大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)件切割機(jī)器人系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著大型工業(yè)的高速發(fā)展，應(yīng)用于大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)件的切割技術(shù)及裝備研究極其重要，現(xiàn)有的串聯(lián)式多軸聯(lián)動(dòng)切割機(jī)器人在對(duì)非平面類工件切坡口有其制約性，因?yàn)檫@種構(gòu)型的切割機(jī)器人在曲面上實(shí)現(xiàn)復(fù)雜路徑切割時(shí)各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度有多解，為保證運(yùn)動(dòng)路徑的連續(xù)性、無(wú)突變，需要復(fù)雜的控制策略，操作麻煩。
　　在此背景下，本文設(shè)計(jì)了一種串并串式五軸切割機(jī)器人系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)件大角度坡口的切割。它的三自由度平移機(jī)構(gòu)單獨(dú)完成切割空間位置變化，二自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

2、單獨(dú)完成切割角度姿態(tài)變化，二者無(wú)需相互補(bǔ)償位移，簡(jiǎn)化了控制策略。
　　實(shí)現(xiàn)上述切割機(jī)器人的核心是通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)兩旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)軸的軸線都通過(guò)割炬槍頭的割炬點(diǎn)，保證割炬點(diǎn)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)空間位置不偏移。割炬點(diǎn)固定的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)有軸線斜交式和軸線正交式，通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，在簡(jiǎn)化控制策略的原則上，選擇并設(shè)計(jì)了軸線正交式割炬點(diǎn)固定的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
　　本文使用SOLIDWORKS建立大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)件切割機(jī)器人三維模型，通過(guò)應(yīng)力和位移變形分