波纹板自动焊接机器人设计与研究.docxVIP

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2025-11-19 发布于浙江
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波纹板自动焊接机器人设计与研究.docx

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2024年第53卷第23期

Vol.53No.232024

热加工工艺

HotWorkingTechnology

ISSN1001-3814CN61-1133/TG

DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814. rjggy@

波纹板自动焊接机器人设计与研究

周超,蒋毅,韩晴清,吴佳峰

(江南大学机械工程学院江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏无锡214122)

摘要院为了提高MARKⅢ型LNG薄膜舱建造的自动化水平袁针对其主屏壁层波纹板的实际焊接需求袁设计了一款专门用于自动焊接的机器人遥对机器人各部分结构进行设计与分析袁利用D-H参数建模方法对机器人运动学进行求解袁采用蒙特卡罗法分析了该机器人的有效工作空间袁利用MATLAB工具箱建立机器人模型袁对正运动及轨迹规划进行了仿

真分析曰对机器人的控制系统进行了软硬件系统设计袁设计了基于模糊PID的自适应轨迹跟踪系统遥最后搭建机器人样机及焊接实验平台验证焊接机器人的性能遥结果表明院机器人结构尧软硬件系统设计合理袁自动焊接运动过程中轨迹跟踪误差小于0.3mm遥随着自动焊接速度的增加袁跟踪误差增大袁但仍能够满足薄膜舱波纹板的实际焊接需求遥

关键词院薄膜舱曰焊接机器人曰正逆运动学曰控制系统曰模糊PID

中图分类号院TG409 文献标识码院A 文章编号院1001-3814(2024)23-0039-09

DesignandResearchofAutomaticWeldingRobotforCorrugatedPlate

ZHOUChao,JIANGYi,HANQingqing,WUJiafeng

(JiangsuKeyLaboratoryofAdvancedFoodManufacturingEquipmentTechnology,SchoolofMechanicalEngineering,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)

Abstract院InordertoimprovetheautomationleveloftheconstructionofMARKIIILNGmembranetank,aautomatic

weldingrobotwasdesignedaccordingtotheactualweldingrequirementsofitsmainscreenwallcorrugatedplate.Thestructureofeachpartoftherobotwasdesignedandanalyzed.ThekinematicsoftherobotwassolvedbyD-Hparametermodelingmethod.TheeffectiveworkspaceoftherobotwasanalyzedbyMonteCarlomethod.TherobotmodelwasestablishedbyMATLABtoolbox,andtheforwardmotionandtrajectoryplanningweresimulatedandanalyzed.Thesoftwareandhardwareoftherobotcontrolsystemweredesigned,andanadaptivetrajectorytrackingsystembasedonFuzzyPIDwasdesigned.Finally,therobotprototypeandweldingexperimentalplatformwerebuilttoverifythefunctionandperformanceoftheweldingrobot.Theresultsshowthatthedesignoftherobotstructureandsoftware,hardwaresystemsisreasonable,andthetrackingerrorintheprocessofautomaticweldingislessthan0.3mm.Withtheincrease