J形坡口焊接机器人运动控制系统设计

核电压力容器的焊接制造中,半球形封头与圆管相贯形成空间曲线J形坡口焊缝,通用焊接机器人难以满足焊接要求.针对研发的悬挂式J形坡口专用焊接机器人,设计开发了机器人运动控制系统.介绍了机器人机械结构特点及运动控制算法.机器人控制系统核心采用工业控制计算机(IPC)与DMC数字运动控制器,交流伺服电机为执行端,利用三级控制结构实现作业管理,组织各轴协同运动完成焊接作业.进行了空间曲线J形坡口焊缝焊接实验.实验结果表明,设计开发的运动控制系统能够很好地控制机器人各轴协同运动,满足空间曲线J形坡口焊缝的焊接需求,可以提高核电压力容器焊接制造的自动化水平.

基于有理B样条曲线的焊接机器人操作空间轨迹规划

对空间复杂曲线机器人轨迹规划问题进行了研究.通过Solid Works软件提取三维模型上焊缝曲线的IGES数据文件,将曲线分为直线、圆弧、有理B样条曲线形式;建立曲线路径点离散算法模型,并根据工件特征进行各路径点的焊枪坐标系路径规划工作.在VBA环境下编制规划程序,并传送给Robotstudio软件.仿真和焊接实验表明:该算法相比人工示教工作可以快速完成焊接机器人的路径规划工作.

石油平台T型导管架焊接机器人多层多道焊路径规划

针对石油平台导管架管道T型焊缝的多层多道焊路径规划问题进行了研究.结合管道坡口切割标准和焊接标准计算T型接头各法剖面二面角及焊缝尺寸;按照各焊道等截面假设,规划各法剖面对应V型坡口的焊层及焊道位置;通过计算T型焊缝上各点对应坡口角规划焊枪姿态.规划结果被用于近海石油平台导管架轨道式移动焊接机器人的离线编程仿真中.

钢制暖气片自动焊缝机焊缝数学模型研究

针对钢制暖气片生产中焊缝焊接技术要求较高,劳动强度大,且不能保持生产稳定的问题,提出了开发成组焊缝自动焊缝机的设计思路,给出了自动焊缝机的工作原理,依据焊接的实际操作过程,建立相应的焊缝焊接数学模型,结合焊机精度要求给出了自变量步角确定的方法,为钢制暖气片自动焊机控制程序的开发提供了必要的技术准备。

基于GMR的三维智能传感器的设计与实现

简述了基于GMR的三维焊缝检测传感器。为解决焊接加工自动化过程中空间焊缝的跟踪检测,将GMR焊枪悬浮高度传感器、焊缝检测传感器以及相应的微处理器有机结合并集成,用于检测跟踪三维焊缝。基于这种三维智能传感器的焊缝跟踪系统,能够根据空间焊缝的多变性而采用不同的检测方法,大大减小了焊缝检测的盲区。实验结果表明:焊缝跟踪精度高并能够检测出空间复杂三维焊缝,达到设计要求。

基于GMR的三维智能传感器对V型焊缝的检测设计

简述了基于GMR的三维焊缝检测传感器。为解决焊接加工自动化过程中空间焊缝的跟踪检测,将GMR焊枪悬浮高度传感器、焊缝检测传感器以及相应的微处理器有机结合并集成,用于检测跟踪三维焊缝。文章主要介绍对V型焊缝的检测和对信号做出相应的处理。基于这种三维智能传感器的焊缝跟踪系统,能够检测出空间中的V型焊缝并在很大程度上减小了焊缝检测的盲区。实验结果表明:焊缝跟踪精度高并能够检测出空间复杂三维焊缝——V型焊缝,达到设计要求。

RFID在汽车焊装生产线的应用及影响因素分析

在汽车焊装生产中,传统的条形码识别因为生产现场的粉尘、高温振动、油污等影响而发生车型识别错误,采用RFID系统可减少识别错误的发生。介绍了射频识别RFID(radio frequency identification)系统的基本原理、构成以及在一汽-大众焊装车间的应用现状,分析了射频识别RFID系统应用的影响因素。射频识别RFID系统在焊装车间某车型的应用,提高了生产效率,降低了识别故障率。

2014世园会植物馆钢结构施工方案研究

2014世园会植物馆设计是钢管桁架结构,空间跨度大,施工条件有限.为了解决工期紧,安装吊装难度大,相贯线焊接节点复杂等问题,进行了施工方案研究.通过对比不同的施工方案,制定了最优方案,较好地完成了施工任务,满足了工期和设计的要求,为同类工程的施工提供了参考方法.

机械式复合管热载荷作用下的屈曲分析

为了防止复合管内管鼓包产生的失效失稳状况,通过有限元软件对规格为Φ219 mm×(14.3+3)mm机械式复合管的鼓包现象进行了屈曲分析。分析结果显示,复合管在内外管之间的气体压力和温度共同作用下会出现鼓包失效,且气体压力越大、加热温度越高、内管壁厚越薄、焊接间距越小,机械式复合管越容易发生鼓包现象。研究结果表明,径向载荷是导致机械式复合管鼓包的主要因素,因此可以通过控制其内外管之间的气体压力和使用温度降低复合管发生鼓包的概率,同时可以通过在复合管内添加焊点来提高其面内刚度,最终达到提高复合管抗鼓包能力的目的。

弧焊机器人系统的相交管路径规划

基于ABB1410弧焊机器人系统,研究了实现自动焊接相交圆管接缝的路径规划技术。在工件坐标系下建立了相应的数学模型,针对机器人焊接相交管的空间曲线焊缝的特点,结合弗莱纳-雪列三元空间矢量原理,求出了该空间焊缝路径上各离散点的位姿矩阵,并对焊枪的焊接姿态进行了规划。同时,给出了一种在实际焊接时标定斜交管坐标系和机器人基座标系之间关系的方法。利用Robot Studio软件对焊接运动轨迹进行了动态仿真和离线编程,实际焊接实验证明了所研究的路径规划算法的可行性,提高了焊接机器人各关节运动的平稳性,对实际生产有一定意义。