大直徑對(duì)接管焊接機(jī)器人的研究.pdf

1、管道對(duì)接是管道鋪設(shè)過程中一個(gè)重要的工序，它廣泛地應(yīng)用于石油、天然氣、化工、城市管道等行業(yè)，其焊接質(zhì)量關(guān)系著管道使用的安全性和運(yùn)行的可靠性。目前，國(guó)內(nèi)的大部分大直徑管道對(duì)接焊接還是通過傳統(tǒng)的手工焊接完成的，從而導(dǎo)致工作效率低，工程進(jìn)度慢。雖然一些工程項(xiàng)目采用了機(jī)器人自動(dòng)焊接，但是這些設(shè)備絕大部分都是歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家研發(fā)的。這樣的情況下，設(shè)計(jì)出一種適合大直徑管道對(duì)接的焊接機(jī)器人是非常有意義的。
　　論文以大直徑對(duì)接管焊接機(jī)器人為研究對(duì)象

2、，應(yīng)用機(jī)器人學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，著重設(shè)計(jì)和研究了大直徑對(duì)接管焊接機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)，具體工作有以下幾個(gè)方面：
　?。?）通過了解焊接機(jī)器人的工作環(huán)境、工作對(duì)象及工作任務(wù)，確定焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案；
　?。?）對(duì)機(jī)器人的三個(gè)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)（環(huán)形行走機(jī)構(gòu)、軸向擺動(dòng)機(jī)構(gòu)和徑向伸縮機(jī)構(gòu)）進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)電機(jī)、減速器、軸承等標(biāo)準(zhǔn)零部件進(jìn)行選??；
　?。?）利用機(jī)器人矩陣?yán)碚撝R(shí)對(duì)焊接機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)正問題和逆問題進(jìn)行分析

3、，確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡（位姿）、焊接機(jī)器人的幾何參數(shù)和焊接機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)參數(shù)三者之間的關(guān)系；
　　（4）利用Pro/E4.0三維軟件建立機(jī)器人的三維實(shí)體模型，并在Pro/E4.0機(jī)構(gòu)模塊下對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真和位置仿真，得到執(zhí)行機(jī)構(gòu)（焊槍）的速度及加速度變化曲線和位置軌跡，并對(duì)其進(jìn)行分析，并論證其是否符合工作原理；
　　（5）利用幾何法，對(duì)機(jī)器人在焊接過程中，可能出現(xiàn)的小車與鏈條存在干涉的問題進(jìn)行了分析，論證其是否存在干涉；利