然而，在一些特殊的焊接環(huán)境中，如異型環(huán)縫焊接，傳統(tǒng)的焊接機(jī)器人往往無法滿足要求。由于焊縫形狀復(fù)雜、加工面狀態(tài)變化多端，傳統(tǒng)機(jī)器人很難實時跟蹤焊縫，并保持焊頭始終垂直于加工面。為了解決這一問題，本文提出了一種自動跟蹤異型環(huán)縫焊接機(jī)器人，通過機(jī)械臂和滾輪架實現(xiàn)移動，并在機(jī)械臂末端設(shè)置了焊縫自動跟蹤系統(tǒng)。
機(jī)器人結(jié)構(gòu)與工作原理：
該自動跟蹤異型環(huán)縫焊接機(jī)器人由機(jī)器人底座、機(jī)器人移動馬達(dá)、機(jī)械臂和滾輪架組成。機(jī)械臂的末端設(shè)置有焊縫自動跟蹤系統(tǒng)，包括定位模塊、行動模塊和焊接模塊。定位模塊通過機(jī)器人末端連接軸與機(jī)械臂連接，實時獲取加工面狀態(tài)信息。上下浮動滑板下端設(shè)置有行動模塊，減速電機(jī)設(shè)置在減速機(jī)固定板的后側(cè)，減速機(jī)固定板的前側(cè)通過擺動板旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置有擺動板。電動滑板固定板的另一端固定設(shè)置有焊接模塊，焊槍外套設(shè)有焊槍角度調(diào)整塊，焊槍角度調(diào)整塊設(shè)置有焊縫檢測裝置。
在工作時，定位模塊實時獲取加工面狀態(tài)信息，并將其傳輸給行動模塊。行動模塊根據(jù)加工面狀態(tài)信息，控制機(jī)械臂的移動，使焊頭始終垂直于加工面。同時，焊接模塊負(fù)責(zé)焊接操作，通過焊槍角度調(diào)整塊和焊縫檢測裝置，保證焊接的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
實驗驗證：
為驗證自動跟蹤異型環(huán)縫焊接機(jī)器人的性能，本文進(jìn)行了一系列實驗。首先，利用不同形狀的焊縫進(jìn)行了焊接實驗，結(jié)果表明該機(jī)器人能夠準(zhǔn)確地跟蹤焊縫，并實現(xiàn)高質(zhì)量的焊接。其次，通過對比手工焊接和機(jī)器人焊接的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)機(jī)器人焊接具有更高的焊接速度和更穩(wěn)定的焊接質(zhì)量。最后，對機(jī)器人焊接的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，進(jìn)一步提升了焊接質(zhì)量。
結(jié)論：
本文設(shè)計了一種自動跟蹤異型環(huán)縫焊接機(jī)器人，通過機(jī)械臂和滾輪架實現(xiàn)移動，并在機(jī)械臂末端設(shè)置了焊縫自動跟蹤系統(tǒng)。該機(jī)器人能夠?qū)崟r跟蹤加工面狀態(tài)，使焊頭始終垂直于加工面，從而顯著提升了自動化焊接加工的質(zhì)量。實驗結(jié)果表明，該機(jī)器人具有較高的焊接速度和穩(wěn)定性，適用于異型環(huán)縫焊接領(lǐng)域。
未來研究方向包括進(jìn)一步提升機(jī)器人的自動跟蹤能力，改進(jìn)焊接模塊的穩(wěn)定性，以及探索機(jī)器人在其他焊接領(lǐng)域的應(yīng)用。
