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焊接机器人应力应变实验说明

时间：2017-11-16 来源：机器人在线 阅读：8077
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焊接机器人应力应变实验说明

1 实验器材

若干应变片、导线、计算机、静态电阻应变仪、数字万用表、502胶水、砂布、胶带。

2 实验方法

本次实验取PR 1400焊接机器人6个典型姿态下的应力应变进行测量，每个姿态重复测量5次取平均值，最终得到6组测量数据。将实验采集的6组数据与有限元模型在对应姿态下的应力应变数据进行对比，得出两者对比曲线与误差百分比。
 
 
根据有限元分析结果以及机器人的实际结构，最终选定7个测量点，而每个测量点有3个方向，因此选用的静态应变仪测试系统至少要具有21个通道，通过比较最终选用DH3821静态应变测试分析系统。DH3821静态应变采用全智能化的巡回数据采集系统，具有通道自检功能。本次实验采用2个采集模块，每个采集模块有16个通道，总共32个通道满足实验需要。
DH3821静态应变测试系统具有以下优点:
(1)可以对数据进行实时采样、传送、存盘、显示;
(2)具有先进的隔离措施，抗干扰能力强;
(3)可以对导线电阻进行测量并自动修正;
(4)桥路自检功能，方便实验现场状态检查和故障排除;
(5)根据预定义模版自动设置测点参数，后台计算后直接给出所需数据。
DH3821静态应变测试系统的基本参数如下表所示:
 

3 静态应力应变实验步骤

(1)选定应变片测量点。根据有限元分析结果并结合实际结构特点，最终选定7个测量点。每个测量点的分布情况如下面图所示:
①肩部布线点
 
肩部A点是应力比较大的地方，B点选在与A对称处，且考虑粘贴应变片所需空间，因此在A, B两点贴上应变片。A点位置:横向位置为肩部与大臂连接孔中心70mm,纵向位置距离肩部底面267.91mino B点位置:与A向对称的肩部右侧。
②大臂布线点
 
A点是大臂侧面的点，处于大臂两个面过渡位置，较易产生应力集中。B点位于大臂上表面，表面平整，易于贴片。A点位置:A点在两个面相交所产生的直线处，距离右端67.88mm。
③肘部布线点
 
如图4.5所示，A点位于肘部与大臂相连的孔壁上。A点位置:A点位于外部孔壁且与孔圆心同平面。
④小臂布线点
小臂布线点为小臂与三角连接孔之间的曲面上，如图4.6A点所示，A点为左侧连接孔，B点为右侧连接孔。A点位置:图示小臂左侧连接孔平面与圆弧面过渡线1/2处。B点位置:位于与A对称的位置。
(2)测量点表面处理，粘贴应变片。由于应变片需要粘贴在平滑的金属表面，首先用磨光机对其表面进行去漆处理，然后用砂纸进行打磨，使零件表面光洁平滑
(3)进行软件设置，采集数据。在静态应变仪中设置好数据采集通道，设置数据采集频率为2Hz，零件弹性模量E为70000MPa，泊松比刀为0.32。当应变片产生变形，通过静态应变仪的采集与计算，得到测量点应力应变。
(4)重复测量，消除随机误差。对同一姿态进行5次测量，取5次测量结果的平均数为最终结果。当焊接机器人变换姿态后再一次进行重复测量，得到其各个不同姿态下的应力应变。
整个实验连线图与应变片粘贴的局部图如图所示:
 
 
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