引言：

        隨著制(zhi)造業的(de)快速(su)發展，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)技(ji)術(shu)在(zai)各個領(ling)(ling)域(yu)的(de)應用越來越廣(guang)(guang)泛(fan)。然而，傳統的(de)手工焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)存在(zai)著效率低、質量(liang)難以保證等問題。為了(le)解決這些問題，自動(dong)化(hua)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)技(ji)術(shu)逐(zhu)漸成為焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)領(ling)(ling)域(yu)的(de)研究熱點。自動(dong)化(hua)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)機器人由于其高效、精確的(de)特(te)點，被廣(guang)(guang)泛(fan)應用于焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)生產線(xian)中。

        然而，在一些特殊的焊接環境中，如異型環縫焊接，傳統的焊接機器人往往無法滿足要求。由于焊縫形狀復雜、加工面狀態變化多端，傳統機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縫焊接機器人，通(tong)過(guo)機(ji)械臂和滾輪架(jia)實現移動，并在(zai)機(ji)械臂末端設置了焊縫(feng)自動跟(gen)蹤系統。

機器人結構與工作原理：

        該自動跟蹤異型環縫焊接機器人由(you)機(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)底座、機(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)移動馬達、機(ji)(ji)(ji)械臂(bei)(bei)和滾輪架組成(cheng)。機(ji)(ji)(ji)械臂(bei)(bei)的(de)(de)末端設(she)(she)(she)置(zhi)有(you)(you)焊(han)(han)(han)縫自動跟蹤系統，包括定(ding)位模(mo)(mo)塊(kuai)、行動模(mo)(mo)塊(kuai)和焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)模(mo)(mo)塊(kuai)。定(ding)位模(mo)(mo)塊(kuai)通過機(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)末端連(lian)接(jie)(jie)軸與機(ji)(ji)(ji)械臂(bei)(bei)連(lian)接(jie)(jie)，實時獲(huo)取加工面狀態信息。上下浮動滑板(ban)(ban)下端設(she)(she)(she)置(zhi)有(you)(you)行動模(mo)(mo)塊(kuai)，減(jian)速(su)電機(ji)(ji)(ji)設(she)(she)(she)置(zhi)在減(jian)速(su)機(ji)(ji)(ji)固(gu)定(ding)板(ban)(ban)的(de)(de)后側，減(jian)速(su)機(ji)(ji)(ji)固(gu)定(ding)板(ban)(ban)的(de)(de)前(qian)側通過擺動板(ban)(ban)旋(xuan)轉(zhuan)軸可旋(xuan)轉(zhuan)地設(she)(she)(she)置(zhi)有(you)(you)擺動板(ban)(ban)。電動滑板(ban)(ban)固(gu)定(ding)板(ban)(ban)的(de)(de)另一(yi)端固(gu)定(ding)設(she)(she)(she)置(zhi)有(you)(you)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)模(mo)(mo)塊(kuai)，焊(han)(han)(han)槍(qiang)外套設(she)(she)(she)有(you)(you)焊(han)(han)(han)槍(qiang)角(jiao)度調(diao)整塊(kuai)，焊(han)(han)(han)槍(qiang)角(jiao)度調(diao)整塊(kuai)設(she)(she)(she)置(zhi)有(you)(you)焊(han)(han)(han)縫檢測裝(zhuang)置(zhi)。

        在工(gong)作時(shi)(shi)，定(ding)位模(mo)(mo)塊實時(shi)(shi)獲取加工(gong)面(mian)狀(zhuang)態信息，并(bing)將其傳(chuan)輸給行動模(mo)(mo)塊。行動模(mo)(mo)塊根據加工(gong)面(mian)狀(zhuang)態信息，控制(zhi)機械臂的移動，使焊頭始終垂直于加工(gong)面(mian)。同時(shi)(shi)，焊接模(mo)(mo)塊負(fu)責焊接操作，通過焊槍角度調整塊和(he)(he)焊縫(feng)檢測裝(zhuang)置，保證(zheng)焊接的準確性和(he)(he)穩定(ding)性。

實(shi)驗(yan)驗(yan)證：

        為驗證自(zi)動跟蹤(zong)(zong)異型環縫(feng)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)機(ji)器人(ren)(ren)的(de)(de)(de)性能，本文進行(xing)了(le)(le)一(yi)系列(lie)實(shi)驗。首先，利用不同形(xing)狀的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)進行(xing)了(le)(le)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)實(shi)驗，結果(guo)表明(ming)該(gai)機(ji)器人(ren)(ren)能夠準確(que)地跟蹤(zong)(zong)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)，并實(shi)現(xian)(xian)高質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。其次，通過對比手工(gong)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)和機(ji)器人(ren)(ren)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的(de)(de)(de)結果(guo)，發(fa)現(xian)(xian)機(ji)器人(ren)(ren)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)具有更高的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)速度和更穩(wen)定(ding)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)質(zhi)量(liang)。最后，對機(ji)器人(ren)(ren)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的(de)(de)(de)參數進行(xing)了(le)(le)優化，進一(yi)步提升(sheng)了(le)(le)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)質(zhi)量(liang)。

結(jie)論：

        本文設計了一種自動跟蹤異型環縫焊接機器人，通過機(ji)(ji)械臂(bei)(bei)和滾輪架實現(xian)移動(dong)，并(bing)在(zai)機(ji)(ji)械臂(bei)(bei)末端(duan)設置(zhi)了焊(han)縫自(zi)動(dong)跟蹤系統。該機(ji)(ji)器(qi)人(ren)能夠實時跟蹤加(jia)(jia)(jia)工(gong)面狀態，使(shi)焊(han)頭始(shi)終垂(chui)直(zhi)于加(jia)(jia)(jia)工(gong)面，從而顯著提升了自(zi)動(dong)化焊(han)接加(jia)(jia)(jia)工(gong)的(de)質量。實驗結(jie)果表明，該機(ji)(ji)器(qi)人(ren)具有(you)較(jiao)高的(de)焊(han)接速度和穩定性，適用(yong)于異型環縫焊(han)接領域(yu)。

        未來研(yan)究方(fang)向(xiang)包(bao)括進一步提升機器人(ren)的自動跟蹤能(neng)力，改進焊接模塊的穩定性，以及(ji)探索機器人(ren)在(zai)其(qi)他焊接領域的應用。