船舶裝備在建造過程中,其焊接結(jié)構(gòu)超過70%,船板焊接工件厚度可達(dá)30mm,采用傳統(tǒng)的人工多層多道焊接工藝,勞動強度大,作業(yè)效率低,焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。機器人焊接技術(shù)具有高效自動化,焊接質(zhì)量穩(wěn)定,性能優(yōu)異的特點,而且通過焊接工作頭的特殊設(shè)計,可以實現(xiàn)船舶曲面中厚板對接單面焊雙面一次成型的焊接效果,因此將會廣泛地應(yīng)用于造船工業(yè)中。機器人焊接技術(shù)的核心就是焊接路徑的規(guī)劃技術(shù),其示教方式分為在線示教和離線示教。使用在線示教方式進(jìn)行編程時,生產(chǎn)現(xiàn)場需要停機,且需要標(biāo)定很多目標(biāo)點,編程人員的經(jīng)驗以及細(xì)心程度直接影響編程質(zhì)量,難以滿足工業(yè)生產(chǎn)對高效率的追求。然而,采用機器人離線編程技術(shù),可以減少停機時間,充分發(fā)揮焊接機器人的使用效率,進(jìn)一步提高生產(chǎn)過程的自動化,縮短生產(chǎn)周期,提高焊接質(zhì)量。本文將ABB IRB4600六軸焊接機器人、樂馳弧焊機、保護(hù)氣體以及自主設(shè)計的多槍多絲焊接工作頭等設(shè)備組成能夠?qū)崿F(xiàn)船舶曲面板對接單面焊雙面一次成型的機器人自動化高效焊接工作站,進(jìn)行15-30mm中厚船板的焊接試驗;利用專業(yè)三維造型軟件SolidWorks對真實焊接工作站的關(guān)鍵組成部分進(jìn)行三維建模,例如對多槍多絲焊接工作... 

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 船舶工業(yè)的發(fā)展趨勢
    1.2 機器人在世界各國造船中的應(yīng)用
        1.2.1 機器人在日本造船中的應(yīng)用
        1.2.2 機器人在韓國造船中的應(yīng)用
        1.2.3 機器人在美國造船中的應(yīng)用
        1.2.4 機器人在歐洲國家造船中的應(yīng)用
        1.2.5 機器人在我國造船中的應(yīng)用
    1.3 機器人離線編程技術(shù)發(fā)展概述
        1.3.1 機器人離線編程技術(shù)
        1.3.2 國外離線編程技術(shù)的發(fā)展
        1.3.3 國內(nèi)離線編程技術(shù)的發(fā)展
    1.4 RobotStudio離線編程軟件介紹
    1.5 本文主要內(nèi)容
2 焊接實驗平臺設(shè)計
    2.1 焊接實驗平臺組成框圖
    2.2 平臺主要硬件功能及參數(shù)
        2.2.1 ABB IRB4600機器人
        2.2.2 樂馳焊機
        2.2.3 焊接工作頭
        2.2.4 送絲裝置
        2.2.5 焊機-機器人通訊模塊
        2.2.6 保護(hù)氣體
        2.2.7 小型龍門和實驗臺
    2.3 硬件系統(tǒng)安裝調(diào)試方案
    2.4 本章小結(jié)
3 機器人焊接仿真工作站建立
    3.1 建模軟件簡介
    3.2 仿真焊接實驗平臺建模
        3.2.1 ABB IRB4600機器人模型
        3.2.2 焊接工作頭的建模
        3.2.3 焊接工件的建模
        3.2.4 其它輔助裝置的建模
    3.3 在RobotStudio中布局仿真工作站
    3.4 本章小結(jié)
4 曲面板焊接離線編程及實驗
    4.1 編程準(zhǔn)備工作
        4.1.1 建立機器人系統(tǒng)
        4.1.2 三個關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定
        4.1.3 I/O通信配置
    4.2 離線編程及模擬仿真
        4.2.1 離線編程步驟
        4.2.2 焊接路徑離線編程和應(yīng)用
        4.2.3 離線程序數(shù)據(jù)解析
    4.3 曲板焊接實驗
    4.4 本章小結(jié)
5 焊縫跟蹤系統(tǒng)在機器人焊接中的應(yīng)用
    5.1 焊縫跟蹤技術(shù)的發(fā)展和工作原理
    5.2 焊縫跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡介
        5.2.1 Power-Cam 3D激光視覺傳感器
        5.2.2 Power-Box
    5.3 焊縫跟蹤系統(tǒng)的調(diào)試與應(yīng)用
        5.3.1 網(wǎng)絡(luò)連接
        5.3.2 WeldCom啟動和識別
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于RobotStudio的機器人曲面厚板焊接離線編程[J]. 仲德平,徐洪澤,金晶波,杜艦,張兆棟,劉黎明.  焊接技術(shù). 2018(01)
[2]基于RobotStudio的機器人碼垛工作站虛擬仿真設(shè)計[J]. 郝建豹,許煥彬,林炯南.  自動化與信息工程. 2017(02)
[3]工業(yè)機器人離線編程商業(yè)軟件系統(tǒng)綜述[J]. 魏志麗,宋智廣,郭瑞軍.  機械制造與自動化. 2016(06)
[4]工業(yè)機器人坐標(biāo)系應(yīng)用研究[J]. 王慧東,張姝媛.  裝備制造技術(shù). 2015(11)
[5]基于Robotstudio的弧焊機器人離線編程[J]. 王純祥,程茁,陳楊.  重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(05)
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[7]機器人焊接技術(shù)在我國造船行業(yè)中的應(yīng)用與前景[J]. 孫志強.  廣東造船. 2014(04)
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碩士論文
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[3]3P3R型弧焊機器人軌跡規(guī)劃及其輪廓運動控制[D]. 謝英太.浙江大學(xué) 2014
[4]船用管馬鞍形機器人切割和焊接系統(tǒng)研究[D]. 朱棟.江蘇科技大學(xué) 2012
[5]標(biāo)記機器人的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉亮.上海交通大學(xué) 2011
[6]工業(yè)機器人離線編程及其在光纖激光加工平臺中的應(yīng)用[D]. 周謙.山東科技大學(xué) 2010
[7]現(xiàn)代造船模式與方法分析研究[D]. 孔祥昆.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[8]中日韓造船業(yè)制造模式的比較研究[D]. 王鑒雪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3647510