1. 研究目的与意义（文献综述）

国内外现状：

随着国家工业的不断进步，对于焊接质量有了更加高的要求，采用焊接机器人替代人工焊接成为焊接领域的趋势。实现稳定、优质、高效的焊接是应用焊接机器人的意义所在。现阶段，我国的焊接机器人的技术研究主要集中在以下几个方面。（1）机器人用焊接工艺。在机器人焊接方面，目前最常用的弧焊技术是气体保护焊，这种方法主要包括融化极氩弧焊和富氩混合气体保护焊。除了这两种方法，使用较多的方法就是钨极氩气保护焊。一些在弧焊机器人方面技术较先进的国家使用的方法多是热丝等离子焊、热丝tig焊等前沿工艺。（2）焊接机器人用弧焊电源的研究。目前我国所使用的电源主要依赖于进口产品，但国内在这方面的研究已经开展，并有一些产品推向市场，可是在焊接稳定性、控制精准性等多方面性能参数上与国外产品还有一定的差距。（3）焊接机器人传感技术。目前焊接发展的方向是焊接自动化和智能化，其中传感技术是实现这个目标的关键所在。由于焊接过程中的干扰因素过多（如弧光、高温、烟尘、飞溅、振动等），所以传感器获取信息的难度很大，这对传感器有更加高的要求。目前我国常用的传感器主要有触杆接触式传感器、电极接触式传感器等。在众多焊接传感器中，接触式传感器、激光视觉传感器和电弧传感器以其独特的优势广泛应用于弧焊机器人焊接过程中。（5）多台焊接机器人及外围设备的协调控制技术。由于单台焊接机器人的效率、感知能力提升到一定的水平后很难再有突破，或是达到目标要求所需要的成本非常昂贵，这就迫使某些焊接任务采用多台焊接机器人协作完成，所以对多焊接机器人及外围设备的协调控制技术的研究也就颇为重要。（5）焊缝自动识别与跟踪技术。由于加工和装配上的误差，以及焊接过程中产生的不均匀温度场导致的焊接变形等会造成焊缝形状及位置的变化，因此在焊接过程中采用焊缝跟踪技术实时检测焊缝状态，以调整焊接路径，这对保证焊接质量至关重要。目前焊缝自动识别与跟踪技术主要是基于传感器技术及控制技术进行的相关研究。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计的基本内容是设计一套完整的焊接机器人工作站,其工作是将辊环周向焊接至滚筒上。内容包括总体设计、辊环定位夹具设计，单轴变位器（周向）设计，以及对焊接机器人系统的机械结构运动进行仿真分析计算，并进行碰撞检测。

设计目标在于设计出整个机器人工作站的空间分布结构，以及主要部分的详细结构并完成三维绘图和运动仿真。使得该焊接机器人工作站真正能实现机器人换人。

总体设计拟采用robotstudio软件，对整个工作站有一个大体的规划，包括焊接电源、机器人控制柜、机器人本体、工作台、安全设施等并详细对各个组成部分进行选型和位置布置。

3. 研究计划与安排

第1-3周：明确毕业设计任务，查阅相关资料，初步提出系统总体设计方案，并撰写开题报告

第4-6周：分析给定参数，确定总体设计方案

第7-10周：机械结构详细设计

4. 参考文献（12篇以上）

[1]张龙华.焊接机器人在现代工业生产中的应用[j].电焊机,2009,04

[2]王恩浩.焊接机器人技术现状与发展趋势[j].中国高新技术企业,2014,17

[3]曾孔庚,李永刚.新一代焊接机器人的技术发展[j].电焊机,2009,04

[4]张文明,王新宇.浅谈焊接机器人现状及发展趋势[j].山东工业技术,2016.02