【摘要】：焊接作為船舶裝備建造的關(guān)鍵技術(shù),在船體的建造過程中,焊接工作量占到了總工作量50%以上,花費的成本占總成本的40%左右。針對大型船舶曲面中厚板的焊接,采用傳統(tǒng)的人工進行多層多道焊的方法,作業(yè)效率低下,焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。機器人自動化焊接技術(shù)具有焊接效率高、焊縫成型穩(wěn)定等優(yōu)良的特點。針對機器人自動化焊接過程中在線示教工作量大、工作環(huán)境惡劣的問題,將離線編程技術(shù)應(yīng)用于機器人曲面中厚板自動化焊接過程中,可以顯著提高生產(chǎn)效率,改善工人的作業(yè)環(huán)境;針對離線編程過程中由于理論模型與實際工件存在偏差、實際工件定位偏差以及焊接變形等原因?qū)е碌亩ㄎ徽`差,將激光跟蹤技術(shù)應(yīng)用于大型船舶曲面中厚板的焊接中,對焊縫進行實時跟蹤,可以顯著提高焊接作業(yè)的精度,改善焊接質(zhì)量;針對船舶曲面中厚板需要進行多次焊接,焊接效率低的問題,通過焊接工作頭的特殊設(shè)計可以實現(xiàn)大型船舶曲面中厚板的單面焊雙面成型,最大限度的提高焊接效率。因此,將焊接機器人、離線編程技術(shù)、焊縫跟蹤系統(tǒng)以及特制焊接工作頭結(jié)合起來的焊接技術(shù)將會在大型船舶曲面中厚板的焊接中得到廣泛的應(yīng)用。本文將全門式龍門、焊接機器人、樂馳焊機、工控機、交換機、激光視覺傳感器、離線編程系統(tǒng)以及自主設(shè)計研發(fā)的可以實現(xiàn)大型船舶曲面中厚板單面焊雙面成型的三槍雙絲焊接工作頭等設(shè)備組成機器人自動化高效焊接平臺,進行12-30mm厚船舶曲面板的焊接試驗。通過網(wǎng)絡(luò)連接建立龍門與機器人、機器人與焊機、龍門與總控、機器人與總控之間的通訊,實現(xiàn)了大型船舶曲面中厚板長距離自動化焊接過程中各設(shè)備之間的通訊以及機器人的長距離移動;利用SolidWorks軟件對離線仿真工作站中關(guān)鍵部件進行尺寸設(shè)計以及模型建立,并將建立的模型導(dǎo)入到模擬仿真軟件RobotStudio中建立仿真工作站,通過模擬仿真軟件的可視化界面驗證了高效焊接平臺在大型船舶曲面中厚板長距離自動化焊接過程中操作方面的可行性;將激光視覺傳感技術(shù)應(yīng)用于焊接過程,通過對焊接過程中焊縫信息的實時反饋,實現(xiàn)焊接機器人對焊接路徑的及時調(diào)整,有效的提高了焊接的精度。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U671.83;TG409

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