【摘要】：焊接作為船舶裝備建造的關(guān)鍵技術(shù),在船體的建造過程中,焊接工作量占到了總工作量50%以上,花費(fèi)的成本占總成本的40%左右。針對大型船舶曲面中厚板的焊接,采用傳統(tǒng)的人工進(jìn)行多層多道焊的方法,作業(yè)效率低下,焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。機(jī)器人自動(dòng)化焊接技術(shù)具有焊接效率高、焊縫成型穩(wěn)定等優(yōu)良的特點(diǎn)。針對機(jī)器人自動(dòng)化焊接過程中在線示教工作量大、工作環(huán)境惡劣的問題,將離線編程技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人曲面中厚板自動(dòng)化焊接過程中,可以顯著提高生產(chǎn)效率,改善工人的作業(yè)環(huán)境;針對離線編程過程中由于理論模型與實(shí)際工件存在偏差、實(shí)際工件定位偏差以及焊接變形等原因?qū)е碌亩ㄎ徽`差,將激光跟蹤技術(shù)應(yīng)用于大型船舶曲面中厚板的焊接中,對焊縫進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤,可以顯著提高焊接作業(yè)的精度,改善焊接質(zhì)量;針對船舶曲面中厚板需要進(jìn)行多次焊接,焊接效率低的問題,通過焊接工作頭的特殊設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)大型船舶曲面中厚板的單面焊雙面成型,最大限度的提高焊接效率。因此,將焊接機(jī)器人、離線編程技術(shù)、焊縫跟蹤系統(tǒng)以及特制焊接工作頭結(jié)合起來的焊接技術(shù)將會(huì)在大型船舶曲面中厚板的焊接中得到廣泛的應(yīng)用。本文將全門式龍門、焊接機(jī)器人、樂馳焊機(jī)、工控機(jī)、交換機(jī)、激光視覺傳感器、離線編程系統(tǒng)以及自主設(shè)計(jì)研發(fā)的可以實(shí)現(xiàn)大型船舶曲面中厚板單面焊雙面成型的三槍雙絲焊接工作頭等設(shè)備組成機(jī)器人自動(dòng)化高效焊接平臺,進(jìn)行12-30mm厚船舶曲面板的焊接試驗(yàn)。通過網(wǎng)絡(luò)連接建立龍門與機(jī)器人、機(jī)器人與焊機(jī)、龍門與總控、機(jī)器人與總控之間的通訊,實(shí)現(xiàn)了大型船舶曲面中厚板長距離自動(dòng)化焊接過程中各設(shè)備之間的通訊以及機(jī)器人的長距離移動(dòng);利用SolidWorks軟件對離線仿真工作站中關(guān)鍵部件進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)以及模型建立,并將建立的模型導(dǎo)入到模擬仿真軟件RobotStudio中建立仿真工作站,通過模擬仿真軟件的可視化界面驗(yàn)證了高效焊接平臺在大型船舶曲面中厚板長距離自動(dòng)化焊接過程中操作方面的可行性;將激光視覺傳感技術(shù)應(yīng)用于焊接過程,通過對焊接過程中焊縫信息的實(shí)時(shí)反饋,實(shí)現(xiàn)焊接機(jī)器人對焊接路徑的及時(shí)調(diào)整,有效的提高了焊接的精度。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U671.83;TG409

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