一种焊接操作机的机构设计说明书

一种焊接操作机机械机构设计摘要焊接是现代非常重要的工艺技术。它存在于很多行业，其中包括机械制造、核工业、航空航天等很多的大型行业。焊接操作机具有很多种结构的形式，其中包括固定式、回转式、全位置等。用户可以根据自己所需自由选择自己所需要的技术。焊接操作机主要由动力装置、控制装置、传动装置等装置组成。在本文中主要讨论焊接操作机的机构设计以及计算过程，其中包括立柱回转机构、锁紧机构、行走台车的设计等机构设计，其中包括了齿轮、轴、联轴器、键等零件的选择与校核。其中立柱回转机构是负责整体焊接机构的运动；锁紧机构是负责锁紧立柱回转机构的；台车则是焊接操作机的主体，负责焊接操作机的移动。关键词：焊接操作机；行走台车设计；锁紧机构设计；立柱回转机构设计IIABSTRACTWelding is a very important technology.It exists in many industries, including machinery manufacturing, nuclear industry, aerospace and other large industries . There are many types of welding machine structure, including fixed, rotary, all position, etc. Users are free to choose the technology according to they need. The welding machine is mainly composed of power device and control device.In this paper, the mechanism design of the welding manipulator is mainly discussed, including the design of the column, slewing mechanism, locking mechanism, trolley design, including the selection and verification of gear, shaft and other parts.The column slewing mechanism is responsible for the movement of the whole welding mechanism; the locking mechanism is responsible for locking the column slewing mechanism; the trolley is the main body of the welding manipulator, and is responsible for the movement of the welding manipulator.Key words: welding machine operator； Bogie design；Locking mechanism design；Design of column slewing mechanism目录1. 绪论11.1 本课题的目的与意义11.2 国内外研究现状、发展动态11.3 主要的设计和计算22. 立柱回转机构的设计计算32.1 电机的选择32.2 齿轮的设计计算以及校核52.3 回转轴承选择及校核92.4 联轴器选择以及计算过程102.5 键的选择校核与设计计算113. 行走台车的机构设计计算123.1 电机选择123.2 车轮轴设计及强度的校核133.3 联轴器的设计与选型184. 锁紧机构的设计与计算204.1 锁紧原理及强度的校核204.2 锁紧电机的选择224.3 联轴器、键的设计计算与校核225. 环保与经济性研究245.1 环保性分析245.2 经济性分析246.总成25参 考 文 献26致谢27附录 1：外文翻译28附录 2：外文原文32III焊接操作机机械结构设计1. 绪论1.1 本课题的目的与意义焊接是现代非常重要的工艺技术。它存在于很多行业，其中包括机械制造、核工业、航空航天等大型行业。在 21 世纪的今天，科学发展的越来越迅速，焊接早就已经变得和以前的焊接方式有很大程度的不同，以前的传统技术设计现在已经不能满足现代产品的制造要求。而且传统的焊接技术对于焊接工人来说有很大的危险，需要工人站在第一线。所以为了保证焊接产品质量的安全稳定、为了保障工人的安全问题，提高生产率和改善劳动条件早就已经成为现代焊接技术发展最需要解决的问题。所以这次在前人的基础上本人进行一次小型的焊接操作机的机构设计。1.2 国内外研究现状、发展动态科技在飞速发展，因此世界的焊接设备和方法也得到了大力的发展。在 21 世纪的今天，科学发展的越来越迅速，现代=焊接早已经变得和传统焊接方式有很大的不同。以前的传统技术现在不能满足现代产品的制造要求。所以保证焊接产品质量的安全稳定，提高生产率和改善劳动条件已成为现代焊接技术发展最需要解决的问题。最近几年，我国进一步发展了焊接技术。虽然我国焊接设备年常量很低，但是仍然有很重要的作用。所以，国外很多制造业中心都在朝着我国进行转移。这势必带来大量先进得技术，同时带动我国焊接技术飞速发展，产生蓬勃的生机。而且国外近年来研制除了许多自动化，高性能的焊接机器人。随着科学发展的越来越迅速，焊接早就已经变得和以前的焊接方式有很大程度的不同，以前的传统技术设计现在已经不能满足现代产品的制造要求。最近几年，我国进一步发展了焊接技术。尤其以德国、美国、西班牙发展的最为迅速。比如 6 爪蜘蛛自动化焊接机器人等自动化焊接操作机，都为人类事业发展带来了很大的变化。节省了大量劳动力，节省了资金，同时还使得在危险区域工作更让人放心。我国也一定会在高科技迅速的发展下再次焕发出蓬勃的生机。与此同时，我国的焊接技术还很不成熟，造成大量不必要的浪费，因此，我国现在对焊接装备的要求越来越高，非常急切的需要各种高性能、高精度、高自动化的焊接装备。第 38 页 共 38 页1.3 主要的设计和计算(1) 行走台车 、 锁紧机构以及立柱回转机构结构设计 ；(2) 齿轮的计算和校正 、 轴的计算和校正等计算 ；(3) 联轴器的选择计算 、 键的选择与计算 。2. 立柱回转机构的设计计算2.1 电机的选择立柱回转机构是焊接操作机中特别重要的部分，它负责焊接机的整体运动以及回转，用来调整整体机械的位置。图 2.1立柱的受力分析简图效率：h =h1h2h3 = 0.99 0.97 0.99 = 0.95FC =10KNFA = 4.8KNFB = 4.8KNT径 = 0.5 f (dAFA + dBFB) = 98.7KN mmT轴 = fcdcFc = 1KN mmT = k(T径 + T轴）=119.64N m机械要求电动机输出的功率按下式计算：P输入 =PTn 9550hP输入= 0.24Kw输 出 = h= 0.25KwP额定 =1.20.25 = 0.3Kw表 2.1电机的选择选用要求回转圆盘初选转速 60。/s ,n=1.78r/min,齿轮 i=8减速器 i=60 ，载荷平稳，常温下连续运转，焊接工作环境为多尘，电压为工业电压 380V。所以：n=1.78860=910r/min 查表得电动机数据，如下表：表 2.2电机选用方案比较2.2 齿轮的设计计算以及校核（1）减速器的计算与选择第一次选择减速器的传动比为 i=60第一次选择尺寸较小的齿轮，他的转速为 1000/60=16.67r/min第一次选择两个互相配合的齿轮之间的的传动比u=16.67/1.78=9.36（2）回转立柱齿轮的计算材料的选择小齿轮 40Cr, 241-286HBS， 大齿轮 45，217-255HBS。压力角 =20初选小齿数Z1 = 24Z 2 = Z1u = 224.64，取Z2=225试选 KHt = 1.3fd = 1区域系数： ZH = 2.5小齿轮传送的转矩： T1 = 9.55106 N mm 材料的弹性影响系数： ZE = 189.8MPa0.5 计算接触疲劳强度用重合系数Zeaa1 = arccosz1cosa /(z1 + 2ha*） = 29.841aa2 = arccosz2 cosa /(z2 + 2ha* )= 21.349ea = z1(tanaa1 - tana) + z2(tanaa2 - tana)/ 2=1.76ze = 0.864计算接触疲劳许用应力sH查得小齿轮和大齿轮接触疲劳极限为sH lim1 = 600MPasH lim 2 = 550MPa应力循环次数： N1 = 60 jLh = 601.781(2830010) = 5.126106N 2 =N1 = 5.477 105u查得接触疲劳寿命系数：KHN1 = 0.90KHN 2 = 0.95取失效概率为 1%，安全系数为 1sH 1 =KHN1sH lim1 = 540MPa ssH 2 = KHN 2sH lim 2 = 523MPaS取其中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即sH = sH 2 = 523MPa小齿轮的分度圆直径： d1t = 131.638mm调整分度圆直径。圆周速度: v = d1tn1601000= 0.012m / s齿宽： b = fdd1t = 131.638mm实际载荷系数 KH使用系数 KA = 1根据v = 0.012m / s8 级精度动载系数 Kv 1.0齿轮圆周力： Ft1 = 2T1 / d1t = 21.29106 /131.638 =19599NKAFt1 / b =1488.89N / mm f100N / mm查得齿间载荷分配系数 KHa = 1.2用插值法查得 8 级精度，齿向载荷分布系数 KHb = 1.488KH = KAKVKHaKHb =111.21.488 =1.79按实际载荷系数算得分度圆直径KH1.79d1 = d1t 3 = 131.638 3 = 146.45mmKHt齿轮模数： m = d1 = 6.1mmz1按齿根弯曲疲劳强度设计1.3mt （2-1）试选KFt = 1.3计算弯曲疲劳强度用重修度系数： Ye = 0.25 + 0.75 = 0.676ea查得齿形系数： YFa1 = 2.65应力修正系数： Ysa1 = 1.58YFa 2 = 2.23Ysa2 = 1.76小齿轮和大齿轮齿根弯曲疲劳极限分别为：sH lim1 = 500MPasH lim 2 = 380MPa弯曲疲劳寿命系数： KFN1 =1.05取弯曲疲劳寿命系数：S=1.4KFN 2 = 1.0sF 1 = KFN 2 sH lim 1 = 1.05500 = 375MPaS1.4sF 2 = KFN 2 sH lim 2 = 1 380 = 271.43MPaS1.4YFa1 Ysa1 = 2.651.58 = 0.011165sF1375YFa 2 Ysa2 = 2.231.58 = 0.0144597sFa 2271.43因为大齿轮大，所以取 0.0144597计算模数： mt = 3.85调整齿轮模数圆周速度 vd1 = mtz1 = 3.85 24 = 92.4mmv = d1n1601000= 0.009m / s齿宽： b = fdd1 = 92.4mm宽高比： h = (2ha* + c* )mt = 8.66mmb / h =10.64计算实际载荷 KF 按 8 级精度和 v 数据查得 Kv = 1.0Ka = 1.2KHb = 1.450KFb = 1.34K = KvKaKHbKFb = 2.33实际载荷系数算得出齿轮模数：KF2.33m = mt 3 = 3.85 3 = 4.68KFt1.3按照齿面疲劳强度模数大于齿根计算的模数，取m = 4.68 取整m = 5d1 =146.45mm小齿轮齿数 z1 = d1 = 29.29 ，取mz1 = 30大齿轮齿数 z2 = uz1 =190.8 ，取 z2 = 191为了保证设计齿宽 b 和节省材料，一般将小齿轮略加宽 5-10mm，取b = 155mmb2 = b =150mm强度校核按齿面接触疲劳度校核：1sH =2KHT1 u +1zHzEze = 518MPa sH fdd 3u满足此次要求 ，因此安全按齿根弯曲疲劳强度校核s 1 = 2KFT1YFa1Ysa1Ye = 122.55MPa sF 1fdm3 z 2sF 2 = 2KFT1YFa 2Ysa2Ye1fdm3 z 2= 124.21MPa 1.6P013000S0 = 1.6 为静载荷安全系数，所以安全。2.4 联轴器选择以及计算过程本次联轴器的主要设计尺寸如下：所以选择联轴器 HL3 型好是最为适合的。ZC28 45YB38 52GB5272-85公称转矩： T = 9.55106 P = 38.8N mn计算转矩： Tc = KAT =1.538.8 = 58.2N m 630N m = Tw设计的要求非常合格。2.5 键的选择校核与设计计算在较小齿轮尺寸的地方：齿轮材料 45 钢，查得sp= 120 -150MPasp = 2000TKld= 2000515 = 91.48N / mm2 sp7 56 9满足设计要求，安全。3. 行走台车的机构设计计算3.1 电机选择行走台车是焊接操作机中最为主体的部分，其中需要估算台车尺寸，计算与选择电机型号，联轴器，减速器，键等零件的选择与校核。图 3.1台车的受力简图车轮与导轨的侧面摩擦系数第一次选择为： Kf = 2.5由公式：F 2 = F1(2030 - 900) = 16700N2030F 3 = F1 900 = 13300N2030d = 75mmf = 0.02所以电动机的功率： p =FV60000f= 0.2Kw所以选择电机型号 Y90S-4 是最好最合适的。3.2 车轮轴设计及强度的校核轴的设计计算主要包括两个方面的内容：轴的结构设计和工作能力计算与校核。其中轴是结构中比较重要的一个部分，它负责连接轮子与减速器，负责主体传动。图 3.2车轮轴图3.2.1 主动轴的设计计算轴的设计除需满足强度要求外，在结构上还要保证轴的回工、轴上零件的固定、定位、装配和拆卸，轴系调整等工艺和维护要求。一般轴多制成阶梯状，各段的长度和直径根据轴上零件的安装和受力要求确定；其表面质量、加工精度等级应视诸零件的配合、工作要求选择。现在选择材料为 45 钢，传递功率为 0.8KW，转速为 8.0r/min。3.2.2 轴的强度与选择要点以及强度的校核（a）(b)(c)(d)(e)(f)图 3.3轴的受力分析图图 3.4台车的传动装置图图 3.5轮架结构图3.3 联轴器的设计与选型同立柱回转机构。故选用联轴器 HL3 型联轴器是最为合适的。ZC28 45YB38 52GB5272-85公称转矩：T=9.55106 计算转矩：P 38.8 N mnTc = KAT =1.538.8 = 58.2N m p 630N m = Tw由上述公式可以得知，满足要求，所以安全。4. 锁紧机构的设计与计算4.1 锁紧原理及强度的校核4.1.1 锁紧机构的强度校核锁紧机构主要通过梯形螺杆的运动进行锁紧，达到锁紧立柱回转机构的目的。图 4.1锁紧机构图图 4.2锁紧机构的布局图图 4.3底面布局图螺栓校核：技术参数可知预紧力 F =1500N这里选择材料为 45 钢，可以获得sp = 360，取S = 1.4s = szS= 5.9sca = 7.67 p s = szS= 257.14由上可知，满足设计要求，所以安全，故 M18 也可以4.2 锁紧电机的选择现在这里先取锁紧半径为：R=550mm。再取锁紧时的阻力矩为： T = FR = 825000N mm这里取 减速器 = 0.96 联轴器 = 0.93 w = 0.960.93 = 0.91TnP= =9550825000 0.0011.789550 0.95= 0.17KW4.3 联轴器、键的设计计算与校核4.3.1 联轴器的设计计算与校核联轴器是机械传动忠常用的部件。它们主要用来连接轴与轴之间的转动，用来传递运动与转矩；同时还可以作为安全装置来使用。电机输出轴径为 D=28mm 结合减速器输入轴 D1=35mm故可选用联轴器 HL2 型弹性柱销联轴器。公称转矩：计算转矩：ZC28 45YB38 52T=9.55106GB5272-85P 38.8 N mnTc = KAT =1.538.8 = 58.2N m p 630N m = Tw满足设计要求。4.3.2 键的选择与校核键是一种标准件，通常用来实现轴与轮之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。键连接的类型有：平键连接、半键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。选择键 1030GB1096-79b=10, h=8, L=30材料 40Cr，查得sp= 120 -150MPasp = 2000T 65.02N / mm2 p spKld满足要求，所以很安全。5. 环保与经济性研究5.1 环保性分析由于我国的环境问题一直是一个非常严重的问题，所以在本次设计中很多零件的选择与计算都是经过本人大量计算与思考，从而获得的最好的最优的零件， 尤其是最近几年，我国进一步发展了焊接技术。我国现在焊接技术虽然还很不成熟，我国焊接设备年常量很低，但是仍然有很重要的作用。所以，国外很多制造业中心都在朝着我国进行转移。这势必带来大量先进技术，同时也带来了很多环境方面的巨大问题，所以在环保方面我也是挑选的最优的零件，所以在本次设计中环保性绝对是最好的，满足了我国对于环境方面的要求，同样考虑到了环境保护的问题，降低噪音、合理安排润滑液的排放，尽可能减少生产过程中对人体的危害，使环保得到最大化。5.2 经济性分析我国在焊接技术中每年都要浪费大量的材料，所以经济性分析是非常必要的。所以在这次的焊接操作机设计中由于零件的选择计算，零件的校核与校正都是由本人亲自计算，在选用机械零件的时候都是尽量挑选其中质量最优，最便宜， 最环保，最有效的零件。国外很多制造业中心都在朝着我国进行转移。这势必带来大量先进技术，同时带动我国焊接技术飞速发展，产生蓬勃生机。也会带动我国的经济巨大的发展。但是因为我国对于这方面每年都有大量的浪费，所以我们才需要进行经济性分析，以达到经济可靠地目的。这样我们既满足了使用要求， 又避免了的浪费，达到最好的加工效果。焊接操作机机械结构设计6. 总成图 6.1总体结构的三维模型参 考 文 献1 中国机械工程学会焊接学会编，焊接手册第一卷：焊接方法及设备M , 北京:机械工业出版社,1992.2 谭蓉. 先进焊接设备与维修M.北京:机械工业出版社,2006.3 于庆胜. 2006 年度我国焊接设备行业状况分析，电焊机J,2007,(10).4 Andrew Cullison and Mary Johnson; Welding Forges Into the Future ； Welding Journal 1999.78(6)p32-44.5 陈裕川. 大型自动化焊接设备的国内外现状及发展趋势J.电焊机,2002,(10).6 周孟龙. 国内外焊接设备的发展及其展望. 焊接技术J .2005,(06).7 张惠良. 薄壁导管的焊接和钎焊M. 国防工业出版社 ,1976.8 吴克铮. 弧焊接设备的使用与维修M. 北京.机械工业出版社 ,1989.9 成都电焊机研究所 焊接设备选用手册M. 北京.机械工业出版社 ,2006.10 谢海兰. 焊接设备的工作原理与维修 M .广东.广东科技出版社,2001.11 直角坐标焊接操作机J. 机械制造,2003,(5).12 林尚扬.焊接过程的低成本自动化.焊接M.1993, (1): 1-4.13 宋天虎. 我国焊接生产技术现状及今后的发展.焊接J.1992, (11): 7-7.14 濮良贵. 机械设计M.北京:高等教育出版社,2001.15 成大光. 机械设计手册M.北京:化学工业出版社,1993.16 杨春利.电弧焊基础M .哈尔滨:机械工业出版社,2003.17 成都电焊机研究所. 北京:焊接设备选用手册M,2006.18 T Song,F Xi,S Guo,Y Lin.Optimization of a Mobile Platform for a Wheeled ManipulatorJ,Journal of Mechanisms & Robotics,2016,8(6)19 K Wu,J Yu,G Zong，X Kong.A Family of Rotational Parallel Manipulators With Equal-Diameter Spherical Pure RotationJ.Journal of Mechanisms & Robotics.2013,6(1):267-280.20 KJNing,MYZhao,JLiu.ANewWire-DrivenThreeDegree-of-FreedomParallel ManipulatorJ.JournalofManufacturingScience&Engineering,2006,128(3):816-819.焊接操作机机械结构设计致谢漫长的毕业设计完成了，在这我第一要感谢指导我的老师，在毕业设计时候给我了很大的指导，细心为我解决我不理解的地方。我还要谢谢我的同学，在毕业设计中，我们相互商量，相互提意见，相互学习， 使我的思路得到了很大的启发，让我的毕业设计能够结束。大学四年的特别生活马上结束了，但我认为这才是人生的一个开始。在日后的工作和生活中，我要继续学习，而且要在实践中应用。 最后，我要谢谢那些在论文编写过程中给我以援助的老师和同学们。附录 1：外文翻译基于运动控制器的三自由度焊接机械手控制系统的设计与实现摘要采用运动控制器，工控机硬件，步进电机系统等，我们开发了一种平面曲线弧焊机。该焊机采用 DLL 窗口和多线程的软件开发技术，从而满足平面曲线焊缝的需要， 平面曲线焊机的软件系统采用模块化设计，有模块的通用性。AutoCAD VBA 软件包采用逐点比较法。实践证明，整个焊接过程中，该系统实现了对焊接位置和焊接姿态的精确控制。1 简介自动化技术的飞速发展，有效推动了焊接技术的发展。焊接系统涉及的变量越来越多。现代自动控制技术，如开环和闭环控制，很方便就能获得高质量焊缝。在汽车配件、五金加工行业、家用电器及装饰礼品业、飞机曲线焊缝越来越被需要，传统手工操作，不仅效率低，而且不能满足产品质量的需要相一致。焊接机器人可以测量多类型、小批量、多品种的需求阶段的制造和焊接质量的一致性，对大多数的中小企业，一次性投资巨大、昂贵的维护成本，阻碍了推广。应用焊接惯性导航与制导机器人能很好地满足这种需求，以下是本课题研制的一三自由度焊接机器人。2 焊接机械臂的结构设计2.1 精密 X-Y 工作台为完成平面曲线焊接，焊接需要三个自由度，其中，两个是线性的运动（X 和 Y 方向），一个是旋转运动（角）。本课题采用精密 X-Y 工作台实现 X-Y 平面位置控制，从而实现在 X-Y 平面自动焊接。一般来说，精确 X-Y 工作台采取滚动直线导轨作为导向机构，滚珠丝杠作为运动执行机构。机构的硬件主要包括工作台、火炬控制机制、梁、指南、夹具等。为了防止溅起污染，设计一个悬挂结构曲梁形，导轨安装在机构上的夹机制，火炬被布置在下面。为了快速计算，设计的前端的火炬，以配合这些直线导轨，火炬的幻灯片中间点旋转角度等于两直线夹角，使 X-Y 平面等于合成曲线路径尖火炬的轨迹， 这种设计避免了复杂的矩阵运算。2.2 焊接速度和姿态控制焊枪的运动都是三维的，一个是依靠 X-Y 运动表，另一个是可以控制旋转角度的步进电机。在操作过程中，焊接接头的焊接运动，在直角坐标系中，焊缝的速度和坐标方向均为要求是一样的火炬手的速度应该是不变的。所以在本设计中，作者设计了一种特殊的曲梁，可避免焊接过程中复杂的矩阵运算，提高了软件处理的效率。作为图 3 显示，火炬枪点在旋转轴，当调节焊枪的姿态，尽管整个机构的运动（X，Y 轴的速度），相对于 X-Y 运动表，枪点速度等于零。V =R其中，V 是火炬枪点的速度，单位为厘米/分钟；是轴的角速度操作，单位是弧度/秒；R 是从火炬枪指向轴中心线的距离，单位为厘米。如果 r=0，则为 v=0。相反，如果火炬枪点不在旋转轴，即 R0，然后0 V。为了确保火炬焊接的工作件在一个均匀的速度，复杂的矩阵运算将被诱导。此外，该装置还设计了可调的横向杠杆和垂直角度可调杠杆。可调横向杠杆可根据不同的火炬调节距离向旋转轴的距离；垂直角度可调杠杆可调节火炬手势。控制原理的火炬手势就像图 4 显示。如图 4 所示，线 AO 和 OC 短线段的 VBA 软件包生成的，从 A 点火炬经过 O 点到C 点，做AO，OE / FB，FBOC。火炬：过程可以分为三个步骤：第一步：当火炬在初始位置（点）时，火炬是垂直于坳的轨迹，这保证了在这一轨迹操作中的火炬手势要求。第二步：火炬从 X-Y 工作台移动到 O 点，当它到达的点的位置，这将触发步进电机 Z 和它会旋转几角、旋转角等于DOE，在同时，假设 FBOC 在 B 点的位置，火炬卤水沿 X-Y 工作台移动向点。第三步：到达 B 点后，X-Y 工作台继续移动，但步进电机停止转动。从而保证 FBOC 火炬手势要求。一般来说，由于步进电机的 Z 和角DOE 的高转速小后插值，从而忽略了火炬运行时间表格线做线 FB，它大约是认为火炬是垂直线从 O 点到 C 点发生在运动过程中循环三步以上，它可以满足在整个操作过程中的火炬始终垂直焊接这一姿态的要求。3 自动焊机控制系统平面曲线设计采用控制系统、执行器和辅助设备组合的平面曲线自动焊机。这个控制系统包括硬件系统和软件系统；执行机构包括 X-Y 运动表和焊枪；辅助设备包括支架、导轨、夹具、夹持机构等。3.1 控制系统的硬件结构硬件系统包括 IPC-610 机架式工业计算机 ISA 总线，gt-400-sg 运动控制器、连接板、驱动程序和步进电机。图 5 为系统的总体框图。工控机和运动控制器相互传递信息，使其能控制执行元件完成运动实时运行。研究采用三组两相步进电机运动系统由该公司使，第一组和第二组是步进电机运动平台，其中包含指南，平台位移230mm 230mm，最大运行速度约为 70 毫米/秒， 负载 30N，匹配的驱动程序是 2m412 型；第三组的步进电机是 2s56q-02754，其最大静扭矩 is0.98nm，匹配的驱动程序是 2m530 型。在这个系统中，步进电机的最大接受脉冲，但不是异步的 12000pluses，步进角 1.8，在标准荷载单台最大速度约为 70 毫米/秒，考虑安全边际和制造商推荐的参数，三个步进电机在这个系统中，使用 8 个细分模式作为标准的工作模式。3.2 软件系统的设计该软件系统使用了两种语言VBA 和 Visual C+联合开发。VBA 程序是主要的图形信息的认定。dll，用于研究属于 googoltech 公司；它使用的用户接口函数库的多轴运动控制器。根据不同的功能，软件可分为九个模块：通信模块，加工模块、参数设置模块、显示模块、故障诊断模块、辅助功能模块，轨迹仿真模块，图形信息提取和数学处理模块。通过程序显示在图 6 中，它将读取 AutoCAD VBA 数据文件信息，这将产生焊缝跟踪和模拟焊接过程中，在焊接过程中，焊接火炬位置和姿态可以实时显示在主程序界面上。3.3 软件系统的实现图形信息提取与数学处理模块主要负责图形信息提取和生成焊缝轨迹，是焊缝轨迹规划中最重要的一个链接。程序设计方法。利用 AutoCAD VBA 处理图形文件。轮廓曲线连接的直线和圆弧， 用 AutoCAD，不能直接运输到运动控制器，我们用线性方法处理提取曲线。数学方法模块采用逐点比较法插补误差控制在允许范围内的曲线。它可以得到短线段组成的曲线，复杂的数学运算完成快速准确。提取的数据将被序列化治疗保证焊接连续。该机器人喷漆系统的另一个严重问题是它不能在内部横向方向自由移动封闭的块。工业自动化仪表研究所 (IAI) 在西班牙已开发了称为赛艇 ,可以使用机器人系统在封闭的块,机器人移动像一只蜘蛛，并有四条腿有能力的延伸和收缩。它可以自行移动因此可以克服许多焊接方面遇到的障碍在一个封闭的块，却要分解为七个模块才可以放入一个封闭的块，然后再组装起来在原位。重新组装需要大约 15 分钟，这是长足以严重影响生产力的系统位置和轨迹，根据比较结果来确定下一步的进给方向， 它可以减少进给机构的进给误差，它只吃一个方向。4 典型曲线焊缝图 10（1）是一个不锈钢工具支架，其焊缝曲线几乎是一个周期，需要水平焊接一次完成。工件焊缝轨迹描述的 AutoCAD 是如图 10（b），但是这些信息不能直接传送给运动控制器，所以它应该与流量相一致。提取信息是短线段的起点和终点的日期有很多，形成一个完整的，连续的坐标点序列。同时， 基于线段的终点是后线段的起始点，所以它只需要考虑资产（点（钾）点（1）0.0000001 真或不。如果真的，它显示的序列是正确的，它不需要进行调整；如果没有，就要继续寻找下一个坐标。想点一开始点，就会形成序列为 1 2 3 456789101413121118 17 1615。通过数据的序列化和反时针选择对象，AutoCAD 将自动生成一个图 10 显示的坐标序列。图 10 为不锈钢工具支架的外形曲线；曲线由直线和圆弧组成。对于该行组成的实体，它只需要获得行端点，它没有错误，它不应该给予测试，输入近似误差为 0.1。5 总结和结论本文利用硬件的运动控制器、工控机、步进电机等，开发出一种平面曲线焊机。该焊机采用 DLL 窗口和多线程的软件开发技术，满足平面曲线焊缝的需要，进一步， 软件系统平面曲线焊机采用模块化设计，部分模块通用性。（1）基于 gt-sg-400 运动控制器，开发一种弧形缝自动焊机。（2）设计了一种特殊的曲梁形状为“”在作动器中，这种特殊的结构简化主程序计算的复杂性，和 X-Y 平台的复合轨迹在焊接过程中避免了复杂的矩阵运算，是焊接喷枪的轨迹并提高了软件处理的效率。（3）在软件设计中，采用 Visual C+和 AutoCAD VBA 开发焊机的软件系统，通过逐点比较插补技术在图像提取中的应用曲线上，保证了在焊接时的手势要求始终与曲线正常。附录 2：外文原文