本文结合合肥工业大学机械与汽车工程学院承担的江淮汽车集团公司“江淮重卡驾驶室机器人焊装线项目”撰写。该项目的主要任务是根据江淮格尔发重卡驾驶室焊装生产线的工艺流程,完成总拼生产线上的焊接机器人工作站的设计任务,包括焊接机器人工作站的结构设计和工作站控制系统设计,实现对重卡驾驶室的自动焊接,以提高总拼生产线的工作效率,提高产品质量,降低生产成本,增加产品的市场竞争力。 本文根据江淮格尔发重卡驾驶室焊装生产线的结构布局,确定了重卡驾驶室焊接机器人工作站的设计方案,对项目中所采用的HX165工业机器人建立了运动学模型,进行了运动学分析,列出了相应的变换矩阵,推导出了HX165工业机器人正向运动学的解和逆向运动学的解,为实现对机器人的有效控制提供了理论基础。在基于现场总线技术的工作站控制系统中,通过对主要焊接参数的研究,掌握了它们的性能特点及其在焊接过程中对焊接质量的影响,结合现场调试过程中的实验结果,合理地设置了符合质量要求的焊接工艺规范参数。同时,对实现多机器人协同作业的工作站控制系统的设计方案及一些关键问题的处理方法作了详细的说明,为国内类似焊接工作站的开发设计、制造提供参考和借鉴。