焊接柔性加工单元中数控变位机运动精度的研究.pdf

IFWT2006 钢结构焊接国际论坛 焊接柔性加工单元中数控变位机 运动精度的研究 乔及森王政樊丁 (兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室 兰州 730050) 摘要：针对数控座式焊接变位机的运动精度进行了实验测定，对影响数控变位机运动精度的主 要因素，如工作位置角、运动速度、负载阻力矩等进行了单因素作用和多因素综合作用的回归 分析。建立了数控变位机运动精度的预测模型，为变位机优化设计和生产制造提供依据。 关键词：数控焊接变位机弧焊机器人到位偏差运动精度 atthenumericalcontrolled was Abstract：Aiming positioner,thepositioningaccuracytested．Single and mathematicfunctionhavebeen foridentificationof multiple—value developed positioningaccuracy effectfactorssuchas state andloadresistancemomentandSOon．A workingangle，turningspeed numericalmodelfor of wasset wouldbeuseful perditionpositionerpositioningaccuracyup，which for and positioneroptimizingdesignproducing． word：Numericalcon订olled roboL deviation， Key weldingpositioner,Arcwelding Positioning Movingaccuracy 0前言 以先进制造技术取代传统的加工制造模式已成为当今机械制造业发展的必然趋势，在 车辆、桥梁等大型钢结构装焊作业中，以弧焊机器人为中心的柔性加工单元(FMC)和焊 接工作站已获得了广泛的应用。而焊件变位设备作为柔性加工单元和工作站的重要集成之 一，对保证焊枪的可达性，确保工件的到位精度，优化焊接质量，以及充分发挥弧焊机器 人的功能有着举足轻重的作用。 由于焊接柔性加工单元是一高度自动化的复杂系统，要实现上述功能关键是要求与机 器人配套的辅助设备必须具有与机器人同量级的运动精度。为此，针对这一问题，我们对 FMC和工作站中与弧焊机器人配套使用最多的焊件变位设备——数控座式焊接变位机的到 位精度进行了研究，为变位设备的优化设计和生产制造提供参考。 1变位机工作台回转运动精度的测定 1．1座式焊接变位机简介‘1-2，3】 如图1所示，该变位机主要由工作台回转装置、倾斜装置和机架构成。回转和倾斜装 钢结构焊接国际论坛 IFWT2006 置分别由交流伺服电动机驱动，经谐波减速器和一级齿轮副传动后带动工作台回转和倾斜。 r／rnin；倾斜角度为0～ 工作台直径1000mm；台面离地高度900mm；回转速度为0．05～1．6 1 (即选用的光电编码器所能 作为核心的全闭环数字控制系统。设计的控制精度为0．00573。 识别的最小分辨率)。此外该机还具有机械校零装置，通过锥销定位来确定变位机工作台的 初始位置。 图1 0．5t座式数控焊接变位机 1．2运动精度的试验