,设计了J形坡口专用焊接机器人。该机器人为悬挂式结构,工作时不与 焊接件直接接触,而是悬挂在被焊圆管上方。针对多孔口罐盖与接管的焊接,国内还没有具体研究,基于此现状,需要研制多孔口罐盖专用焊接机器人。为提高焊接质量,本文设计了带有变位机的焊接机器人系统。焊接过程中变位机带动工件转动,焊接机器人一边与罐口随动,一边根据焊缝位置对焊点做出相应的调整,使待焊点始终处于平焊状态[6],保证了焊缝质量。通过建立其相贯线空间数学模型,推导出其相应的运动方程。图I为多孔口罐盖实例图,本文将以其为例来说明这类工件的焊接。
 
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4 结论
       1)从多孔口罐盖的焊接特点出发,建立了其相贯一步推导了焊接机器人与线接缝的空间位置模型,并进一步推导了焊接机器人与变位机协调运动下的焊枪末端位置模型和焊枪姿态模型,这些数学模型都具有定的通用性和实用性。
       2)运用理论建模与其他方法联合来保证焊接精度,满足焊接工艺要求。

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