煤矿液压支架焊接机器人研究

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1、论文题目：专业：硕士生：指导教师：煤矿液压支架焊接机器人研究机械电子工程薛力猛(签名)马宏伟(签名)摘要液压支架是综合机械化采煤过程中的重要设备，随着我国煤矿事业的发展，采煤量逐年上升，对矿用液压支架的需求也随之增长。而目前我国液压支架的焊接大多还采用人工焊接的方式，在液压支架的数量和质量上都不能满足生产的需求。因此，研究煤矿液压支架焊接机器人具有十分重要的意义。在分析液压支架的工作特性和结构特点的基础上，明确了煤矿液压支架焊接机器人的任务与要求，提出了焊接机器人的关键技术：即机器人本体结构、焊缝自动跟踪技术、机器人遥感控制技术、机器人运动控制技术、多

2、层多道焊处理技术。研究了液压支架焊接参数，设计了多自由度液压支架焊接机器人机械系统，重点对焊接机器人的总体结构、主传动系统、工作台进行了设计，采用三维设计软件建立了机器人的三维结构模型。用D．H(四参数)方法进行了运动学分析，把机器人运动件简化为连杆，建立了机器人的运动学方程，并求解了运动学方程的逆解，借助于CATIA与ADAMS的接口软件Simdesigner，将CATIA建立的机器人模型导入ADAMA，在ADAMS仿真软件中建立焊接机器入机械系统虚拟样机，针对煤矿液压支架的焊缝特点，分别对长宜焊缝、圆弧焊缝、工作台旋转进行了动力学仿真分析。综合比较

3、了目前应用的焊缝自动跟踪系统，提出了液压支架焊缝自动跟踪系统方案，选定了跟踪系统的传感器。总之，通过液压支架焊接机器人的机械系统设计、仿真分析和研究，为物理样机的研制提供了可靠的依据。关键词：液压支架；焊接机器人；ADAMS；运动学分析；动力学分析研究类型：应用研究Subject：ResearchonMineHydraulicSupportWeldingRobotSpecialty：MechatronicEngineeringName：xuelimengInstructor：MaHongwei(signature)基丝垃鲤(Signature)ABST

4、RACTThehydraulicsupportsaretheimportantequipmentsinthefully—mechanizedcoalmining．Alongwiththedevelopmentofourcountrycoalmine，themimngcoalquantityrisesyearbyyear,thedemandofmineralhydraulicsupport’Swillgrowthcontinuously．Atpresent，hydraulicsupport’Sweldingmostlyalsousesthemanualw

5、eldinginourcountry,itcannotsatisfytheproductiondemandingforhydraulicsupport’Squantityandthequality．Therefore，thestudyofcoalminehydraulicsupportweldingrobotisveryimportant．Thestructuralcharacteristicsandworkcharacteristicsofhydraulicsupportareanalysed，thetask，requirementsandkeyte

6、chnologiesofweldingrobotareputforward．Thekeytechnologiesincludethemainbodystructure，theweldedjointautomatictrackingtechnology,therobotremotesensingcontroltechnology,therobotmotioncontroltechnologyandthemulti．．1ayermulti—channelweldtheprocessingtechnology．thehydraulicsupportweldi

7、ngparameterhasbeenstudied，themulti—degree-of-freedomhydraulicsupportweldingrobotmechanicalsystemhasbeendesigned．Theweldrobofsoverallstructure．themasterdrivesystem，theworktablehavebeendesigned，andtherobot·Sthree．dimensionalstructuremodeliSbuiltbythethreedimensionaldesignsoftware．

8、ThekinematicanalysishascompletedwithD—H(fourpar