塔机片式标准节机器人焊接生产线的设计与应用

随着全球市场竞争的加剧,塔机制造领域面临着低成本、短周期、高品质等挑战。介绍了一套应用于塔机片式标准节自动化焊接生产线,该生产线集成了机器人技术、焊接技术、自动化技术、仿真模拟技术和工装夹具设计技术,有效提升了焊接质量与稳定性,减少了人工需求,提高了生产效率并降低成本。详细介绍该生产线的组成、布局、工序划分和节拍计算,以及仿真技术、机器人本体技术参数、始端检出和焊缝跟踪功能等关键技术。通过实际生产验证,该生产线满足了高效生产的需求,同时展示了机器人在重型工件自动化生产中的适用性。最后指出了该自动化焊接生产线优化的方向,包括降低投资成本、提高生产柔性和提升生产线的整体设备效率(OEE),能为塔机标准节的自动化生产提供指导和参考。

弧焊机器人离线编程与仿真技术的研究现状及发展趋势

根据中国弧焊机器人的应用情况和发展需要,传统的工业机器人在线示教已经不能满足生产需求,弧焊离线编程与仿真技术越来越受到生产厂家的重视。文中在分析弧焊机器人离线编程与仿真技术的特点基础上,详细阐述了焊接机器人离线编程与仿真技术目前在国内外相关领域的研究现状。特征建模、对工件和机器人工作单元的标定、自动编程技术等是弧焊机器人离线编程与仿真的核心技术,稳定高效的标定算法和传感器集成是机器人弧焊离线编程系统实用化的关键技术。

锅炉封头相贯线接缝自动焊机的研制

介绍了用于锅炉封头接管相贯线接缝自动焊机的结构、组成和工作原理,及主要特点,给出了该焊机用来控制焊枪运动轨迹的关键部件凸轮的形状与尺寸的计算公式。该焊机已成功地应用于锅炉封头相贯线接缝的自动焊接生产中。生产实践证明:该焊机在锅炉封头相贯线接缝的焊接应用中取得了良好的效果,是一种低成本自动化新型的相贯线接缝专用焊接设备。

基于ObjectARX的机器人弧焊离线编程系统

介绍了一种新的机器人弧焊离线编程系统开发方法 ,即在高性能PC机和AutoCAD2 0 0 0平台上 ,运用其最新的开发工具———ObjectARX进行二次开发 ,并利用此方法成功地开发出了一个通用的机器人弧焊离线编程系统。按照功能不同 ,此系统分为 10个功能模块 ,其中典型的模块有建模模块 (包括几何建模和运动学建模 )、离线编程模块。

基于UG的弧焊机器人离线编程系统的设备建模

通过对弧焊机器人的结构以及各连杆的几何参数分析后,运用UGNX4.0强大的三维建模功能,对Motoman HP6型弧焊机器人进行了三维建模。所建立的模型是整个离线编程系统的基础。在UGNX4.0环境下,弧焊机器人的设备建模包括三个重要的模块,即零件建模模块、装配建模模块以及运动学模块。其中,零件建模模块是基础,装配建模模块和运动模块都是在此基础上进行的。以VC++作为二次开发工具,成功地进行了弧焊机器人和变位机的三维建模,从而为UG环境下的二次开发研究打下了良好的基础。

弧焊机器人离线编程系统的设计与实现

采用Visual C++及OpenGL技术开发了MOTOMAN-UP系列弧焊机器人离线编程系统,介绍了该系统的组成和功能及其设计方法.该系统能对任意马鞍形焊缝规划出焊枪的运动路径与姿态,且按比例同步显示工件;集成了机器人通信模块和运动学仿真模块,并自动导入工件,不仅能单步生成作业指令,而且可自动生成作业文件.通过以太网实现弧焊机器人的远程控制,表明该系统是可行的.

圆弧焊缝拼焊板成形性能的影响因素分析

为了提高拼焊板的成形质量,针对固定圆弧半径R=180 mm差厚拼焊板,利用Dynaform数值模拟仿真技术与正交设计相结合的方法,对影响横向圆弧焊缝拼焊板成形质量的强度比、凸凹模间隙、薄侧压边率、摩擦因数、总压边力、板厚比因素进行了分析。结果表明:强度比、摩擦因数、总压边力及板厚比对成形结果影响相对较大。随着薄侧母材强度的提高,其抵抗变形的能力不断增强,使得薄侧母材变形程度降低导致焊缝移动量有所降低,拼焊板成形质量有所提高。摩擦因数和总压边力对拼焊板的成形性能的影响并不是很大,但过大的摩擦因数和过大的总压边力会影响两侧母材的材料流动性,进而影响板料的最终成形质量。在设计拼焊板时,板厚搭配应仔细考虑,一般把板厚比取在1.0~1.0到1.0~1.4这个范围之间成形较为稳定,过小和过大的板厚比不利于拼焊板成形。

锅炉焊接机器人离线编程系统

主要研究开发了适于锅炉焊接的机器人离线编程系统。针对锅炉件的特点 ,建立了该空间焊缝的特征坐标系 ,并设计特征提取算法 ,进而规划出焊枪的运动路径与理想姿态 ,建立了典型的锅炉工件、日本安川SK6机器人等运动仿真环境。根据日本安川机器人程序的语言格式 ,采用该软件自动生成了机器人程序 ,对锅炉焊接过程进行了离线仿真试验 。

厚板弧焊机器人自定义型焊道编排策略

多层多道焊路径的自动规划是实现厚板机器人焊接的关键技术之一.对典型的单面V形和双面K形坡口多道焊路径规划策略进行了研究,建立了基于图形多层多道焊离线规划模块,通过特征建模、焊接顺序、焊道参数及规划类形等设置,系统可自动生成多层多道焊路径的位置和姿态,重点推导了自定义型多道焊路径规划策略,并对单面V形坡口多层多道S形焊缝进行自定义型路径规划,实现了机器人多道焊的仿真和运动程序的快速生成,提高了示教灵活度和效率.

弧焊机器人工作站离线编程系统—WROBCAM

针对第一、二代示教再现型弧焊机器人自动化焊接的现状 ,提出了自主开发并无缝集成流行几何造型内核的新的设计模式 ,自行开发了大型弧焊机器人工作站离线编程CAD/CAM系统—WROBCAM WROBCAM是交互式全中文菜单驱动环境 ,由 7大模块组成 ;它是基于面向对象的思想 ,在VisualC ++环境下开发的 文中着重介绍WROBCAM系统中主要模块的功能及实现技术

厚板双面双弧焊机器人任务规划及仿真

针对低合金高强钢厚板生产效率低下,采用双面双弧不清根焊接工艺为实现机器人智能化焊接提供了可能.采用离线仿真结合集散控制实现了多种焊接方法、多个任务和多种机器人复杂焊接系统的集成.通过建立指令目录实现了多机器人编程指令的管理,设置指令目录的指令执行条件实现机器人间运动时序关系的控制,最终实现了多机器的编程与仿真.建立集中控制中心,根据工艺要求和机器人执行条件对多任务进行规划管理,实现厚板双面机器人自动化焊接任务.

短路过渡弧焊过程稳定性在线评价模型设计

采用短路过渡弧焊电流、电压波形为信号源,选择单次熔滴过渡周期为基本单元,提取表征熔滴过渡状态的特征参数,以飞溅率作为稳定性的实测指标.在此基础上,分析了熔滴连续过渡的焊接过程,并采用变异系数方法表征特征参数在整个焊接过程的波动程度.采用统计分析和偏最小二乘回归方法提出了过程稳定性在线评价模型,克服了输入变量严重多重相关性的问题.实验证明,该模型的准确性满足在线评价的要求,检测结果达到预计效果.

敞车端墙机器人焊接生产线

主要介绍所研制出的铁路敞车端墙机器人焊接生产线的结构特点及应用状况。概括了端墙结构与其焊接生产特点,对二种不同类型机器人焊接生产线的结构特点进行了说明。同时还对二种机器人焊接生产线中机器人和工位的布置、工件传输方式、焊接过程、空间工作安全等一系列问题作了介绍。

压边力对圆弧焊缝拼焊板成形性能影响研究

成形性能下降是汽车轻量化过程中遇到的重要问题之一。针对固定圆弧半径R=180mm差厚拼焊板,利用Dynaform数值模拟仿真技术,对横向圆弧焊缝拼焊板在压边力情况下的成形性能进行了研究。分析了压边力在随位置变化情况下,圆弧焊缝拼焊板的成形能力。研究发现在圆弧焊缝拼焊板的冲压成形过程中,在薄侧加载大的压边力有利于拼焊板成形及抑制薄厚板的起皱现象。在拼焊板成形分析中,无论薄侧压边力固定还是厚侧压边力固定,圆弧焊缝拼焊板的焊缝移动都随着薄侧压边力的增大而得到控制,但进一步增大薄侧压边力,焊缝移动量反而增大。在压边力控制焊缝移动提高拼焊板成形方面,不是单纯的增大薄侧压边力就会提高拼焊板的成形质量,薄厚两侧的压边力必须适当才能有效控制焊缝的移动量,进而提高拼焊板的成形质量。在圆弧焊缝拼焊板成形过程中,由于圆弧焊缝的存在,拼焊板在薄厚两侧压边力为140/150k N的情况下成形性较好。拼焊板的成形质量不仅与薄厚两侧施加压边力的大小有关还与薄厚两侧的面积有关。

基于Robotstudio的弧焊机器人离线编程

弧焊机器人作为一种自动化焊接设备,其自动化程度在很大程度上取决于程序的编制。目前的工业机器人离线编程平台,可进行机器人作业系统的建模、简单作业程序的编制和作业过程仿真演示。对于由不规则曲线段构成的复杂焊接路径编程,可以用ABB机器人公司开发的Robotstudio软件进行机器人的焊接离线编程。试验证明,该软件可用于各种高质量弧焊作业的编程。

人机交互式机器人弧焊再制造系统设计

在分析失效零件再制造的特点的基础上,提出了基于人机交互技术的机器人熔化极气体保护焊(gas metal arc welding,GMAW)再制造思想.将操作者作为系统的一个因素,构成人机交互式的机器人GMAW再制造系统,人机协作共同完成失效零件的再制造任务.其中操作者主要负责解决再制造过程中的非线性、难建模的复杂问题;机器人主要负责数据计算和运动控制等线性问题.根据上述思想,文中建立了人机交互式机器人GMAW再制造试验系统平台,研究了基于开放式图形库(open graphics librar-y,OpenGL)的再制造系统软件结构和人机交互实现方式,采用模块化方法设计实现了可视化的人机交互界面.

基于UG的弧焊机器人离线编程系统开发

针对KUKA KR30L16型6自由度焊接机器人,应用UG/Open二次开发函数和C++编程语言,进行了基于UG可视化平台的离线编程系统开发,实现了焊接机器人系统和常用焊接工件的三维建模及组装、运动学求解、焊接轨迹规划、运动路径仿真与检测、焊接控制程序自动生成等功能。详细探讨了系统开发中的关键技术问题。仿真检测与试验结果表明,所开发的离线编程系统能够满足车间常用工件焊接的离线编程要求,提高了焊接生产效率。

X100管线钢焊接接头的显微组织和性能

利用光学显微镜、拉伸试验机、冲击试验机及维氏硬度计等对X100管线钢埋弧焊焊接接头的组织及性能进行了研究。结果表明:X100管线钢焊接接头粗晶区组织为粗大的先共析铁素体和粒状贝氏体,细晶区主要为细小的铁素体,不完全重结晶区为细晶铁素体、粗晶针状铁素体和粒状贝氏体混合组织;接头的抗拉强度平均值为576MPa,达到母材的80%,拉伸试样断裂于焊缝处;接头焊缝、热影响区的冲击功分别为198J和259J;焊缝区最高硬度为316HV,在临界温度热影响区(ICHAZ)和亚临界温度热影响区(SCHAZ)之间存在软化现象。

基于PMAC的椭球面封头接管自动焊接装置

通过利用多轴运动控制器PMAC控制焊接件绕轴回转瞬时角速度和焊枪移动速度,为实现椭球面封头接管相贯线接缝的匀速焊接而研制开发了一种自动焊接装置。介绍了自动焊接装置的结构组成、椭球面封头接管相贯线接缝的建模方法以及控制焊接件绕轴回转瞬时角速度和焊枪移动速度的原理技术等。初步试验结果表明,该自动焊机具有焊接表面平滑均匀,焊接效率高,焊接质量稳定的特点。

基于独立元分析的GMAW缺陷在线监测

采用独立元分析(ICA),用于气体保护焊过程在线监测。通过对过程的电参数进行独立元分析,去除焊接电流和电弧电压之间的相关性并提取出独立元。通过试验验证ICA对GMAW过程在线监测的可行性,发现当焊接过程有突变性干扰时,独立元(IC)能够对干扰做出反应。结果表明,IC可以作为表征过程是否异常的一个状态变量,通过对IC进行统计过程控制,能够分离出焊穿缺陷。并将ICA与主元分析(PCA)的结果进行了比较。