相贯线全位置焊接机器人系统研究

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1、工学硕士学位论文相贯线全位置焊接机器人系统研究哈尔滨理工大学2018年3月国内图书分类号：TP242.2工学硕士学位论文相贯线全位置焊接机器人系统研究硕士研究生：导师：申请学位级别：工学硕士学科、专业：控制工程所在单位：自动化学院答辩日期：2018年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP242.2DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchonAllPositionWeldingRobotSystemofIntersectingLineCandidate:Supervi

2、sor:AcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ControlEngineeringDateofOralExamination:March,2018University:HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《相贯线全位置焊接机器人系统研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过

3、的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：年月日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《相贯线全位置焊接机器人系统研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的部分内容。本

4、学位论文属于保密，在年解密后适用授权书。不保密。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日相贯线全位置焊接机器人系统研究摘要工业4.0的提出掀起了智能制造的变革，促使工业自动化的快速发展。在焊接领域，焊接自动化也越来越受到重视。然而在焊接复杂的空间曲线或进行全位置焊接时，传统焊接机器人运动惯量较大，系统干涉现象较为普遍，焊接局限性明显，不足以满足焊接自动化的要求，这就迫使焊接机器人需要不断创新和发展。为确定机器人结构方案、完成程序的编写、实现运动控制功能，从管管相贯三维曲线入手，研究其空间特性，使用数学方程搭建具有代表性的相贯线模型，并进一步建立相贯

5、线焊枪姿态及其焊接速度模型。根据相贯曲线的特殊性，同时为了克服焊枪位姿改变时的干涉现象，采用圆柱坐标系为基础设计机器人整体结构，使机器人骑座于支管上且各运动机制具有独立性。深入分析焊枪相对于焊缝的空间姿态，设计出一款能调节自身工作角的焊枪，使焊枪自身能够具有一定的实时调节能力，在自动焊接过程中和机器人协调完成全位置焊接作业。针对所设计的焊接机器人，以PMAC运动控制卡为核心开发配套的控制系统并对PMAC的各个参数进行设置，结合VS2010平台中的MFC功能和PComm32PRO动态链接库，设计友好的监控操作界面。为了检验相贯线相关数学模型的正确性，验证所设

6、计的焊接机器人机构在焊接过程中的可行性和实用性，利用AUTODESK、MATLAB软件对焊接机器人进行仿真实验，结果表明了相贯线运动方程的正确性和焊接机器人在焊接运动过程中能达到全位置焊接要求。关键词：自动焊接；相贯线；机器人；全位置；PMAC-I-ResearchonAllPositionWeldingRobotSystemofIntersectingLineAbstractTheintelligentmanufacturingischangedbecauseoftheintroductionofindustry4.0,andtherapiddevelo

7、pmentofindustrialautomationispromoted.Inthefieldofwelding,theautomationofweldingisbecomingmoreandmoreimportant.Theinertiaofthetraditionalweldingrobotislargeincomplexintersectinglineandallpositionwelding,thephenomenonofsysteminterferenceiscommon,andtheweldinglimitationisobvious,Iti

8、snotenoughtomeettherequirementsof