大型空腔類構件密封自動錫焊系統(tǒng)構建和焊接質(zhì)量研究.pdf

1、空腔類構件的密封錫焊主要是通過人工軟釬焊工藝實現(xiàn)的，其焊接工序復雜，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，焊接效率低，廢品率高。隨著自動焊接技術的發(fā)展，實現(xiàn)空腔類構件焊接過程的自動化將成為必然趨勢。
　　本文以某類內(nèi)部安裝多功能電子器件的大型空腔類構件的自動密封錫焊系統(tǒng)構建和焊接質(zhì)量為研究對象，以HP20D工業(yè)機器人為平臺，設計了末端執(zhí)行器和構件工裝變位機，研究了密封錫焊工藝參數(shù)對焊接質(zhì)量的影響，實現(xiàn)了對空腔類構件的高質(zhì)量錫焊。
　　建立了機器人

2、的關節(jié)連桿坐標系，獲得了機器人的D-H參數(shù);對機器人進行了運動學分析，確定機器人末端位置與六關節(jié)轉(zhuǎn)動角度的空間關系，求得機器人運動學正解和逆解，對機器人運動學性質(zhì)進行了仿真。對上位機控制功能進行了二次開發(fā);設計了機器人運動控制界面，實現(xiàn)了在上位機上控制機器人末端執(zhí)行器的插補方式和運動速度，并能夠?qū)崿F(xiàn)焊接程序文件的上傳與下載。
　　設計了末端執(zhí)行器;該執(zhí)行器設計主要包括整體結(jié)構、加熱裝置、溫度和功率控制系統(tǒng)的設計，保證了末端執(zhí)行器與

3、機器人的可靠連接、熱量的安全傳遞、功率可調(diào)和溫度可控。設計了構件工裝變位機，并對工裝變位機進行了靜力學和模態(tài)分析;結(jié)果表明，主要變形部分是旋轉(zhuǎn)支撐架，但是最大變形量微小，可忽略不計;變位機固有頻率主要分布在50Hz到230Hz之間。
　　建立了焊接溫度場有限元模擬模型，模擬結(jié)果表明，焊接速度為1mm/s～2mm/s時，焊接質(zhì)量較好;熱源上各點的溫度沿焊接方向相繼達到峰值然后急劇下降，在準穩(wěn)態(tài)條件下其溫度峰值達到并超過材料的熔點，錫