机器人焊接论文
毕业论文机器人CMT焊接工艺研究

机器人CMT焊接工艺研究摘要本文利用焊接机器人和福尼斯CMT焊机对镀锌板进行堆焊,搭接和对接,分析CMT 机器人焊接焊接得到板材的外观,成型,硬度,气孔产生的原因,焊接变形产生的原因。
得到由于冷金属过渡焊接的特殊的抽送丝方式,其焊接热输入量更小,在同样焊接参数下,冷金属过渡焊接比MAG焊的飞溅更少,熔深更小,且硬度值要明显低于MAG焊。
但是在搭接镀锌板材时,由于无间隙,电弧力过大,弧长修正系数过大,焊接速度过快等原因,仍会出现气孔,对接时由于板材膨胀收缩不均匀仍会出现焊接变形。
关键词:机器人;冷金属过渡;镀锌板前言近年来镀锌板在工业中应用逐渐增多,在所有应用镀锌板的行业中,汽车工业的自动化程度最高,汽车轻量化需求越来越重要,镀锌薄板的应用也越来越多,但镀锌薄板如何有效的焊接一直困扰着工程技术人员,CMT焊接技术的发展成功解决了镀锌薄板的焊接问题。
本文围绕机器人CMT焊接镀锌板过程中容易出现的几个问题展开研究:焊缝外观是否美观,焊缝区域的硬度问题,焊接区域的气孔缺陷问题,焊接过程中的变形问题……本次研究对汽车车身的镀锌薄板的焊接具有一定的现实意义,可实现机器人CMT焊接镀锌薄板少气孔无气孔,少变形甚至无变形,焊接接头美观。
冷金属过渡焊接技术可代替传统MIG/MAG焊进行薄板焊接。
第1章绪论1.1焊接机器人我国在20世纪70年代末开始进行工业机器人的研究,经过二十多年科技的发展,工业机器人的性能更完善、价格更低,应用越来越普遍。
我国在产业转型的过程中,工业机器人的需求在快速增加。
利用焊接机器人不仅能稳定和提高焊接质量,保证其均一性,而且可以改善劳动条件,提高劳动生产率,缩短产品改型换代的周期,减小相应的设备投资。
现在焊接机器人更是遇到难得的发展机遇。
一方面,焊接机器人的价格不断下降,性能不断提升,性价比大幅度提高。
另一方面,劳动力成本也在不断上升。
现在的制造型企业也都在提升加工手段,提高产品质量和增强企业竞争力。
六自由度焊接机器人设计论文_本科论文

1前言1.1设计背景与意义1.1.1 焊接机器人概述焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。
工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机,具有三个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。
为了适应不同的用途,工业机器人最后一个轴的机械接口,通常是一个连接法兰,可接装不同工具或称末端执行器。
焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割)枪的,使之能进行焊接,切割或热喷涂。
自从世界上第一台工业机器人UNIMATE于1959年在美国诞生以来,机器人的应用和技术发展经历了三个阶段:示教再现型机器人、具有感知能力的机器人、智能型机器人。
1.1.2 焊接机器人国内外研究现状(1)国外研究现状自从世界上第一台工业机器人UNIMATE于1959年在美国诞生以来,机器人在工业发达国家得到了迅速发展。
其中日本具有机器人王国之称,此外,世界上还有许多工业发达国家,如美国、前苏联等一些国家的机器人产业也发展得很快。
在亚洲,韩国的机器人产业发展也很迅速,现排名世界前列。
现在国外的机器人各个方面的技术发展现状为,在机械结构上以发展关节型机器人为主流,在控制系统方面主要是发展基于PC的开放结构的控制系统,在驱动技术方面主要是发展 AC伺服驱动技术,此外智能化传感器技术的机器人数量呈上升趋势。
焊接机器人技术正朝着高速、高精度、多功能化方向发展。
(2)国内研究现状我国的工业机器人技术经过三十多年的发展,现在已掌握了机器人的设计制造技术、控制系统的硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,开发出了弧焊、点焊、装配等机器人;现阶段我国焊接机器人的应用主要集中在汽车、摩托车、工程机械、铁路机车等主要行业。
其中弧焊机器人已广泛应用于各大汽车制造厂的自动焊装线上。
但从总体上来看,我国的工业机器人技术及其工程上的应用水平和国外相比起来还有一定的差距。
现阶段我国工业机器人技术主题发展战略目标是:根据2l世纪初,我国国民经济对先进制造及自动化技术的需求,瞄准国际前沿高新技术发展方向,创新性地进行研究和开发工业机器人技术领域的基础技术、关键技术,产品技术和系统技术。
基于六轴工业机器人的焊接工作站设计-毕业论文

本科毕业设计(论文)说明书基于六轴工业机器人的焊接工作站设计摘要本次所设计的内容主要是基于六轴工业机器人的焊接工作站的设计,此外还涉及到了工业机器人的焊接工艺情况的具体分析。
此次设计的六轴工业机器人工作中,主要是利用其起到焊接的作用,主要组成包括ABB机器人本体、IRC5机器人控制器、松下全数字控制CO2/MAG焊机、一套气动焊接夹具。
在系统设计上,根据工业机器人的工作特性从而完成了焊接功能的程序。
RobotStudio当下比较流行的仿真软件,是ABB公司研发专门用来做机器人仿真的一款软件。
利用RobotStudio这款软件内部可以建立虚拟的工作站,然后对工作站的内容进行仿真,最后得出验证结果。
关键词:焊接工作站;六轴机器人;气动焊接夹具;RobotStudio仿真IAbstractThis graduation project is based on the design of six-axis industrial robot welding workstation,including the analysis of robot welding technology. The welding workstation system of industrial robot consists of ABB robot body,IRC5 robot controller,Panasonic fully digital control CO2/MAG welding machine and a pneumatic welding fixture. In the system design,the working program of welding robot is compiled.Robot Studio is the Robot simulation software of ABB Company. It uses Robot Studio to build a virtual workstation and make simulation validation for the workstation. Master the knowledge related to industrial robots,such as three-dimensional modeling,off-line programming,program tuning.Key words: Welding workstation;Six-axis robot;Pneumatic welding fixture;Robot Studio simulationII目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1课题的选题背景与意义 (1)1.2国内外发展概况 (2)1.3本文主要研究内容 (3)第二章六轴机器人焊接工作站的整体设计 (4)2.1 机器人焊接工作站的大体概述 (4)2.2 基于RobotStudio工业机器人焊接的虚拟工作站 (5)2.2.1 RobotStudio仿真软件概述 (5)2.2.2 机器人工作站的虚拟建立过程 (5)2.3 焊接的对象 (6)2.3.1焊接的分类 (6)2.3.2焊接的工件与工作台 (6)2.4 焊接工艺分析 (7)2.5焊接电压与电流 (8)2.6焊接的夹具 (9)2.7 夹具气缸的选型与计算 (11)2.8机器人的焊接工作站的组成 (12)2.9本章小结 (12)第三章焊接控制系统的设计 (14)3.1 ABB机器人系统的简介 (14)3.2机器人焊接系统的硬件设计 (14)3.3机器人焊接工作站系统软件设计 (18)3.3.1 ABB机器人焊接工作站与PLC通讯设计 (18)3.3.2PLC控制系统程序 (19)3.3.3 ABB机器人焊接工作站的程序 (21)3.4章节小结 (24)第四章焊接工作站仿真与测试 (25)4.1焊接工作站的建立 (25)4.1.1 夹具、工作台的结构设计 (26)4.1.2 虚拟工作站建立 (27)4.2工作站仿真 (30)4.3工作站测试 (32)4.4章节小结 (33)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)IV第一章绪论1.1课题的选题背景与意义因为现代化工业的发展迅速,工业4.0的呼声也越来越大,工业机器人在也逐渐的进入人们的生活,而且涉及的领域较多,譬如服务业、重工业、生产业等行业,而且就目前而言,涉及的范围只会越来越广,而人们也只会更离不开工业机器人,而工业机器人之所以可以如此快的渗入人们的生活,主要因为其有着许多的优势:一、工业机器人的引入能够增加工业生产的自动化能力,在工厂的生产过程里面,工业机器人可以代替人工从而高效地完成各项工作流程,而且完成的质量并不亚于手工完成,甚至还可以做许多人工无法完成的工作,这样可以提高工作效率。
机器人焊接技术论文(2)

机器人焊接技术论文(2)机器人焊接技术论文篇二智能化机器人焊接技术研究进展摘要:随着先进制造技术的发展,焊接技术的自动化、智能化得到了显著提升,无论是焊接精度、效率都得到了快速发展与提高,可以说未来智能化机器人焊接技术的发展是大势所趋,必然会在大部分的制造业中取代传统的手工焊接。
本文通过对现代智能化机器人焊接技术研究进展,由此进一步探讨和研究未来的智能化焊接技术发展趋势。
关键词:智能化;机器人焊接技术;发展趋势;制造业引言现代科学技术的发展,传统焊接技术也已经发生了天翻地覆的变化,已经从过去单纯的手工式的焊接转变而智能化的操作,并且随着先进制造技术的发展,焊接技术的自动化、智能化得到了显著提升,无论是焊接精度、效率都得到了快速发展与提高,可以说未来智能化机器人焊接技术的发展是大势所趋,必然会在大部分的制造业中取代传统的手工焊接。
从上世纪六十年代至今,焊接机器人控制与发展主要经历了三个阶段,包括示教再现阶段、离线编程阶段和自主编程阶段。
而现代计算机控制技术以及智能化微处理技术的发展,也进一步提升了智能化机器人焊接技术的发展速率,未来的智能化机器人不仅仅是能够按照预先的编程进行运行和焊接,同时也能够实现多项命令下的同时操作以及良好的应变能力,由此更加智能化、柔性化的进行加工和生产。
1.人焊接智能化技术的主要构成现代焊接技术具有典型多学科交叉融合的特点,将现代智能技术引入到传统焊接应用中国,通过微处理技术和计算机技术,将预先程序事先植入到焊接机器人中,从而实现了其行为的自主性,由此使得其能够执行一系列复杂的动作,并且由于计算机的操控可以对其行为以及环境进行实时监控,从而保证了行为的有效性以及故障的可追溯性。
可以说智能化机器人焊接技术是多种技术的集成,实现了远程监控管理、统一调度规划等多项功能,让现代焊接效率更高,流程更清晰,分工更明确,同时也更加便于管理与协调,仅仅需要通过改变一定的程序就能够实现整体的焊接模式和机器人行为,无疑与传统单一的机器人焊接而言有了长足的进步。
基于焊接机器人的自动化焊接技术研究

基于焊接机器人的自动化焊接技术研究在现代工业生产中,焊接作为一项重要的生产工艺,被广泛运用于各种行业中。
随着技术的不断发展和进步,人们对焊接技术的要求也日益提高。
为了提高焊接质量和效率,自动化焊接技术应运而生。
而基于焊接机器人的自动化焊接技术,无疑是其中的重要一环。
一、机器人的应用背景机器人是一种能像人一样工作、能够执行一系列任务的智能化设备。
在工业生产中,机器人的应用已经非常广泛。
而在焊接行业中,机器人也拥有着越来越多的应用机会。
传统的焊接方式需要人工掌握,并由人工操作焊接工具,无论是精度、效率还是安全性都存在缺陷。
而自动化焊接技术可以有效地解决以上问题,提高生产效率的同时,确保焊接质量。
二、机器人焊接技术的三大发展方向(1)研究焊接机器人的运动控制技术和编程技术自动化焊接技术可以使一些重复性高、工作环境差等难以进行工作的工人获得解放。
焊接机器人能够在任何高温、有害环境下正常工作,吸取光脚、女工等人体对于焊接作业产生的威胁,有效降低了人身事故的发生率。
机器人的运动、控制和编程技术是决定机器人效率和精度的重要因素。
目前,研究者主要关注控制算法和运动优化算法的发展,以及针对狭小空间、特殊形状等焊接环境的编程开发。
(2)改进焊接工艺参数的自动化控制技术机器人焊接技术需要有更加清晰、准确的焊接工艺参数,这是实现自动化控制的基础。
通过对焊接过程中的电流、电压、焊丝送丝速度、气源流量等参数的监测和控制,机器人焊接过程中的焊接参数自动化控制能够使焊接更加稳定、精确、可靠。
为了根据不同焊接任务和工件材质调整焊接参数,人们需要利用机器学习性能对相关算法进行升级,以提高控制系统的智能化水平。
(3)研制多功能机器人焊接系统地形复杂或形状复杂的铁路轨道、钢格栅等构件,以及夹具固定不便的大型车身板件等工件难以进行常规方法的焊接处理。
同时,一些工艺上需要进行拼焊、口角焊等操作,这些工作难以用单一的焊接机器人完成。
由此,多功能焊接系统应运而生。
焊接机器人论文

焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。
根据国际标准化组织(ISO)工业机器人术语标准的定义,工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机(Manipulator),具有三个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。
为了适应不同的用途,机器人最后一个轴的机械接口,通常是一个连接法兰,可接装不同工具或称末端执行器。
焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割)枪的,使之能进行焊接,切割或热喷涂。
1. 焊接机器人的组成焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。
机器人由机器人本体和控制柜(硬件及软件)组成。
而焊接装备,以弧焊及点焊为例,则由焊接电源,(包括其控制系统)、送丝机(弧焊)、焊枪(钳)等部分组成。
对于智能机器人还应有传感系统,如激光或摄像传感器及其控制装置等。
图1a、b表示弧焊机器人和点焊机器人的基本组成。
2.焊接用机器人的主要结构形式及性能世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节式机器人,绝大部分有6个轴。
其中,1、2、3轴可将末端工具送到不同的空间位置,而4、5、6轴解决工具姿态的不同要求。
焊接机器人本体的机械结构主要有两种形式:一种为平行四边形结构,一种为侧置式(摆式)结构,如图2a、b所示。
侧置式(摆式)结构的主要优点是上、下臂的活动范围大,使机器人的工作空间几乎能达一个球体。
因此,这种机器人可倒挂在机架上工作,以节省占地面积,方便地面物件的流动。
但是这种侧置式机器人,2、3轴为悬臂结构,降低机器人的刚度,一般适用于负载较小的机器人,用于电弧焊、切割或喷涂。
平行四边形机器人其上臂是通过一根拉杆驱动的。
拉杆与下臂组成一个平行四边形的两条边。
故而得名。
早期开发的平行四边形机器人工作空间比较小(局限于机器人的前部),难以倒挂工作。
但80年代后期以来开发的新型平行四边形机器人,已能把工作空间扩大到机器人的顶部、背部及底部,又没有测置式机器人的刚度问题,从而得到普遍的重视。
机器人高速焊论文

弧焊机器人高速焊接工艺改进唐山松下产业机器有限公司(063020) 郝福江 王玉松 李亚群摘要:通过空调压缩机壳体环缝的机器人焊接工艺实验,分析了高速焊工艺的诸多难点。
改变弧焊电源的输出特性,配合三元气体(Ar+5%CO2+4%O2)保护工艺,实现了120cm/min 的高速焊接,工艺过程稳定,焊缝成型美观,气密性试验合格率100%,能够应用于流水线大批量生产。
关键词:机器人 高速焊接1. 前言:某公司生产空调压缩机,上盖环缝采用熔化极气体保护焊,机器人焊接。
工件如图一,碳钢材料,搭接接头,板厚3-4mm ,圆筒直径150mm 。
因上盖予装了电源插座,采用CO2/MAG 焊接,焊接电流不能过大,焊速要求120—140 cm/min ,减少热输入量,防止工件过热。
确保焊缝成型美观,气密性实验合格率100%,能稳定的大批量生产。
1.1. 据资料(1)介绍,高速焊接一般是双丝组合、激光+MAG 焊组合、等离子弧焊或电子束焊等工艺方法,CO2/MAG 焊接速度一般在50—80cm/min 。
1.2. 松下WINGS21焊接数据库提供的资料(2)显示,焊接此类壳体,焊速210cm/min ,焊接电流I=340A 电弧电压U=28V ,焊接对接接头尚可,搭接接头焊缝难于成型。
1.3. 用户要求焊接工艺:CO2/MAG 焊接,I =260--270A 、U =26V ,焊接速度120—140cm/min 。
在此规范下,焊缝成型不良,表面缺陷较多,接头严重泄漏。
2、 工艺实验过程:2.1. 试验设备:松下焊接机器人VR-006GII ,该机器人采用WINDOWS CE 操作系统,操作简便,运行可靠。
通过串口,可最多连接5台数字化焊接电源,图.一并可在示教盒内对焊接电流的波形进行精确调整。
配装唐山松下常规的CO2/MAG焊机,分别进行了CO2/MAG焊接试验,焊接速度80cm/min,实现了焊缝饱满美观无泄露的实验目的。
六自由度焊接机器人设计论文

六自由度焊接机器人设计论文2019年6月摘要 (1)第一章绪论及其发展 (2)1.1 机器人的概念 (3)1.1.1 操作机 (3)1.1.2 驱动单元 (3)1.1.3 控制装置 (3)1.1.4 人工智能系统 (4)第二章六自由度弧焊机器人的总体设计 (4)2.1 腕部设计 (4)2.1.1腕部设计的总体要求 (4)2.1.2 本次设计的腕部有2个如图所示 (5)2.2 小臂的设计 (5)2.2.1 小臂设计的总体要求 (5)2.3 大臂的设计 (5)2.3.1 大臂设计的总体要求 (5)2.3.2 大臂设计的总体要求 (5)2.3.3 电机的选择 (6)2.3.4齿轮的设计与校核计算 (8)2.4 腰关节的设计 (11)2.4.1 腰关节设计的总体要求 (11)2.5 传感器的选择 (11)第三章机器人设计展示 (11)参考文献 (12)近年来随着工业自动化的发展焊接机器人逐渐成为一门新兴的学科,并得到了较快的发展。
焊接机器人广泛地应用于锻压、冲压、铸造、焊接、装配、机加、喷漆、热处理等各个行业。
特别足在笨重、高温、有毒、危险、放射性、多粉尘等恶劣的劳动环境中,焊接机器人由于其显著的优点而受到特别重视。
总之,焊接机器人足提高劳动生产率,改誉劳动条件,减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一一个重要手段,国内外都很重视它的应用和发展。
本次设计了一种关节式机器人,具有六个自由度,其中手腕关节具有三个自由度,其它的关节各具有一个自由度,各个关节采用电机驱动。
本设计主要介绍关于机器人的一些基本常识和原理,包括机器人的组成、分类和主要技术性能参数并参考通用型机器人的结构,进行六自由度弧焊机器人的结构设计和其计算机控制系统的设计。
本设计从实际情况出发,对机器人的机构可行方案进行了充分论证,用 Pro/Engineer 和 AutoCAD 等软件设计出了机器人本体结构。
关键词 :六自由度;弧焊机器人;控制系统第一章绪论及其发展1.1 机器人的概念机器人是一个在三维空间中具有较多自由度,并能实现较多拟人动作和功能的机器,而机器人则是在工业生产上应用的机器人,通用型弧焊机器人由机械系统、控制系统、驱动系统组成。
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机器人焊接论文
简介
机器人焊接是一种自动化焊接技术,它使用机器人代替人工进行焊接操作。
这种技术在制造行业中具有广泛的应用,能够提高生产效率和焊接质量,同时减少人工成本和工作风险。
本文将介绍机器人焊接的原理、应用领域以及未来发展趋势。
机器人焊接原理
机器人焊接是指利用机器人进行焊接操作的过程。
它可以分为以下几个步骤:
1.取样和传感器检测:机器人会通过传感器
对焊接对象进行取样和检测,以获取焊接参数和实时反馈信息。
2.路径规划:机器人根据焊接要求和焊接对
象的几何形状,计算出最优的焊接路径。
3.焊接操作:机器人根据路径规划结果进行
焊接操作,控制焊接枪的位置、速度和焊接电流,完成焊接任务。
4.质量检测:机器人在焊接完成后,可以使
用传感器对焊缝进行质量检测,以确保焊接质量符合要求。
机器人焊接应用领域
机器人焊接在制造行业中具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:
1.汽车制造:汽车制造是机器人焊接的主要应用领域之一。
机器人可以用于焊接车身框架、车身板件以及其他关键零部件。
2.电子制造:机器人焊接在电子制造行业中也有应用。
它可以用于焊接电路板、电子设备
外壳和连接线。
3.管道焊接:机器人焊接可用于管道制造领域。
它可以焊接各种类型的管道,包括石油管道、天然气管道和水管道。
4.空间航天:机器人焊接在航天制造领域也有应用。
它可以用于焊接航天器的结构件和航天器发动机部件。
机器人焊接的优势
机器人焊接相比传统手工焊接具有许多优势:
1.提高生产效率:机器人能够快速、精确地完成焊接任务,提高生产效率。
2.提高焊接质量:机器人焊接可以准确控制焊接参数,保证焊接质量的一致性。
3.减少人工成本:机器人焊接可以代替人工进行焊接操作,减少人工成本。
4.减少工作风险:机器人焊接可以减少人工与高温、有毒等环境接触的风险,提高工作安全性。
机器人焊接的挑战
机器人焊接也面临一些挑战:
1.复杂工件的焊接:对于一些复杂形状的工件,机器人焊接可能需要更复杂的路径规划和控制算法。
2.焊接参数的优化:不同焊接任务需要不同
的焊接参数,机器人焊接需要开发适应各种任务的焊接参数优化算法。
3.质量检测的自动化:机器人焊接后的质量
检测通常需要人工干预,如何实现质量检测的自动化仍然是一个挑战。
机器人焊接的未来发展趋势
随着科技的不断进步,机器人焊接在未来将继续发展,并在以下几个方面取得进步:
1.智能化控制系统:未来的机器人焊接将更加智能化,能够自主进行路径规划、参数优化和故障检测。
2.柔性化适应能力:未来的机器人焊接将具备更好的适应能力,能够适应不同形状和尺寸的工件。
3.更高的精确度和速度:未来的机器人焊接将具备更高的精确度和速度,使焊接更快速、更精细。
4.协作式焊接:未来的机器人焊接将能够与
人类工作者实现协作,形成人机协同工作模式。
结论
机器人焊接是一种自动化焊接技术,它在制造
行业中具有广泛的应用。
机器人焊接能够提高生
产效率、焊接质量,同时减少人工成本和工作风险。
未来,机器人焊接将继续发展,并在智能化
控制、柔性化适应能力、精确度和速度以及协作
式焊接等方面取得更大的进步。