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基于焊缝路点局部点云的焊枪空间姿态确定
1
作者
胡嘉成
於双飞
+2 位作者
张涛
管贻生
朱海飞
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期86-92,I0008,共8页
针对目前基于三维视觉传感面向几何与位置信息不确定工件的机器人焊接研究中,焊缝路点的焊枪空间姿态确定方法针对性强、局限性高等问题,提出了一种基于焊缝路点局部点云的焊枪空间姿态确定方法.首先描述了焊枪的空间姿态参数模型,然后...
针对目前基于三维视觉传感面向几何与位置信息不确定工件的机器人焊接研究中,焊缝路点的焊枪空间姿态确定方法针对性强、局限性高等问题,提出了一种基于焊缝路点局部点云的焊枪空间姿态确定方法.首先描述了焊枪的空间姿态参数模型,然后通过考虑传感器的前置安装距离确定kd-tree的最小搜索半径,获取焊缝路点处的局部点云,并逐步确定该路点处焊枪的偏摆平面与倾斜平面,从而确定焊枪在该焊缝路点处与工件的无碰空间姿态.结果表明,该方法适应性强、有效性好.由于点云表面质量的原因,姿态确定结果与真实姿态存在一定波动,后续经过平滑处理可以满足机器人焊接需求,有望提升基于三维视觉传感面向几何与位置信息不确定工件的机器人自主焊接作业水平.
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关键词
三维点云
焊枪姿态
机器人焊接
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职称材料
管道插接焊缝位置及焊枪位姿建模
被引量:
12
2
作者
任福深
陈树君
+1 位作者
殷树言
管新勇
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第11期33-36,共4页
管道插接相贯线焊缝是典型的、复杂的空间焊缝。针对弧焊机器人工作的特殊要求,在不失一般性的基础上,建立了焊缝位置及焊枪位姿的数学模型,以坐标系的形式定量描述了焊缝及焊枪的位置和方向,确定了能够准确描述焊枪姿态的参数:工作角...
管道插接相贯线焊缝是典型的、复杂的空间焊缝。针对弧焊机器人工作的特殊要求,在不失一般性的基础上,建立了焊缝位置及焊枪位姿的数学模型,以坐标系的形式定量描述了焊缝及焊枪的位置和方向,确定了能够准确描述焊枪姿态的参数:工作角、行走角和自转角,并给出了计算方法。通过对相贯线焊缝特征的分析,发现相贯线上任意点的切线始终与过该点的两个圆柱切平面的交线重合,在此基础上提出了一种简单的建立焊缝特征矩阵的计算方法。该模型对管道插接具有通用性,对焊接工艺的建模与仿真以及机器人焊接的建模与离线编程具有重要意义。
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关键词
弧焊机器人
相贯线焊缝
焊缝位置模型
焊枪位姿模型
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职称材料
弧焊机器人焊炬姿态规划系统的研究
被引量:
7
3
作者
陈强
路井荣
+1 位作者
孙振国
肖勇
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第11期956-958,共3页
为提高弧焊机器人的适应性和自动规划功能 ,研究了一种空间全位置焊接条件下的焊炬姿态自动规划系统。该系统借助于相应的摄像机标定软件、计算测试软件和焊炬姿态规划软件 ,协调计算机视觉、信号采集、图像处理等模块检测焊缝的空间信...
为提高弧焊机器人的适应性和自动规划功能 ,研究了一种空间全位置焊接条件下的焊炬姿态自动规划系统。该系统借助于相应的摄像机标定软件、计算测试软件和焊炬姿态规划软件 ,协调计算机视觉、信号采集、图像处理等模块检测焊缝的空间信息 ,然后查询焊炬姿态优化数据库 ,运行离线编程等子模块 ,实现自动规划弧焊机器人的焊炬姿态。采用研制的焊炬姿态规划系统在空间全位置条件下进行焊接实验 ,结果表明 ,该系统能保证焊接中焊缝的成形良好。
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关键词
弧焊机器人
焊炬姿态规划系统
图像处理
爆缝
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职称材料
五轴火焰数控切管机割炬位姿控制
被引量:
3
4
作者
秦元飞
李权才
+2 位作者
肖聚亮
王国栋
王刚
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第8期922-925,共4页
针对现有火焰数控切管机存在的加工精度差、效率低、工序复杂,以及不能实现管件两端切头同时加工等问题,对一种五轴数控切管机的运动控制进行了研究分析。将切管机的相贯线切割运动分解为割炬支架沿被切管轴线的平移运动和被切管的回转...
针对现有火焰数控切管机存在的加工精度差、效率低、工序复杂,以及不能实现管件两端切头同时加工等问题,对一种五轴数控切管机的运动控制进行了研究分析。将切管机的相贯线切割运动分解为割炬支架沿被切管轴线的平移运动和被切管的回转运动;将焊接坡口的切割运动分解为割炬面板的旋转运动、割炬在法平面内的摆动以及割炬的补偿运动。根据各轴运动形式推导切管机加工运动的数学模型,并以该数学模型为基础,开发切管机数控软件,实现对该五轴切管机系统的实时控制。
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关键词
切管机
相贯线
割炬
位姿控制
焊接坡口
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职称材料
基于激光熔覆再制造PDC钻头的机器人仿真分析
5
作者
祖海英
卢兴宇
+1 位作者
宋玉杰
李大奇
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期71-76,I0007,I0008,共8页
为了降低PDC钻头维修成本以及钻井周期,基于激光熔覆再制造技术,提出用机器人实现对钻头的再制造.基于逆向工程,对PDC钻头进行数据采集,再对获取的钻头点云数据进行数据处理、三维重构,构造出与实体PDC钻头相同的三维模型.利用软件Geoma...
为了降低PDC钻头维修成本以及钻井周期,基于激光熔覆再制造技术,提出用机器人实现对钻头的再制造.基于逆向工程,对PDC钻头进行数据采集,再对获取的钻头点云数据进行数据处理、三维重构,构造出与实体PDC钻头相同的三维模型.利用软件Geomagic布尔运算得出工件缺损部位,在软件NX1899中利用等距平面族Γ与钻头修复部位相交,实现对曲面零件的路径规划.对机器人末端焊枪修复PDC钻头轨迹进行仿真模拟,利用软件PQart模拟工作环境中工件相对于机器人的位置,实现对机器人的轨迹优化.调整机器人末端焊枪位姿,提高修复后PDC钻头的表面性能.验证了所述方法的可行性,为激光熔覆再制造技术修复复杂曲面提供了参考.
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关键词
PDC钻头
机器人
激光熔覆再制造
焊枪位姿
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职称材料
几何约束下TIG焊焊枪姿态研究
被引量:
1
6
作者
张文增
陈念
+2 位作者
徐磊
孙振国
曹一鹏
《焊接技术》
2003年第4期31-32,共2页
火箭发动机关键部件自动TIG焊中,因一些焊缝周围有特殊结构,为避免相碰,只能使焊枪偏转一个角度进行焊接,且此焊枪姿态与表征电弧电压的弧长和钨极伸出长度等有一定的关系,为了易于离线编程,必须对焊枪姿态进行深入分析。以火箭发动机...
火箭发动机关键部件自动TIG焊中,因一些焊缝周围有特殊结构,为避免相碰,只能使焊枪偏转一个角度进行焊接,且此焊枪姿态与表征电弧电压的弧长和钨极伸出长度等有一定的关系,为了易于离线编程,必须对焊枪姿态进行深入分析。以火箭发动机典型的几何约束焊缝为例,提出了通用的求解思路。实际应用表明,此方法结果正确,可应用到各种几何约束焊缝的焊枪姿态分析中。
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关键词
TIG焊
几何约束焊缝
焊枪姿态
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职称材料
弧焊机器人系统的相交管路径规划
被引量:
2
7
作者
沈健
洪磊
+1 位作者
嵇保健
凌超
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2017年第6期40-43,共4页
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...
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。
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关键词
弧焊机器人系统
弗莱纳一雪列空间矢量
离线编程
焊枪姿态规划
原文传递
题名
基于焊缝路点局部点云的焊枪空间姿态确定
1
作者
胡嘉成
於双飞
张涛
管贻生
朱海飞
机构
广东工业大学
出处
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期86-92,I0008,共8页
基金
广东省重点领域研发计划(2019B090915001,2020B090928002)。
文摘
针对目前基于三维视觉传感面向几何与位置信息不确定工件的机器人焊接研究中,焊缝路点的焊枪空间姿态确定方法针对性强、局限性高等问题,提出了一种基于焊缝路点局部点云的焊枪空间姿态确定方法.首先描述了焊枪的空间姿态参数模型,然后通过考虑传感器的前置安装距离确定kd-tree的最小搜索半径,获取焊缝路点处的局部点云,并逐步确定该路点处焊枪的偏摆平面与倾斜平面,从而确定焊枪在该焊缝路点处与工件的无碰空间姿态.结果表明,该方法适应性强、有效性好.由于点云表面质量的原因,姿态确定结果与真实姿态存在一定波动,后续经过平滑处理可以满足机器人焊接需求,有望提升基于三维视觉传感面向几何与位置信息不确定工件的机器人自主焊接作业水平.
关键词
三维点云
焊枪姿态
机器人焊接
Keywords
point cloud
weld torch pose
robot
weld
ing
分类号
TG409 [金属学及工艺—焊接]
TP242.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
管道插接焊缝位置及焊枪位姿建模
被引量:
12
2
作者
任福深
陈树君
殷树言
管新勇
机构
北京工业大学机械工程与应用电子技术学院
大庆石油学院机械科学与工程学院
出处
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第11期33-36,共4页
基金
北京市教育委员会科技计划重点项目
文摘
管道插接相贯线焊缝是典型的、复杂的空间焊缝。针对弧焊机器人工作的特殊要求,在不失一般性的基础上,建立了焊缝位置及焊枪位姿的数学模型,以坐标系的形式定量描述了焊缝及焊枪的位置和方向,确定了能够准确描述焊枪姿态的参数:工作角、行走角和自转角,并给出了计算方法。通过对相贯线焊缝特征的分析,发现相贯线上任意点的切线始终与过该点的两个圆柱切平面的交线重合,在此基础上提出了一种简单的建立焊缝特征矩阵的计算方法。该模型对管道插接具有通用性,对焊接工艺的建模与仿真以及机器人焊接的建模与离线编程具有重要意义。
关键词
弧焊机器人
相贯线焊缝
焊缝位置模型
焊枪位姿模型
Keywords
arc
weld
ing robot
intersection
weld
model of
weld
position
model of
weld
ing
torch
pose
分类号
TP242.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
弧焊机器人焊炬姿态规划系统的研究
被引量:
7
3
作者
陈强
路井荣
孙振国
肖勇
机构
清华大学机械工程系
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第11期956-958,共3页
基金
国家自然科学基金资助项目 ( 5 95 75 0 5 5 )
文摘
为提高弧焊机器人的适应性和自动规划功能 ,研究了一种空间全位置焊接条件下的焊炬姿态自动规划系统。该系统借助于相应的摄像机标定软件、计算测试软件和焊炬姿态规划软件 ,协调计算机视觉、信号采集、图像处理等模块检测焊缝的空间信息 ,然后查询焊炬姿态优化数据库 ,运行离线编程等子模块 ,实现自动规划弧焊机器人的焊炬姿态。采用研制的焊炬姿态规划系统在空间全位置条件下进行焊接实验 ,结果表明 ,该系统能保证焊接中焊缝的成形良好。
关键词
弧焊机器人
焊炬姿态规划系统
图像处理
爆缝
Keywords
arc
weld
ing robot
torch
pose
planning system image processing
weld
seam
分类号
TG409 [金属学及工艺—焊接]
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
五轴火焰数控切管机割炬位姿控制
被引量:
3
4
作者
秦元飞
李权才
肖聚亮
王国栋
王刚
机构
天津大学
华北水利水电学院
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第8期922-925,共4页
文摘
针对现有火焰数控切管机存在的加工精度差、效率低、工序复杂,以及不能实现管件两端切头同时加工等问题,对一种五轴数控切管机的运动控制进行了研究分析。将切管机的相贯线切割运动分解为割炬支架沿被切管轴线的平移运动和被切管的回转运动;将焊接坡口的切割运动分解为割炬面板的旋转运动、割炬在法平面内的摆动以及割炬的补偿运动。根据各轴运动形式推导切管机加工运动的数学模型,并以该数学模型为基础,开发切管机数控软件,实现对该五轴切管机系统的实时控制。
关键词
切管机
相贯线
割炬
位姿控制
焊接坡口
Keywords
pipe cutting machine
intersecting curve
torch
control of
pose
weld
ing groove angle
分类号
TG48 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
基于激光熔覆再制造PDC钻头的机器人仿真分析
5
作者
祖海英
卢兴宇
宋玉杰
李大奇
机构
东北石油大学
出处
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期71-76,I0007,I0008,共8页
基金
黑龙江省重点研发计划指导类项目(GZ20210112)
黑龙江省石油钻采装备再制造技术创新中心。
文摘
为了降低PDC钻头维修成本以及钻井周期,基于激光熔覆再制造技术,提出用机器人实现对钻头的再制造.基于逆向工程,对PDC钻头进行数据采集,再对获取的钻头点云数据进行数据处理、三维重构,构造出与实体PDC钻头相同的三维模型.利用软件Geomagic布尔运算得出工件缺损部位,在软件NX1899中利用等距平面族Γ与钻头修复部位相交,实现对曲面零件的路径规划.对机器人末端焊枪修复PDC钻头轨迹进行仿真模拟,利用软件PQart模拟工作环境中工件相对于机器人的位置,实现对机器人的轨迹优化.调整机器人末端焊枪位姿,提高修复后PDC钻头的表面性能.验证了所述方法的可行性,为激光熔覆再制造技术修复复杂曲面提供了参考.
关键词
PDC钻头
机器人
激光熔覆再制造
焊枪位姿
Keywords
PDC bit
robot
laser cladding remanufacturing
weld
ing
torch
pose
分类号
TG456.7 [金属学及工艺—焊接]
TH17 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
几何约束下TIG焊焊枪姿态研究
被引量:
1
6
作者
张文增
陈念
徐磊
孙振国
曹一鹏
机构
清华大学机械工程系
出处
《焊接技术》
2003年第4期31-32,共2页
基金
国家自然科学基金(50275083)
清华大学基础研究基金(JC2002013)
文摘
火箭发动机关键部件自动TIG焊中,因一些焊缝周围有特殊结构,为避免相碰,只能使焊枪偏转一个角度进行焊接,且此焊枪姿态与表征电弧电压的弧长和钨极伸出长度等有一定的关系,为了易于离线编程,必须对焊枪姿态进行深入分析。以火箭发动机典型的几何约束焊缝为例,提出了通用的求解思路。实际应用表明,此方法结果正确,可应用到各种几何约束焊缝的焊枪姿态分析中。
关键词
TIG焊
几何约束焊缝
焊枪姿态
Keywords
TIG
weld
ing,seam under geometric restriction,
pose
of
torch
分类号
TG439.9 [金属学及工艺—焊接]
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
弧焊机器人系统的相交管路径规划
被引量:
2
7
作者
沈健
洪磊
嵇保健
凌超
机构
南京工业大学电气工程与控制科学学院
南京工程学院汽车与轨道交通学院
出处
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2017年第6期40-43,共4页
基金
江苏省产学研联合创新资金-前瞻性联合研究项目(BY2014005-09)
文摘
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。
关键词
弧焊机器人系统
弗莱纳一雪列空间矢量
离线编程
焊枪姿态规划
Keywords
arc
weld
ing robot
frenet-Senet vector space
off-line programming
torch
pose
planning
分类号
TP212.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于焊缝路点局部点云的焊枪空间姿态确定
胡嘉成
於双飞
张涛
管贻生
朱海飞
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
管道插接焊缝位置及焊枪位姿建模
任福深
陈树君
殷树言
管新勇
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008
12
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职称材料
3
弧焊机器人焊炬姿态规划系统的研究
陈强
路井荣
孙振国
肖勇
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002
7
下载PDF
职称材料
4
五轴火焰数控切管机割炬位姿控制
秦元飞
李权才
肖聚亮
王国栋
王刚
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
3
下载PDF
职称材料
5
基于激光熔覆再制造PDC钻头的机器人仿真分析
祖海英
卢兴宇
宋玉杰
李大奇
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
下载PDF
职称材料
6
几何约束下TIG焊焊枪姿态研究
张文增
陈念
徐磊
孙振国
曹一鹏
《焊接技术》
2003
1
下载PDF
职称材料
7
弧焊机器人系统的相交管路径规划
沈健
洪磊
嵇保健
凌超
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2017
2
原文传递
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