【正文】 謝謝你們大學(xué)期間給我?guī)淼臍g樂，我會永遠(yuǎn)記得大家一起瘋一起玩的日子。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 21 致謝 本論文是在 XXX 老師的 親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的， 姚老師 淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度、勤奮認(rèn)真的工作作風(fēng)和誨人不倦的敬業(yè)精神，都使學(xué)生受益匪淺、終身難忘。 (3) 對焊接機器人系統(tǒng)中的送絲機構(gòu)做了系統(tǒng)分析， 介紹了其原理及組成， 并對部分部件 （送絲輪及其輪軸） 做了設(shè)計和計算 。而送 的焊絲時若間隙不當(dāng)，又會降低送絲力 .因此，不同直徑的焊絲配用相應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)絲嘴，出絲嘴就避免了這些現(xiàn)象的發(fā)生 . 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 20 本章小結(jié) 本章對焊接機器人系統(tǒng)中的送絲機構(gòu)做了系統(tǒng)分析， 介紹了其原理及組成， 并對部分部件 （送絲輪及其輪軸） 做了設(shè)計和計算 。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 18 圖 44 裝在送絲結(jié)構(gòu)底座上的送絲輪 故兩輪槽最大偏移量為 0+ .現(xiàn)在分析裝在送絲輪架上的兩個送絲輪的情況，見圖 45. 裝在輪架 I 上的送絲輪影響其溝槽的軸向尺寸的尺寸有 : 士 ， 12 士 結(jié)構(gòu)底座上的尺寸有 : 士 ， 37， 5 士 首先計算輪架 I 對 中心的偏移量 公稱尺寸 := δ= 22 )()( ??? = 因為是輪架 I 對中心的偏移，故取一半，其值為 + 送絲輪裝在輪架上，尺寸 12 士 ， 士 均對輪槽尺寸有影響，但其尺寸基準(zhǔn)均為 中心，對送絲槽總的影響為 △ 。V型槽和“ U型槽兩種，這是因為 :，硬度高，不易變形，可用較大的壓緊力得到相應(yīng)的送絲力，因而用“ V型槽 。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 14 第 4 章 焊接系統(tǒng)中的送絲機構(gòu) 一般可分為兩輪送 絲 機構(gòu)和四輪送 絲 機構(gòu) ， 考慮 傳動效率高，送絲力大 ，我們采用四輪送絲機構(gòu)， 該機構(gòu)主要由送絲電機、壓緊機構(gòu)、焊絲導(dǎo)向管等組成。由于兩個后行走支撐輪 12 由兩個交 (直 )流伺服電機 31 分別驅(qū)動，展帶運動速度可根據(jù)控制電機轉(zhuǎn)速而變化，并且能有不同的運動速度。在小車體 7 內(nèi)中后部并排安裝有兩個后交 (直 )流伺服電機 30 和兩個后減速器 31,后減速器 31 通過后聯(lián)軸器 32 接蝸輪一蝸桿減速器 33，后驅(qū)動半軸 34 一端接蝸輪一蝸桿減速器 33 的蝸輪，另一端接后鏈輪芯輪 36，后鏈輪 35 與后行走支撐輪 12 固定在后鏈輪芯輪 36 上，前行走支撐輪 37 和前鏈輪 39 固定在前鏈輪芯輪上 38,鏈條 13 將前鏈輪 39 和后鏈輪 35 連接在一起，在鏈條 13 上設(shè)置有展帶磁鋼 14。小車由控制電路發(fā)出信號控制交 (直 )流伺服電機和轉(zhuǎn)向步進電機，從而完成焊縫軌跡自動跟蹤。根據(jù)預(yù)先設(shè)定焊槍的擺幅士 25mm，確定滑塊的有效行程為 60mm，擺速為 0200cm/min。其性能的好壞，將直接影響焊縫的成形。為此， 必須設(shè)計一種合理的機器人運動機構(gòu)，能夠在機器人本體運動的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對焊炬位置的精確控制。 行走機構(gòu) 本論文設(shè)計小車采用履帶式移動方式，在小車后車身上安裝兩個交 (直 )流伺 服電內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 9 機，小車的后驅(qū)動依靠兩個后交 (直 )流伺服電機單獨驅(qū)動兩根履帶，具有較強的驅(qū)動力，雙履帶為小車左、右配置，從動鏈輪的芯輪軸置于可前后和上下移動的調(diào)節(jié)滑塊和彈性懸架上，在小車體的前端兩側(cè)安裝有前驅(qū)動轉(zhuǎn)向輪，前交 (直 )流伺服電機、前減速器和轉(zhuǎn)向步進電機均安裝在小車體的電機座上。 而爬行式全位置焊機器人半履帶小車，前驅(qū)動轉(zhuǎn)向輪和履帶與工件工作面之間既有靜摩擦力、滑動摩擦力又有滾動摩擦力的生成，從而使小車具有較強的牽引能力和負(fù)重能力，小車轉(zhuǎn)向方便靈活，適合在平整和不甚平整的工件工作面上工作。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 8 第 3 章 焊接機器人焊接小車的組成與功能 本文研究的焊接機器人為爬行式全位置焊機器人，其主要組成部分為運動機構(gòu)、焊接系統(tǒng) 、檢測系統(tǒng)與控制系統(tǒng)， 該章 研究重點在于機器人形體和焊接小車的設(shè)計，接下來就對該部分進行說明。 圖 22 傳感器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 7 圖像傳感系統(tǒng) 本系統(tǒng)選用激光圖像傳感器來檢測焊炬與焊縫中心位置的偏差。本機器人系統(tǒng)采用CO2 氣體保護焊技術(shù)，焊接系統(tǒng) 包括焊接電源，送絲機構(gòu)，保護氣體及焊炬保護器。 十字滑塊 在焊接中，要求焊接機器人的焊炬必須精確地沿焊縫以恒定的焊接速度運動，而僅憑履帶式移動機器人本體則難以實現(xiàn)實時、準(zhǔn)確地運動軌跡 控制，因而不能采用焊炬與輪式機器人本體相固接的機器人運動機構(gòu)。由于焊接工件表面為導(dǎo)磁性材料，且凹凸不平，為了提高吸附力，所以本課題選用磁吸附法作為機器人吸附方式。在車體兩側(cè)的側(cè)板 下端裝有磁懸浮構(gòu)件，以增加吸附力。與帶傳動相比，鏈傳動無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，因而能保持準(zhǔn)確的平均傳動比，傳動效率高。履帶式能夠在凹凸不平的地面上行走，穩(wěn)定性好，且能夠爬越較大斜坡，適合焊接現(xiàn)場需要。該機器人具備 6 個自由度，包括焊炬的 X、 Y、 Z 三個方向平動及 轉(zhuǎn)動姿態(tài)的調(diào)整。 該爬行式全位置焊機器人半履帶小車，特征是小車的后驅(qū)動依靠兩個后交 (直 )流伺服電機單獨驅(qū)動兩根履帶，具有較強的驅(qū)動力，雙履帶為小車左、右配置，從動鏈輪的芯輪軸置于可前后和上下移動的調(diào)節(jié)滑塊和彈性 懸架上，前輪既起轉(zhuǎn)向作用又具有驅(qū)動功能，小車牽引力得到增強，能滿足在小車負(fù)載較大時對牽引力的需求，轉(zhuǎn)向精度高 。 總的說來，我國的焊接研究人員對各種焊縫跟蹤方法進行了研究，并在某些特定的應(yīng)用中獲得了成功。 從 20 世紀(jì) 70 年代末開始，清華大學(xué)潘際鑾院士對電弧傳感焊縫跟蹤做了大量研究。華南理工大學(xué)與廣州造船廠共同研制的電磁立焊縫自動跟蹤焊機，用在萬噸輪的焊接上。 20 世紀(jì) 50～ 60 年代多采用接觸跟蹤，西安交通大學(xué)和三橋機車車輛 廠是中國從事接觸跟蹤和電磁跟蹤研究較早的單位。另外，該機器人把送絲機和機器人手臂做 成一體，使送絲機能夠配合焊槍的動作進行轉(zhuǎn)動，以保證送絲始終順暢。該公司還于 1993 年首先銷售在控制柜中內(nèi)藏焊機的機器人，依靠數(shù)字通訊技術(shù)實現(xiàn)了焊機和機器人的結(jié)合。與 NX100 配套的示教盒也采用了功能強大的 Windows CE 操作系統(tǒng)。 隨著計算機控制技術(shù)的不斷進步，使焊接機器人由單一的示教再現(xiàn)型向多傳感、智能化方向發(fā)展將成為科研人員追求的目標(biāo) [5]。焊接機器人是在工業(yè)機器人上裝備焊接系統(tǒng)，如送絲機、軟管、焊槍、焊炬或焊鉗， 并配備相應(yīng)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2 的焊接電源的自動化焊接裝備 [1]。移動焊接機器人由于其良好的移動性、強的磁吸附力以及較高的智能，成為解決大型焊接結(jié)構(gòu)件自動化焊接的有效方法 [4]。然而，許多大型工件體積非常龐大，而且必須在工地和現(xiàn)場進行焊接。 焊接機器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車、工程機械、摩托車等行業(yè)，極大地提高了焊接生產(chǎn)的自動化水平，使焊接生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生了 質(zhì)的飛躍。電子技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)控及機器人技術(shù)的發(fā)展為焊接過程自動化提 供了十分有利的技術(shù)基礎(chǔ)，并已滲透到焊接各領(lǐng)域中。它在機械制造、核工業(yè)、航空航天、能源交通、石油化工及建筑和電子等行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，焊接已從簡單的構(gòu)件連接方法和毛坯制造手段，發(fā)展成為制造業(yè)中一項基礎(chǔ)工藝，一種生產(chǎn)尺寸精確的產(chǎn)品的生產(chǎn)手段。近 20 年來，在半自動焊、專機設(shè)備以及自動焊接技術(shù)方面已取得了許多研究和應(yīng)用成果，表明焊接過程自動化已成為焊接技術(shù)新的生長點之一。同時改善了工人的勞動環(huán)境 [2]。例如：石化工業(yè)中的大型儲油罐、球罐，造船業(yè)中的各種輪船，對這類產(chǎn)品的焊接，就很難實現(xiàn)自動化，許多建設(shè)工作仍然采用人工 焊接 [3]。盡管自主移動機器人的實用化研究還不夠完善，但移動機器人是解決無軌道，無導(dǎo)向，無范圍限制焊接的良好方案。 從 20 世紀(jì) 60 年代誕生和發(fā)展到現(xiàn)在，焊接機器人可大致分為三代： 第一代是指基于示教再現(xiàn)工作方式的焊接機器人，由于其具有操作簡便、不需要環(huán)境模型、示教時可修正機械結(jié)構(gòu)帶來的誤差等特點，在焊接生產(chǎn)中