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大功率离心风机在工业领域有着广泛的应用,其流体动力学多片转叶结构较为复杂,叶片与旋转体之间通过焊接的形式连接。因叶片的特有复杂表面形状,人工焊接过程存在效率低、质量难以保证等问题,且对工人的技术要求高。为了进入叶片之间的中空空间,需要大范围地改变焊接姿势。这使得精度和一致性非常具有挑战性,因此存在焊接质量差的高风险。为了解决这些问题,本论文提出了一种改进的高效自动焊接机器人系统,可以为离心风机进行全自动的焊接操作,提高生产效率和质量。主要研究内容如下:(1)提出了一种由六轴工业机器人,两轴变位机,HMI,PLC,焊接电源单元和焊枪组成的综合焊接机器人系统组成结构。(2)建立了基于机器人和定位器尺寸,齐次变换,DH参数的数学模型来描述机器人和变位机的运动学和运动协调性。Matlab仿真通过在3D工作区中生成机器人和定位器的“粘贴图”图来验证模型的准确性,而运动学分析则可以验证轨迹生成的准确性。(3)基于Roboguide设计了焊接机器人系统的可视化仿真平台。用于高分辨率的旋转机器人仿真和图形分析,以分析使用这些组件的工业风机焊接操作的可行性和动力学,还可以在任何物理实现之前预测和解决任何概念性故障,从而节省了成本和材料。(4)基于PLC控制器和HMI实现了焊接机器人系统的集成设计。PLC梯形图程序高度灵活地集成了系统组件,有助于以高处理速度控制各种执行器和传感器,以提供高频系统控制。