大直徑對接管焊接機器人的研究.pdf

1、管道對接是管道鋪設過程中一個重要的工序，它廣泛地應用于石油、天然氣、化工、城市管道等行業(yè)，其焊接質量關系著管道使用的安全性和運行的可靠性。目前，國內的大部分大直徑管道對接焊接還是通過傳統(tǒng)的手工焊接完成的，從而導致工作效率低，工程進度慢。雖然一些工程項目采用了機器人自動焊接，但是這些設備絕大部分都是歐美等發(fā)達國家研發(fā)的。這樣的情況下，設計出一種適合大直徑管道對接的焊接機器人是非常有意義的。
　　論文以大直徑對接管焊接機器人為研究對象

2、，應用機器人學、運動學、動力學及計算機仿真技術，著重設計和研究了大直徑對接管焊接機器人的機械結構，具體工作有以下幾個方面：
　　（1）通過了解焊接機器人的工作環(huán)境、工作對象及工作任務，確定焊接機器人的結構設計方案；
　?。?）對機器人的三個運動關節(jié)（環(huán)形行走機構、軸向擺動機構和徑向伸縮機構）進行設計，并對電機、減速器、軸承等標準零部件進行選?。?br>　?。?）利用機器人矩陣理論知識對焊接機器人的運動學正問題和逆問題進行分析

3、，確定執(zhí)行機構的運動軌跡（位姿）、焊接機器人的幾何參數和焊接機器人的運動參數三者之間的關系；
　?。?）利用Pro/E4.0三維軟件建立機器人的三維實體模型，并在Pro/E4.0機構模塊下對其進行運動學仿真和位置仿真，得到執(zhí)行機構（焊槍）的速度及加速度變化曲線和位置軌跡，并對其進行分析，并論證其是否符合工作原理；
　　（5）利用幾何法，對機器人在焊接過程中，可能出現的小車與鏈條存在干涉的問題進行了分析，論證其是否存在干涉；利