【正文】 圖 3實(shí)驗(yàn)過程 4 試驗(yàn)結(jié)果 遙控焊接任務(wù)可分為若干子和不同的控制模式，用于執(zhí)行特定的焊接 ， 遠(yuǎn)程操作簡便，并能彌補(bǔ)機(jī)械手 的 錯(cuò)誤 。 焊接路徑文件發(fā)送到虛擬環(huán)境實(shí)時(shí)的人機(jī)界面 。 外文資料翻譯 2 2CO 激光熔透焊接時(shí)工件上及焊縫內(nèi)光致等離子體體的特性 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 42 段愛琴，陳俐，鞏水利 摘要 ： 在此論文中 ， 用一個(gè)高速攝像機(jī)和一個(gè)光學(xué)放射監(jiān)視器來探究 2CO 激光熔透焊接不銹鋼時(shí)光致等離子體的特性。 某 些因素可能會導(dǎo)致 焊縫等離子和保護(hù)氣體等離子之間頻率的差異，其中的一個(gè)原因就是焊縫內(nèi) 光致等離子體的壓力會慢慢地增長。 全世界已經(jīng)有許多關(guān)于焊接穩(wěn)定性的研究。例如，許多關(guān)于光致等離子的研究都通過它的光傳播和聲音傳播來 監(jiān)測焊縫 的 缺陷 。 在激光深熔焊接 中， 光致等離子是 一種重要的物理現(xiàn)象 。然而， 由于特殊的應(yīng)用環(huán)境 它需要更高的焊接質(zhì)量 。與此同 時(shí)，光致等離子體和熔池的不斷變化的圖像也顯示了其存在兩個(gè)不穩(wěn)定的頻率段。 操作員 參加了不同層次的控制系統(tǒng)與人機(jī)界面的相互作用 ， 人機(jī)界面結(jié)合全球決策能力的 執(zhí)行 者和焊接機(jī)器人系統(tǒng)的自主能力 ， 由于非結(jié)構(gòu)化環(huán)境的特殊性，焊接任務(wù)可由遠(yuǎn)程監(jiān) 控基于虛擬環(huán)境和自主 控制。 實(shí)驗(yàn)提出馬蹄形曲線焊縫遠(yuǎn)程協(xié)助激光視覺傳感器的表現(xiàn) ， 圖 3 顯示中工作過程 ， 接頭工件的直徑是200 毫米和 100 毫米 ， 自動變焦數(shù)碼攝像機(jī)和 2 眼立體視頻被用作視覺裝置，觀察環(huán)境和機(jī)器人運(yùn)動 。這些 觀點(diǎn) 在 焊接路徑規(guī)劃可以執(zhí)行的研制焊接環(huán)境中也可以看到 。 （ 2） 自由度分區(qū)方法 2/)( )6(2)(1 dsdmt DKVKV ??? )(dmV 是自由度組成部分手動控制命令 ； )6( dsD? 是自由度組成部分視覺傳感器自主命令 ； 焊槍末端的驅(qū)動矩陣△ T可用tV得到。 在人機(jī)界面 的 教參數(shù)設(shè)置，如焊接速度，插值模式和 弧線 位 置， 然后傳送的人機(jī)界面的聯(lián)合數(shù)據(jù)信號控制器 。 在六自由度和氬弧焊焊接機(jī)器人的焊接動議 。 圖 1主窗口焊接多模態(tài)人機(jī)界面 2 系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu) 在地方網(wǎng)站，物理結(jié)構(gòu) 由 全景視頻監(jiān)控，立體視頻顯示，圖形工作站，監(jiān)督的計(jì)算機(jī)和空間鼠標(biāo)組成 。 控制命令分別傳送到真正的機(jī)器人和傳感器系統(tǒng)圖形仿真系統(tǒng)。 根據(jù)不同的人機(jī)交互水平， 焊接遙 控 分為手動控制 、 共同控制，交互控制，監(jiān)督控制和自主控制在遙控焊接任務(wù)，控制策略可以看作是某種控制模式或幾個(gè)相結(jié)合的互動控制模式 。在本系統(tǒng)中，利用左攝像機(jī)觸發(fā)右攝像機(jī)。 1 焊接多模態(tài)人機(jī)交互界面設(shè)計(jì) 焊接遙 控 系統(tǒng) 的 實(shí)施是由接口在遠(yuǎn)程站點(diǎn) 的 焊接機(jī)器人控制 軟件，視頻 顯示系統(tǒng)，視覺傳感系統(tǒng)，圖形仿真系統(tǒng)，手控制器和通信 連接裝置組成。焊接機(jī)器人遙操作系統(tǒng)要求具有較高的軌跡跟蹤精度和焊接過程中的平穩(wěn)性。此工程中使用雙機(jī)械臂遠(yuǎn)程遙控焊接修補(bǔ)泄漏處，負(fù)責(zé)任務(wù)執(zhí)行的機(jī)械臂一個(gè)裝載焊槍，另一個(gè)載有 7臺攝像機(jī)從不同的視角進(jìn)行監(jiān)控 _2 J。一般來說 ， HMI對 HO來說是整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)界面。 論文是在劉琨明老師及其院里老師的悉心幫助，指導(dǎo)下完成的，在此給予衷心的感謝 ！ 附件 1 外文資料翻譯 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 36 外文資料翻譯 1 關(guān)于焊接遙控操作遙控機(jī)器人系統(tǒng)的多模態(tài) 人 機(jī) 交互界面 李海超，高洪明，吳林，張廣軍 摘要 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 37 在焊接遙控操作遙控機(jī)器人系統(tǒng)中 ，人機(jī)界面是 提高生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率的 一個(gè)最重要的因素， 該論文 提出了 關(guān)于 焊接遙 控操作 系統(tǒng)人機(jī)界面的設(shè)計(jì) ： 焊接多模態(tài)人機(jī)界面 。 Sons,20xx. [18] Cross,N. Engineering Design Methods[M].John Wiley amp。但是由于這些部位的形狀不規(guī)則和應(yīng)力的分布復(fù)雜性，基本上按照經(jīng)驗(yàn)公式，經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，或比照現(xiàn)用的類似機(jī)件進(jìn)行設(shè)計(jì)，而略去強(qiáng)度和剛度等的分析與校核。此外，對具體的機(jī)械，還應(yīng)滿足特殊本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 32 的要求，并力求具有良好的工藝性。 故其擠壓強(qiáng)度滿足強(qiáng)度要求。 故其擠壓強(qiáng)度滿足強(qiáng)度要求。 ? ? NFYFXfP arp ??? （ 356） ? ? NFYFXfP arp 1 8 522222 ??? （ 357） 12 PP? 按照軸承 A 的受力大小及壽命進(jìn)行校核： hPCnL k 3 0 0 0 0 0601016 ?????????? ? （ 358） 可知滿足其壽命要求。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 27 圖 38 軸承軸向受力圖 NFNNFF ddae 2482 2 9 3)602 2 3 3( 21 ?????? 可見 A 軸承壓緊， B 軸承放松。 ? ? NFYFXfP arp 3 3 3 611111 ??? （ 351） ? ? NFYFXfP arp 4 0 0 2 222222 ??? （ 352） 21 PP? 按照軸承 B 的受力大小及壽命進(jìn)行校核： hPCnL k 1 0 0 0 0601016 ?????????? ? （ 353） 可知滿足其壽命要求。 （ 1）根據(jù)靜力學(xué)公式可求得軸承處的水平及豎直方向得力： NFbh 1697? NFeh 2669? NFbv 7010? NFev ? 其中 : NFNFNF atr 1 9 1 6 8,2 1 3 3,6 9 7 6 111 ??? NFNFNF atr 2 1 6,2 2 3 3,8 1 3 222 ??? 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 24 圖 35 軸承受力力學(xué)模型 B,E 處所受總的力大小為： 22 bvbhb FFF ?? N7212? （ 345） 22 evehe FFF ?? N2780? （ 346） （ 2）求兩軸承的計(jì)算軸向力： 由 rF 派生的軸向力 dF NNYFF rd 9 2 7 8 02 11 ???? （ 347） NNYFF rd 22 ???? （ 348） 軸向受力分析如下圖 36： 圖 36 軸承軸向受力圖 NFNNFFF ddaa 240420311)73221619168( 2121 ???????? 可見 B 軸承壓緊， E 軸承放松。 ③ 求支反力 1）在水平平面的支反力，由 0?AM ? ? 02111 ???? dFaFbaR arBz 0252 2 3 0 88 1 1 7 ??????BzR NRBz ? 由 ??0z 得 NRR BzAz 6 28 1 3 ??? 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 21 2）在垂直平面內(nèi)的支反力， 0?BM ? ? 0????? cFbFbaR rtAy （ 341） ??????? AyR NRAy ? NR By 0 5 5 22 1 6 ???? 6）作彎矩圖和扭矩圖 ① 在水平平面的彎矩圖 mNmNaRM AzDz ?????? 0 8 6 2 mNdFMM aDzDz ???????? 11 ② 在垂直平面內(nèi)的彎矩圖 mNaRM AyDy ????? mNcFM rEy ????? 7 3 5 2 ③ 合成彎矩計(jì)算： mNmNMMM DyDzD ??????? 1 2222 （ 342） mNmNMMM DyDzD ????????? 2222 （ 343） ④作彎扭矩圖見圖 34 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 22 圖 34 彎扭矩圖 7）軸的強(qiáng)度校核 確定危險(xiǎn)截面 截面 e處彎矩最大，屬 危險(xiǎn)截面，現(xiàn)對 e截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。 3）軸向零件的周向定位 帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接，按 1d 查資料 [3]可得平鍵截面尺寸66???hb ，鍵長 30mm，采用公差配合為 H7/k6，滾動軸承與軸的軸向定位是借過渡配合來保證的，此處軸的直徑公差為 m6。 （ 3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核 1）擬定裝配方案見圖 33 圖 33 軸裝配尺寸方案圖 2）根據(jù)軸向定位的要求，確定軸的各段直徑和長度 ① 為了滿足帶輪的軸向定位要求軸段 f 處有一定位軸肩，故軸 gf 的直徑為20mm，軸長為 40mm。這里取 ?15?d? ； p —— 輸入功率， Kwp ? ； ?????t 5820?? 78? 由于 8078? ,其中 80℃ 為臨界溫度， 故在通風(fēng)良好的情況下，不需要加散熱裝置。 蝸輪傳遞的實(shí)際轉(zhuǎn)矩 mNnPT ????? 2 2112 ?? （ 329） 當(dāng) ?sv sm/ 時(shí)，查資料 [2]圖 得 1?vsZ 。代入上式 38 215 00 0 212 ???????? ??dm =8662 3mm （ 324） 查資料 [2]表 ，接近于 12dm =8662 3mm 的是 9000 3mm ，相應(yīng) m=10mm，1d =90mm。按圖 查得smvs /? ，由圖 知，采用浸油潤滑，得 1?vsZ 。 （ 3）確定許用應(yīng)力 NvsHPHP ZZ39。 （ 1）選擇傳動的類型，精度等級和材料 考慮到傳遞的功率不大，轉(zhuǎn)速較低，選用 ZA 蝸桿傳動，精度 8 c GB10089—1988，其示意圖見圖 32。 ?????t ?? ? 由于 ? ,其中 80℃ 為臨界溫度， 故在通風(fēng)良好的情況下，不需要加散熱裝置。 蝸輪傳遞的實(shí)際轉(zhuǎn)矩 mNnPT ????? 2 2112 ?? （ 312） 當(dāng) ?sv sm/ 時(shí)，查 資料 [2]圖 得 ?vsZ 。 查表 ，按 i=30， m=5mm， 1d =50mm，其 a=100mm， 312?z ， ??x ，蝸輪分度圓直徑 mmmmmzd 1 5 531522 ???? ，導(dǎo)程角 ??? 。 2/2 3 2 0 mmNHP ????? （ 33） 239。?? ? （ 31） 由資料 [2]表 查得 HP39。 （ 1）選擇傳動的類型，精度等級和材料 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 10 考慮到傳遞的功率不大，轉(zhuǎn)速較低，選用 ZA 蝸桿傳動，精度 8CGB10089—1988，其示意圖見圖 31。 基準(zhǔn)直徑 mmdd 1802 ? ，由于安裝帶輪的軸徑為 20mm。 （ 5）驗(yàn)算小帶輪上的包角 1? ? ? add dd ?? 121 ????? ? ? 410/ ?? ???? ?? ?? （ 28） 故滿足小帶輪的包角條件。 故取帶輪直徑 mmdd 1802 ? 。 論文主要研究內(nèi)容 本次論文從整體上對焊接變位機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)，它包括焊接機(jī)械當(dāng)中的傾斜機(jī)構(gòu)，本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 5 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，以及底座的總體設(shè)計(jì)，同時(shí)對機(jī)械當(dāng)中的旋轉(zhuǎn)減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)描述：包括電動機(jī)的選擇，二級蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì)，帶輪及其傳動帶的設(shè)計(jì)計(jì)算，箱體的設(shè)計(jì)等。 板結(jié)構(gòu)肘臂式。 組合式焊接滾輪架。 （ 4）液壓千斤頂式翻轉(zhuǎn)機(jī) 液壓千斤頂式翻轉(zhuǎn)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，載重量大，通常用于本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 4 將工件作 ?? 90~45? 的翻轉(zhuǎn)。 （ 2）框架式翻轉(zhuǎn)機(jī) 用一根橫梁連接在頭尾架的樞軸上或工作臺上，可構(gòu)成框架式翻轉(zhuǎn)機(jī)。 （ 1）頭尾架式翻轉(zhuǎn)機(jī) 這種翻轉(zhuǎn)機(jī)由主動的頭架及從動的尾架 組成，它們之間的距離可根據(jù)所支撐的工件長度調(diào)節(jié)。 （ 5）批量生產(chǎn)定型工件時(shí)，可選用具有程序控制性能的變位機(jī)。 （ 2）要在變位機(jī)上焊接圓形焊縫時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件直徑與焊接速度計(jì)算出工作臺的回轉(zhuǎn)速度；如變位機(jī)僅用于工件的變位，工作臺的回轉(zhuǎn)速度及傾翻速度應(yīng)根據(jù)工件的幾何尺寸及重量選擇，對大型、重型工件速度應(yīng)慢些。 本次論文處于對大學(xué)四年所學(xué)的知識進(jìn)行的一次綜合性的梳理及應(yīng)用，對學(xué)生的綜合能力進(jìn)行的一次較為實(shí)質(zhì)性的鍛煉。但是如果沒有焊接變位機(jī)，對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)件內(nèi)的一些立焊縫、