船舶裝備在建造過程中,其焊接結構超過70%,船板焊接工件厚度可達30mm,采用傳統(tǒng)的人工多層多道焊接工藝,勞動強度大,作業(yè)效率低,焊接質量不穩(wěn)定。機器人焊接技術具有高效自動化,焊接質量穩(wěn)定,性能優(yōu)異的特點,而且通過焊接工作頭的特殊設計,可以實現(xiàn)船舶曲面中厚板對接單面焊雙面一次成型的焊接效果,因此將會廣泛地應用于造船工業(yè)中。機器人焊接技術的核心就是焊接路徑的規(guī)劃技術,其示教方式分為在線示教和離線示教。使用在線示教方式進行編程時,生產現(xiàn)場需要停機,且需要標定很多目標點,編程人員的經(jīng)驗以及細心程度直接影響編程質量,難以滿足工業(yè)生產對高效率的追求。然而,采用機器人離線編程技術,可以減少停機時間,充分發(fā)揮焊接機器人的使用效率,進一步提高生產過程的自動化,縮短生產周期,提高焊接質量。本文將ABB IRB4600六軸焊接機器人、樂馳弧焊機、保護氣體以及自主設計的多槍多絲焊接工作頭等設備組成能夠實現(xiàn)船舶曲面板對接單面焊雙面一次成型的機器人自動化高效焊接工作站,進行15-30mm中厚船板的焊接試驗;利用專業(yè)三維造型軟件SolidWorks對真實焊接工作站的關鍵組成部分進行三維建模,例如對多槍多絲焊接工作... 

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 船舶工業(yè)的發(fā)展趨勢
    1.2 機器人在世界各國造船中的應用
        1.2.1 機器人在日本造船中的應用
        1.2.2 機器人在韓國造船中的應用
        1.2.3 機器人在美國造船中的應用
        1.2.4 機器人在歐洲國家造船中的應用
        1.2.5 機器人在我國造船中的應用
    1.3 機器人離線編程技術發(fā)展概述
        1.3.1 機器人離線編程技術
        1.3.2 國外離線編程技術的發(fā)展
        1.3.3 國內離線編程技術的發(fā)展
    1.4 RobotStudio離線編程軟件介紹
    1.5 本文主要內容
2 焊接實驗平臺設計
    2.1 焊接實驗平臺組成框圖
    2.2 平臺主要硬件功能及參數(shù)
        2.2.1 ABB IRB4600機器人
        2.2.2 樂馳焊機
        2.2.3 焊接工作頭
        2.2.4 送絲裝置
        2.2.5 焊機-機器人通訊模塊
        2.2.6 保護氣體
        2.2.7 小型龍門和實驗臺
    2.3 硬件系統(tǒng)安裝調試方案
    2.4 本章小結
3 機器人焊接仿真工作站建立
    3.1 建模軟件簡介
    3.2 仿真焊接實驗平臺建模
        3.2.1 ABB IRB4600機器人模型
        3.2.2 焊接工作頭的建模
        3.2.3 焊接工件的建模
        3.2.4 其它輔助裝置的建模
    3.3 在RobotStudio中布局仿真工作站
    3.4 本章小結
4 曲面板焊接離線編程及實驗
    4.1 編程準備工作
        4.1.1 建立機器人系統(tǒng)
        4.1.2 三個關鍵程序數(shù)據(jù)的設定
        4.1.3 I/O通信配置
    4.2 離線編程及模擬仿真
        4.2.1 離線編程步驟
        4.2.2 焊接路徑離線編程和應用
        4.2.3 離線程序數(shù)據(jù)解析
    4.3 曲板焊接實驗
    4.4 本章小結
5 焊縫跟蹤系統(tǒng)在機器人焊接中的應用
    5.1 焊縫跟蹤技術的發(fā)展和工作原理
    5.2 焊縫跟蹤系統(tǒng)結構簡介
        5.2.1 Power-Cam 3D激光視覺傳感器
        5.2.2 Power-Box
    5.3 焊縫跟蹤系統(tǒng)的調試與應用
        5.3.1 網(wǎng)絡連接
        5.3.2 WeldCom啟動和識別
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于RobotStudio的機器人曲面厚板焊接離線編程[J]. 仲德平,徐洪澤,金晶波,杜艦,張兆棟,劉黎明.  焊接技術. 2018(01)
[2]基于RobotStudio的機器人碼垛工作站虛擬仿真設計[J]. 郝建豹,許煥彬,林炯南.  自動化與信息工程. 2017(02)
[3]工業(yè)機器人離線編程商業(yè)軟件系統(tǒng)綜述[J]. 魏志麗,宋智廣,郭瑞軍.  機械制造與自動化. 2016(06)
[4]工業(yè)機器人坐標系應用研究[J]. 王慧東,張姝媛.  裝備制造技術. 2015(11)
[5]基于Robotstudio的弧焊機器人離線編程[J]. 王純祥,程茁,陳楊.  重慶科技學院學報(自然科學版). 2014(05)
[6]離線編程示教的工業(yè)機器人教學研究[J]. 張杰峰,劉傳勝.  裝備制造技術. 2014(10)
[7]機器人焊接技術在我國造船行業(yè)中的應用與前景[J]. 孫志強.  廣東造船. 2014(04)
[8]噴涂機器人離線編程系統(tǒng)的開發(fā)[J]. 陳其忠,鄒焱飚,張鐵,周青松.  機床與液壓. 2013(11)
[9]三維可視化的噴涂機器人離線軌跡規(guī)劃系統(tǒng)[J]. 樊帥權,周波,孟正大,戴先中.  計算機技術與發(fā)展. 2012(09)
[10]三維視覺在激光焊接機器人離線編程系統(tǒng)中的應用[J]. 白鳳民,焦佳能,費群星.  電焊機. 2010(10)

碩士論文
[1]模塊化物流生產線實訓系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 姜春靈.西南科技大學 2016
[2]涂裝機器人噴涂模型與離線編程關鍵技術研究[D]. 湯宇洋.江蘇大學 2016
[3]3P3R型弧焊機器人軌跡規(guī)劃及其輪廓運動控制[D]. 謝英太.浙江大學 2014
[4]船用管馬鞍形機器人切割和焊接系統(tǒng)研究[D]. 朱棟.江蘇科技大學 2012
[5]標記機器人的關鍵技術研究[D]. 劉亮.上海交通大學 2011
[6]工業(yè)機器人離線編程及其在光纖激光加工平臺中的應用[D]. 周謙.山東科技大學 2010
[7]現(xiàn)代造船模式與方法分析研究[D]. 孔祥昆.哈爾濱工程大學 2009
[8]中日韓造船業(yè)制造模式的比較研究[D]. 王鑒雪.哈爾濱工業(yè)大學 2006



本文編號：3647510