本文關(guān)鍵詞：相貫線(xiàn)焊接機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》 2015年

相貫線(xiàn)焊接機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究

王德斌  

【摘要】：管體之間相交的相貫線(xiàn)焊縫在石油、化工、鍋爐等領(lǐng)域是非常典型的焊縫形式,提升這種焊縫的焊接質(zhì)量和焊接效率具有很重要的意義。由于相貫線(xiàn)焊縫是復(fù)雜的空間曲線(xiàn),采用手工焊接很難保證焊接效率和質(zhì)量。基于自動(dòng)化焊接的種種優(yōu)勢(shì),國(guó)內(nèi)外陸續(xù)采用自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)相貫線(xiàn)焊縫的焊接。本文建立了一套相貫線(xiàn)焊接機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),并通過(guò)對(duì)相貫線(xiàn)焊縫多層多道焊的研究,實(shí)現(xiàn)了多層多道焊焊縫軌跡規(guī)劃和調(diào)整,最后通過(guò)綜合調(diào)試驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性。建立了一套騎座式四自由度相貫線(xiàn)焊接機(jī)器人硬件系統(tǒng),系統(tǒng)主要包括運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)四個(gè)子系統(tǒng),分別為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)操作、焊接操作以及數(shù)據(jù)采集操作提供硬件基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)編寫(xiě)了相貫線(xiàn)焊接機(jī)器人系統(tǒng)控制軟件,通過(guò)對(duì)系統(tǒng)軟件功能要求的分析,軟件系統(tǒng)主要包括狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、軌跡計(jì)算模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、參數(shù)管理模塊以及故障處理模塊等幾個(gè)功能模塊。通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)了焊接機(jī)器人系統(tǒng)相貫線(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制、焊接參數(shù)管理、故障實(shí)時(shí)處理等功能。通過(guò)對(duì)相貫線(xiàn)插補(bǔ)算法的研究,建立了相貫線(xiàn)軌跡的理想數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)了相貫線(xiàn)運(yùn)動(dòng)恒定速度的運(yùn)動(dòng)控制;以多層多道焊時(shí)每道焊道截面相等為前提,提出了一種相貫線(xiàn)多層多道焊焊道排布策略,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相貫線(xiàn)多層多道焊的軌跡規(guī)劃。根據(jù)相貫線(xiàn)焊接機(jī)器人的特點(diǎn),采用激光傳感器對(duì)工件相關(guān)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定,并推導(dǎo)出標(biāo)定參數(shù)的計(jì)算方法。通過(guò)對(duì)相貫線(xiàn)軌跡調(diào)整方法的研究,提出了一種軌跡調(diào)整插值算法,即單軸線(xiàn)性增量的方法,根據(jù)實(shí)際工況對(duì)理想相貫線(xiàn)軌跡進(jìn)行了調(diào)整,使其適應(yīng)實(shí)際焊接條件。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG409;TP242
【目錄】：

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本文編號(hào)：197433