船舶格子間焊接專用機(jī)器人系統(tǒng).pdf

1、近年來雙層底船已經(jīng)獲得了船舶運(yùn)輸業(yè)的廣泛認(rèn)可，在雙層底船舶的建造過程中格子間結(jié)構(gòu)目前以其生產(chǎn)效率低、焊接質(zhì)量差、生產(chǎn)環(huán)境差、生產(chǎn)工人勞動強(qiáng)度高、變形復(fù)雜等成為制約提高船舶建造效率，控制成本的瓶頸。鑒于自動化焊接在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、工作環(huán)境、成本等方面具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢，國內(nèi)外很多船廠及研究機(jī)構(gòu)都開展了自動化焊接機(jī)器人在格子間結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的研究工作，并取得了很多實(shí)際應(yīng)用的具體成果。隨著機(jī)器人技術(shù)的迅速發(fā)展，小型化的船舶格子間專用機(jī)器人及其

2、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成為下一個研究進(jìn)展方向。
　　在總結(jié)了之前采用現(xiàn)有大型機(jī)器人進(jìn)行系統(tǒng)集成導(dǎo)致整個格子間焊接平臺體型過于龐大的經(jīng)驗(yàn)后，通過實(shí)地考察船舶格子間的整個生產(chǎn)過程及生產(chǎn)需求，本文從焊接機(jī)器人本體的設(shè)計(jì)入手，結(jié)合機(jī)器人的工作需求，環(huán)境制約，采用仿生學(xué)理論設(shè)計(jì)了機(jī)器人的關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)方式及具體尺寸，并用三維軟件SolidWorks進(jìn)行三維模型的建立和整機(jī)的組裝，通過有限元軟件ANSYS進(jìn)行初步的靜力學(xué)分析獲得機(jī)器人各關(guān)鍵部件的可靠性完

3、全符合工作要求。
　　鑒于格子間空間的多障礙和多制約的焊接條件，本文針對格子間設(shè)計(jì)了具有兼容性的焊接平臺，并且選用了最新的小型化焊接機(jī)器人控制柜，功能先進(jìn)的焊接電源，重量合適的機(jī)器人焊槍，以及其他的焊接必備設(shè)備，在虛擬空間搭建了整個系統(tǒng)，并針對普通散貨船和萬箱集裝箱船進(jìn)行了格子間每條焊縫的模擬仿真，仿真結(jié)果顯示了設(shè)計(jì)的焊接機(jī)器人及焊接平臺對于不同焊接工況的優(yōu)良適應(yīng)性和整體的靈活性。
　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人小型化以及整