隨著交通運輸?shù)陌l(fā)展與道路運力的提升,公路運輸用自卸車、半掛車逐漸向輕量化發(fā)展,貨廂結(jié)構(gòu)尺寸越來越豐富。焊接是自卸車制造過程中重要的加工手段,自卸車底板作為自卸車承重的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件,受其復(fù)雜結(jié)構(gòu)影響,多采用人工焊接,但人工焊勞動力成本高、對人體危害大;采用通用機器人焊接示教焊接效率較低,受焊接熱變形影響焊槍軌跡易偏離實際焊縫。因此,為了實現(xiàn)自卸車底板的自動焊接加工、保證焊接軌跡穩(wěn)定性,本課題基于激光跟蹤技術(shù),結(jié)合離線編程技術(shù)與運動控制技術(shù)開發(fā)了一套自卸車底板自動焊接機器人系統(tǒng),來解決自卸車底板制造中的自動化難題。為了確定自動焊接實現(xiàn)方法、保證焊接系統(tǒng)滿足自卸車底板焊接要求,課題首先研究了自卸車底板的制造工藝及焊縫的特點。在此基礎(chǔ)上確定了底板焊接需要采集的位置信息及自卸車底板焊接機器人的焊接工藝,制定了利用關(guān)鍵點離線規(guī)劃焊接任務(wù)的方法和獲取點位偏差進(jìn)行糾偏的焊縫跟蹤模式,并對底板焊接路徑及任務(wù)規(guī)劃方案研究。為了解決手動編程效率低的問題,建立了自卸車底板焊接的離線編程系統(tǒng)。確定了基于Solidworks二次開發(fā)的離線編程軟件開發(fā)方式,解決了離線編程系統(tǒng)內(nèi)焊縫識別、焊接任務(wù)規(guī)劃、路徑優(yōu)化、坐標(biāo)系... 

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 自卸車底板焊接機器人的研究現(xiàn)狀
    1.3 離線編程系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.4 焊縫跟蹤技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.5 運動控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.6 主要研究內(nèi)容
第二章 自卸車底板焊接路徑研究
    2.1 自卸車底板特征分析
    2.2 自卸車底板焊縫分析
    2.3 自卸車底板焊縫自動焊接規(guī)則研究
        2.3.1 縱梁焊縫的焊接規(guī)則
        2.3.2 橫梁焊縫的焊接規(guī)則
        2.3.3 總體焊接順序
    2.4 本章小結(jié)
第三章 自卸車底板焊接離線編程軟件的設(shè)計
    3.1 離線編程軟件總體設(shè)計
    3.2 底板模型參數(shù)管理與參數(shù)化設(shè)計
        3.2.1 底板模型參數(shù)管理
        3.2.2 底板模型的參數(shù)化設(shè)計
    3.3 焊縫軌跡提取規(guī)劃及輸出
        3.3.1 自卸車底板焊縫的提取
        3.3.2 焊接路徑規(guī)劃
        3.3.3 坐標(biāo)位置變換
        3.3.4 焊接路徑輸出
    3.4 本章小結(jié)
第四章 自卸車底板焊接機器人控制系統(tǒng)研究
    4.1 焊接機器人機械結(jié)構(gòu)分析
    4.2 焊接機器人控制系統(tǒng)整體方案設(shè)計
    4.3 焊接機器人硬件接口電路設(shè)計
        4.3.1 伺服接口電路設(shè)計
        4.3.2 I/O接口電路設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于激光跟蹤的縱梁焊縫糾偏系統(tǒng)研究
    5.1 激光跟蹤器糾偏原理
    5.2 激光跟蹤器的選型安裝
        5.2.1 激光器安裝方式
        5.2.2 激光器標(biāo)定
    5.3 激光糾偏算法的實現(xiàn)
        5.3.1 坐標(biāo)系標(biāo)定與參考點設(shè)置
        5.3.2 偏差的計算
        5.3.3 基于幅值與斜率變化的特征點判斷
    5.4 本章小結(jié)
第六章 自卸車底板焊接機器人數(shù)控平臺設(shè)計
    6.1 焊接機器人數(shù)控系統(tǒng)總體設(shè)計
    6.2 NC代碼的編譯過程
    6.3 人機界面及功能模塊設(shè)計
        6.3.1 主界面
        6.3.2 示教編輯界面
        6.3.3 自動加工界面
        6.3.4 I/O診斷界面
        6.3.5 加工參數(shù)界面
        6.3.6 系統(tǒng)參數(shù)界面
    6.4 本章小結(jié)
第七章 自卸車底板焊接機器人焊接實驗
    7.1 自卸車底板焊接機器人焊接實驗條件
        7.1.1 自卸車底板焊接實驗設(shè)備
        7.1.2 自卸車底板焊接實驗材料
    7.2 自動焊接實驗過程
        7.2.1 自卸車底板模型的離線編程實驗
        7.2.2 加工工藝參數(shù)設(shè)置
        7.2.3 自卸車底板自動焊接實驗
        7.2.4 焊接實驗結(jié)果與分析
    7.3 結(jié)論
    7.4 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)與展望
    8.1 總結(jié)
    8.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]六自由度焊接機器人結(jié)構(gòu)及其軌跡規(guī)劃研究[D]. 羅玉琴.安徽理工大學(xué) 2018
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[3]六關(guān)節(jié)機器人離線軌跡規(guī)劃和仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 鄒善席.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院沈陽計算技術(shù)研究所) 2018
[4]龍門式焊接機器人焊縫跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 劉誠.南昌大學(xué) 2018
[5]焊接機器人離線編程及仿真作業(yè)系統(tǒng)研究[D]. 尚傳妮.山東大學(xué) 2017
[6]機器人離線編程系統(tǒng)模塊化平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 徐祥.東南大學(xué) 2016
[7]基于機器視覺的焊縫自動跟蹤及CAM系統(tǒng)研究[D]. 賀凱.山東大學(xué) 2016
[8]基于條紋式激光傳感器的機器人焊縫跟蹤系統(tǒng)的研究[D]. 林炳強.華南理工大學(xué) 2016
[9]機器人離線編程系統(tǒng)的研究[D]. 唐濤宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[10]基于現(xiàn)場總線的開放式多軸運動控制器設(shè)計[D]. 羅召成.浙江大學(xué) 2012



本文編號：3659265