| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 课题来源 | 第12页 |
| 1.2 课题意义 | 第12-13页 |
| 1.3 焊接机器人技术研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3.1 机器人用焊接工艺方法 | 第13页 |
| 1.3.2 仿真技术 | 第13页 |
| 1.3.3 焊接机器人用弧焊电源的研究 | 第13-14页 |
| 1.3.4 多台焊接机器人和外围设备的协调控制技术 | 第14页 |
| 1.3.5 焊缝跟踪技术的研究 | 第14页 |
| 1.4 焊缝跟踪系统研究 | 第14-16页 |
| 1.4.1 焊缝跟踪系统概述 | 第15页 |
| 1.4.2 焊缝跟踪技术现状 | 第15-16页 |
| 1.5 全位置弧焊机器人国内外研究现状 | 第16-18页 |
| 1.5.1 国外全位置弧焊机器人研究现状 | 第16-17页 |
| 1.5.2 国内全位置弧焊机器人研究现状 | 第17-18页 |
| 1.6 本课题研究内容 | 第18-20页 |
| 第二章 全位置弧焊机器人焊接工艺参数研究 | 第20-26页 |
| 2.1 全位置焊接工艺参数分区 | 第20-21页 |
| 2.2 全位置焊接工艺参数的匹配 | 第21-24页 |
| 2.2.1 焊接与送丝的速度匹配关系 | 第21-22页 |
| 2.2.2 焊道厚度参数匹配 | 第22-23页 |
| 2.2.3 线能量参数匹配 | 第23-24页 |
| 2.3 焊接工艺参数规范 | 第24-25页 |
| 2.4 本章小结 | 第25-26页 |
| 第三章 系统总体概述 | 第26-31页 |
| 3.1 全位置弧焊机器人技术要求 | 第26-28页 |
| 3.1.1 焊接工件对象要求 | 第27页 |
| 3.1.2 摆动焊接方式要求 | 第27-28页 |
| 3.1.3 控制柜设计需求 | 第28页 |
| 3.1.4 手控盒功能需求 | 第28页 |
| 3.2 全位置弧焊机器人系统方案 | 第28-30页 |
| 3.2.1 机械结构方案 | 第28-29页 |
| 3.2.2 电气控制系统方案 | 第29-30页 |
| 3.2.3 焊接工艺初步方案 | 第30页 |
| 3.3 本章小结 | 第30-31页 |
| 第四章 全位置弧焊机器人结构设计 | 第31-55页 |
| 4.1 无导轨全位置弧焊机器人结构设计 | 第31-37页 |
| 4.1.1 无导轨爬行机构 | 第31-34页 |
| 4.1.1.1 行走部分结构设计 | 第31-33页 |
| 4.1.1.2 车体主板结构设计 | 第33-34页 |
| 4.1.1.3 驱动结构设计 | 第34页 |
| 4.1.2 直线摆动机构 | 第34-36页 |
| 4.1.3 角度摆动机构 | 第36页 |
| 4.1.4 焊枪夹持机构 | 第36-37页 |
| 4.2 柔性轨道全位置弧焊机器人结构设计 | 第37-40页 |
| 4.2.1 柔性导轨 | 第37-38页 |
| 4.2.2 柔性轨道爬行机构 | 第38-40页 |
| 4.2.2.1 导向轮结构设计 | 第38-39页 |
| 4.2.2.2 车体主板结构设计 | 第39页 |
| 4.2.2.3 驱动结构设计 | 第39-40页 |
| 4.3 关键标件的校核与计算 | 第40-45页 |
| 4.3.1 纵向摆动机构丝杠校核 | 第40-42页 |
| 4.3.2 直线摆动器驱动电机校核 | 第42-43页 |
| 4.3.3 柔性轨道全位置弧焊机器人齿轮传动校核 | 第43-45页 |
| 4.4 关键零部件有限元分析 | 第45-49页 |
| 4.4.1 连接板静态分析 | 第45-49页 |
| 4.4.1.1 连接板受力分析 | 第46-49页 |
| 4.5 运动学仿真 | 第49-54页 |
| 4.5.1 建立D-H焊接机器人模型 | 第50-51页 |
| 4.5.2 空间轨迹规划 | 第51-54页 |
| 4.5.2.1 关节空间轨迹规划 | 第52-53页 |
| 4.5.2.2 笛卡尔空间轨迹规划 | 第53-54页 |
| 4.6 本章小结 | 第54-55页 |
| 第五章 焊接机器人控制系统硬件设计 | 第55-65页 |
| 5.1 运动控制系统 | 第55-61页 |
| 5.1.1 手持操作盒 | 第55-57页 |
| 5.1.2 下位机 | 第57页 |
| 5.1.3 限位传感器 | 第57-58页 |
| 5.1.4 倾角传感器 | 第58-59页 |
| 5.1.5 焊接电源子系统 | 第59-60页 |
| 5.1.6 步进驱动器 | 第60-61页 |
| 5.2 激光焊缝跟踪系统 | 第61-64页 |
| 5.2.1 CCD激光传感器 | 第62-63页 |
| 5.2.2 激光焊缝跟踪系统控制方法 | 第63-64页 |
| 5.3 本章小结 | 第64-65页 |
| 第六章 焊接机器人控制系统软件设计 | 第65-73页 |
| 6.1 上位机组态软件设计 | 第65-67页 |
| 6.1.1 上位机简介 | 第66页 |
| 6.1.2 人机界面设计 | 第66-67页 |
| 6.1.2.1 功能选择 | 第66页 |
| 6.1.2.2 焊接参数设置 | 第66-67页 |
| 6.1.2.3 控制模式选择 | 第67页 |
| 6.1.2.4 状态监视 | 第67页 |
| 6.2 下位机控制软件设计 | 第67-70页 |
| 6.2.1 下位机控制程序设计 | 第68-70页 |
| 6.2.1.1 自动运行子程序 | 第69页 |
| 6.2.1.2 焊缝跟踪子程序 | 第69-70页 |
| 6.3 通讯协议制定 | 第70-72页 |
| 6.3.1 MODBUS通讯协议简介 | 第70页 |
| 6.3.2 MODBUS通讯的实现 | 第70-72页 |
| 6.4 本章小结 | 第72-73页 |
| 第七章 整机装配与性能调试 | 第73-83页 |
| 7.1 机械组装和检验 | 第73-75页 |
| 7.2 电气系统检测与调试 | 第75-82页 |
| 7.2.1 电气检测 | 第75-76页 |
| 7.2.2 系统性能调试 | 第76-82页 |
| 7.2.2.1 参数设置及运动测试 | 第77页 |
| 7.2.2.2 激光焊缝跟踪检测 | 第77页 |
| 7.2.2.3 焊接工艺试验 | 第77-82页 |
| 7.3 本章小结 | 第82-83页 |
| 第八章 结论与展望 | 第83-84页 |
| 8.1 结论 | 第83页 |
| 8.2 展望 | 第83-84页 |
| 致谢 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-88页 |