复杂空间轨迹焊接过程运动规划方法

在复杂空间轨迹构件自动焊接场合,对执行机构运动参量的合理、准确规划是保证良好焊缝成形质量和冶金质量的前提。针对已有的运动规划方法未能在空间轨迹焊接中满足焊接速度和位姿恒定等工艺要求问题,该文提出了一种适用于任意复杂空间轨迹焊接的运动规划方法。该方法首先对待焊轨迹上的离散点进行B样条插补,然后建立空间轨迹焊接运动学模型并进行逆运动学求解,获得每个时刻各关节的位移和瞬时速度。仿真计算结果表明:该方法可保证在整个焊接过程中焊接区始终处于水平状态,且焊接速度、焊炬倾角、焊炬末端与焊接区距离保持恒定的预设值。该文提出的焊接运动规划可应用于复杂空间轨迹电弧焊、激光焊和搅拌摩擦焊等自动焊接场合。

基于视觉信息融合的熔丝成形制造路径在线识别

在能源装备制造领域大型构件多层多道电弧焊接和航空制造领域重要构件电子束熔丝沉积增材制造过程中,迫切需要路径在线识别及实时自动导引技术。然而在熔丝制造过程中,相邻焊道之间的几何差异很小,传统的结构光焊缝识别技术无法适应。为解决该问题,针对多层多道电弧焊和电子束熔丝沉积增材制造两种场景,分别设计基于双侧定向光影与结构光信息融合的视觉检测装置,并进行成形试验。试验结果表明,将双侧定向光源单独点亮时获得的焊缝灰度图像作差时,焊道边界附近呈现明显的“高灰度-低灰度-高灰度”的过渡区域。时域融合处理可以有效消除弧光、飞溅的干扰。提出的定向光影视觉信息与结构光传感信息实时融合处理方法,较之已有基于线结构光信息的焊道识别和自动跟踪系统在某些场合具有更强适应性,为保证成形质量和提高生产效率提供了新的技术途径。