船舶锚链焊缝自动打磨生产线磨削系统的设计与研究

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1、分类号:TH69密级：公开UDC：621编号：201421202013河北工业大学硕士学位论文船舶锚链焊缝自动打磨生产线磨削系统的设计与研究论文作者：马建龙学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：机械工程指导教师：李世杰职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringDESIGNANDRESEARCHOFGRINDINGSYSTEMFORAUTOMATICGRINDIN

2、GLINEOFSHIP'SANCHORCHAINWELDINGByMaJianLongSupervisor:Prof.LiShijieMay2017原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使

3、用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要锚链作为连接锚和船体之间的链条，用来传递和缓冲船舶所受的外力，是舰船锚泊设备中重要的部分。目前一条锚链的制造过程往往需要十几道工艺

4、，其中锚链的焊缝打磨工艺通常由人工抓持手动砂轮枪来打磨焊缝，不仅生产效率低，粉尘对人体伤害大，而且打磨的焊缝表面质量不高，甚至达不到生产要求。为此本文旨在对锚链的焊缝打磨工艺进行研究，主要研究内容如下：设计了锚链磨削自动化生产线，利用SolidWorks软件完成了实体建模。主要由ABB6700六自由度关节型机器人和砂带三角磨削机组成磨削系统，以及上下塔轮机构、锚链上料传送辊道机构、立链打磨机构、平链打磨机构组成。着重对砂带磨削机结构进行了详细分析，确定了设备的主要技术参数。设计了磨削试验方案，利用正交试验，分析

5、了砂带线速度、机器人进给速度和磨削深度对砂带寿命的影响。得出本系统的最优工艺参数，经实际应用，提高了磨削效率及砂带寿命，对机器人磨削参数优选具有一定的指导意义。对磨削机的强度和模态进行了研究。利用AnsysWorkbench软件对磨削机进行静力学分析，并对其进行了模态分析，优化了磨削机关键零部件，提高了其固有频率，避开了电机的共振频率，满足了设计要求。利用机器人仿真软件RobotStudio建立了锚链磨削系统工作站，并对其过程进行了虚拟仿真。通过模型的导入、系统的配置以及工具与工件坐标系的建立，生成了自动打磨路

6、径，并编写了机器人程序。通过离线编程和仿真调试，验证了打磨系统布局的合理性，为生产线的设计提供了可靠的依据。本文的设计与研究可以有效的提高锚链焊缝打磨的生产效率及其表面质量，减少了人工的劳动强度和生产成本。对工业自动化砂带磨削系统的研究具有一定的实际参考意义。关键词：船舶锚链，砂带磨削，自动化，正交试验，有限元分析IABSTRACTAnanchorchainasachainbetweentheanchorandthehull,usedtoconveyandcushiontheexternalforcesofth

7、eship,isanimportantpartoftheshipanchoringequipment.Atpresent,ananchorchainmanufacturingprocessoftenrequiresmorethanadozenprocesses,inwhichtheanchorchainweldgrindingprocessisusuallymanuallygraspedbyhandgrindingwheelgrindingtoweld,notonlylowproductionefficienc

8、y,dustdamagetothehumanbody,andpolishedweldingSeamsurfacequalityisnothigh,orevenreachtheproductionrequirements.Thepurposeofthispaperistostudytheweldgrindingprocessoftheanchorchain.Themaincontents