马鞍型焊缝专用焊接机器人本体设计
时间：2017-11-01
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马鞍型焊缝专用焊接机器人本体设计
按操作机构的不同机器人可分为直角坐标机器人、圆柱坐标机器人等:机器人按机构分类的不同可以将机器人分为串联机器人和并联机器人，机器人各个机构开环不封闭连接为串联机器人，而机器人通过至少两个运动链将动平台和定平台相连接，该并联机构有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构。
下面提出机构的三个方案:
方案一:如图2.16圆柱式定心手腕机构所示，根据管管插接的特点，提出了以圆柱型操作机构为主体，结合二自由度定心手腕的主体机构，由于相贯线焊缝在支管坐标系下为圆，故该机构通过主轴旋转带动焊枪手腕绕支管中心线旋转，通过两个垂直的圆弧形轨道，实现焊枪手腕的定心作用，当调节焊枪工作角和行走角时避免与移动自由度干涉。
方案二:如图2.17所示，机器人主体采用关节型操作机构，空间焊缝各个位置都能到达，焊枪手腕处采用球销副实现焊枪工作角和行走角的调节。
方案三:如图2.18所示，采用并联机器人机构，并联机器人固定在支管上，动平台上两对边相连的支路构成平行四边形，焊枪通过旋转副安装在动平台上。
方案分析:方案一机器人操作主体使用圆柱型操作机构，手腕采用定心手腕，机器人焊接时，手腕的调节和操作机构相互解藕，使控制变得简单;方案二采用关节型坐标机器人，手腕采用球销副，该方案机器人能完成相贯线焊缝的焊接，但是关节型机器人控制系统复杂，成本较高;方案三为并联机器人，该机器人精度高，
刚度大，承载能力强的特点，但是其成本高，控制系统复杂，综合考虑使用方案一，该机构简单可行，控制系统简单，在完成该焊缝焊接的前提下节约了成本。
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