工業(yè)弧焊機器人可靠性分析.pdf

1、工業(yè)弧焊機器人是一種由程序預先確定其運動方式的機電一體化系統(tǒng)。伴隨著工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展以及焊接技術(shù)的進步，據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界大約超過50％在役工業(yè)機器人中應(yīng)用于各種形式的焊接加工領(lǐng)域。工業(yè)弧焊機器人技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、船舶等領(lǐng)域。機器人焊接過程中各種不確定性因素對焊接質(zhì)量的產(chǎn)生影響，提高機器人作業(yè)的可靠性顯得尤為重要，研究弧焊機器人的可靠性成為一個非常重要的發(fā)展方向。
　　本文從定性分析和定量分析兩個方面對弧焊機器人

2、進行可靠性分析，定性分析方法主要包括FMECA和FTA分析，定量分析主要進行運動可靠性分析。通過對弧焊機器人進行FMECA分析，得到弧焊機器人各種失效模式，以及各失效模式對上一層次和整體的影響，并對各種失效模式進行了危害度分析，給出了典型分系統(tǒng)的FMEA分析表和CA分析表。在FTA分析中，針對弧焊機器人的故障，進行自底向上的建模，得到整體失效與部件失效，部件失效與各個零件失效的邏輯關(guān)系，建立了弧焊機器人的故障樹。分析導致失效事件發(fā)生的最

3、小割集。對弧焊機器人的故障樹進行Monte-Carlo仿真研究，求解頂事件發(fā)生概率，與關(guān)鍵部件的概率重要度和結(jié)構(gòu)重要度。在運動可靠性方面，針對系統(tǒng)輸入誤差和結(jié)構(gòu)誤差的影響，進行弧焊機器人末端位置和姿態(tài)誤差分析，并得到了可靠度分析的模型。針對輸入誤差方面，考慮了系統(tǒng)的間隙影響下的傳動鏈誤差，得到傳動誤差的橫向分布規(guī)律;考慮磨損影響下的機構(gòu)傳動誤差，得到其精度退化規(guī)律。針對結(jié)構(gòu)誤差，運用有效長度模型，分析其間隙影響，得到橫向誤差分布規(guī)律;考