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管道全位置焊接机器人结构设计与运动学分析
被引量：
10
1
作者
冯传智
罗雨
+5 位作者
许耀波
王庆林
任飞燕
于俊杰
苏佳毅
焦向东
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第8期1489-1499,共11页
现有管道全位置自动焊接设备自由度少,无法模仿高级焊工运条手法,从而影响到焊接质量。针对这一问题,设计了一款基于协作机械臂的管道全位置焊接机器人,并进行了运动学分析。首先,根据焊接机器人的结构特点,采用模块化思想对机器人进行...
现有管道全位置自动焊接设备自由度少,无法模仿高级焊工运条手法,从而影响到焊接质量。针对这一问题,设计了一款基于协作机械臂的管道全位置焊接机器人,并进行了运动学分析。首先,根据焊接机器人的结构特点,采用模块化思想对机器人进行了功能模块划分,功能模块包括柔性导轨、行走底盘、六轴协作机械臂和模块间的快锁机构四个部分;然后,根据D-H法建立了运动学方程,结合Robotic Toolbox和MATLAB完成了焊接机器人的建模和运动学仿真;最后,采用蒙特卡洛法对焊接机器人的工作空间进行了可视化分析。研究结果表明:理论上,基于协作机械臂的管道焊接机器人可完成管道壁厚为755 mm、焊缝宽度为310 mm的焊接任务,并且运动学模型正确、结构设计合理,可以满足管道全位置焊枪姿态调整的功能需求。
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关键词
全位置焊接机器人
协作机械臂
管道
焊接
质量
结构设计
运动学仿真
工作空间验证
D-H法
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职称材料
管道全位置焊接机器人结构设计与分析
被引量：
11
2
作者
周伦
尹铁
+2 位作者
张锋
张毅
郭岩宝
《机床与液压》
北大核心
2020年第21期36-40,共5页
针对长输油气管道焊接效率低、劳动强度大和焊接质量不稳定的问题,研制了一种管道全位置焊接机器人。根据野外施工特点,采用模块化设计方法,确定了焊接机器人结构,主要包括行走机构、焊炬调节机构和送丝系统三部分,并对其结构特点和工...
针对长输油气管道焊接效率低、劳动强度大和焊接质量不稳定的问题,研制了一种管道全位置焊接机器人。根据野外施工特点,采用模块化设计方法,确定了焊接机器人结构,主要包括行走机构、焊炬调节机构和送丝系统三部分,并对其结构特点和工作原理进行了分析。根据机械模型建立了机器人的运动学方程,进行了仿真和试验研究,仿真结果表明:该机器人可以完成对应壁厚钢管的焊接,且焊接质量良好。
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关键词
全位置焊接机器人
油气管道
结构设计
运动学仿真
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职称材料
模块化管道焊接机器人结构设计与分析
被引量：
3
3
作者
罗雨
叶朔朔
+1 位作者
许耀波
焦向东
《机床与液压》
北大核心
2024年第15期22-29,共8页
针对城市供水管网铺设时操作空间狭小、人工焊接效率低、质量不稳定等问题,设计一种模块化管道焊接机器人。采用模块化设计方法,完成焊接机器人的机械结构设计,主要包括焊接行走底盘、焊枪姿态调整机构和可调柔性导轨3部分。运用D-H参...
针对城市供水管网铺设时操作空间狭小、人工焊接效率低、质量不稳定等问题,设计一种模块化管道焊接机器人。采用模块化设计方法,完成焊接机器人的机械结构设计,主要包括焊接行走底盘、焊枪姿态调整机构和可调柔性导轨3部分。运用D-H参数法建立机器人运动学方程,基于蒙特卡罗法对该机器人的可视化工作空间进行仿真分析。最后进行模块化管道自动焊接工艺实验和施工现场应用。实验结果和施工现场应用结果表明:该机器人能够完成对应壁厚钢管的全位置焊接任务,焊接过程稳定且焊缝成形良好。
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关键词
全位置焊接机器人
模块化结构设计
空间仿真分析
实验验证
工程应用
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职称材料
题名
管道全位置焊接机器人结构设计与运动学分析
被引量：
10
1
作者
冯传智
罗雨
许耀波
王庆林
任飞燕
于俊杰
苏佳毅
焦向东
机构
北京石油化工学院机械工程学院
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第8期1489-1499,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(51305037,52175286)。
文摘
现有管道全位置自动焊接设备自由度少,无法模仿高级焊工运条手法,从而影响到焊接质量。针对这一问题,设计了一款基于协作机械臂的管道全位置焊接机器人,并进行了运动学分析。首先,根据焊接机器人的结构特点,采用模块化思想对机器人进行了功能模块划分,功能模块包括柔性导轨、行走底盘、六轴协作机械臂和模块间的快锁机构四个部分;然后,根据D-H法建立了运动学方程,结合Robotic Toolbox和MATLAB完成了焊接机器人的建模和运动学仿真;最后,采用蒙特卡洛法对焊接机器人的工作空间进行了可视化分析。研究结果表明:理论上,基于协作机械臂的管道焊接机器人可完成管道壁厚为755 mm、焊缝宽度为310 mm的焊接任务,并且运动学模型正确、结构设计合理,可以满足管道全位置焊枪姿态调整的功能需求。
关键词
全位置焊接机器人
协作机械臂
管道
焊接
质量
结构设计
运动学仿真
工作空间验证
D-H法
Keywords
full-position welding robot
collaborative robotic arms
pipe welding quality
structural design
kinematics simulation
workspace validation
Denavit-Hartenberg(D-H)method
分类号
TH113 [机械工程—机械设计及理论]
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
管道全位置焊接机器人结构设计与分析
被引量：
11
2
作者
周伦
尹铁
张锋
张毅
郭岩宝
机构
中国石油大学(北京)机械与储运工程学院
中国石油天然气管道科学研究院有限公司
出处
《机床与液压》
北大核心
2020年第21期36-40,共5页
文摘
针对长输油气管道焊接效率低、劳动强度大和焊接质量不稳定的问题,研制了一种管道全位置焊接机器人。根据野外施工特点,采用模块化设计方法,确定了焊接机器人结构,主要包括行走机构、焊炬调节机构和送丝系统三部分,并对其结构特点和工作原理进行了分析。根据机械模型建立了机器人的运动学方程,进行了仿真和试验研究,仿真结果表明:该机器人可以完成对应壁厚钢管的焊接,且焊接质量良好。
关键词
全位置焊接机器人
油气管道
结构设计
运动学仿真
Keywords
All-position welding robot
Oil and gas pipeline
Structural design
Kinematics simulation
分类号
TG409 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
模块化管道焊接机器人结构设计与分析
被引量：
3
3
作者
罗雨
叶朔朔
许耀波
焦向东
机构
北京石油化工学院机械工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2024年第15期22-29,共8页
基金
国家自然科学基金面上项目(52175286)。
文摘
针对城市供水管网铺设时操作空间狭小、人工焊接效率低、质量不稳定等问题,设计一种模块化管道焊接机器人。采用模块化设计方法,完成焊接机器人的机械结构设计,主要包括焊接行走底盘、焊枪姿态调整机构和可调柔性导轨3部分。运用D-H参数法建立机器人运动学方程,基于蒙特卡罗法对该机器人的可视化工作空间进行仿真分析。最后进行模块化管道自动焊接工艺实验和施工现场应用。实验结果和施工现场应用结果表明:该机器人能够完成对应壁厚钢管的全位置焊接任务,焊接过程稳定且焊缝成形良好。
关键词
全位置焊接机器人
模块化结构设计
空间仿真分析
实验验证
工程应用
Keywords
all-position welding robot
modular structure design
spatial simulation analysis
experimental verification
engineering application
分类号
TG409 [金属学及工艺—焊接]
TG434.5 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
管道全位置焊接机器人结构设计与运动学分析
冯传智
罗雨
许耀波
王庆林
任飞燕
于俊杰
苏佳毅
焦向东
《机电工程》
CAS
北大核心
2024
10
在线阅读
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职称材料
2
管道全位置焊接机器人结构设计与分析
周伦
尹铁
张锋
张毅
郭岩宝
《机床与液压》
北大核心
2020
11
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
模块化管道焊接机器人结构设计与分析
罗雨
叶朔朔
许耀波
焦向东
《机床与液压》
北大核心
2024
3
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