本文基于機器人離線編程進行了金屬表面堆焊制字工藝和增材制造研究。由于傳統(tǒng)手工焊接存在生產(chǎn)效率低、焊縫成形差等缺點,將機器人離線編程技術(shù)應(yīng)用在船舶舾裝件制造企業(yè),不僅可最大程度發(fā)揮機器人在復(fù)雜加工路徑方面的優(yōu)勢,同時也能夠極大地提高生產(chǎn)效率。基于KUKA KR16機器人與Fronius TPS5000數(shù)字化焊接電源,搭建焊接機器人系統(tǒng)。試驗材料選用10mm厚Q235B鋼板、80%Ar+20%CO₂混合保護氣和實心焊絲E R50-6。為了獲取成形較為美觀的空心字形焊縫,堆焊制字試驗前進行了平板堆焊工藝試驗,經(jīng)對比分析,擬采用:送絲速度2.4m·min^-1、焊接速度0.4m·min^-1的工藝參數(shù)組合作為實際焊字試驗的工藝規(guī)范。基于通用版機器人離線編程軟件Robotmaster進行平面焊字試驗。結(jié)果表明:相較于傳統(tǒng)手工堆焊刻字,采用機器人離線編程,無論在字形焊縫質(zhì)量,還是生產(chǎn)效率都得到了明顯提高,同時勞動力成本大大降低。基于C++程序語言二次開發(fā)了機器人離線編程平面堆焊制字專用軟件。通過開發(fā)MFC人機界面,輸入待焊字符相關(guān)參數(shù),...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 機器人在線示教與離線編程
    1.3 弧焊機器人增材制造的發(fā)展與應(yīng)用
    1.4 機器人離線編程發(fā)展現(xiàn)狀
        1.4.1 國外機器人離線編程現(xiàn)狀
        1.4.2 國內(nèi)機器人離線編程現(xiàn)狀
    1.5 本課題的主要研究內(nèi)容與研究工作
第2章 試驗材料、設(shè)備及開發(fā)環(huán)境
    2.1 焊接材料
    2.2 焊接機器人系統(tǒng)
        2.2.1 機器人系統(tǒng)
        2.2.2 焊接系統(tǒng)
    2.3 機器人坐標系
    2.4 離線編程系統(tǒng)二次開發(fā)
        2.4.1 編程語言與編程環(huán)境的選擇
        2.4.2 開發(fā)平臺的選擇
第3章 基于離線編程軟件Robotmaster堆焊制字研究
    3.1 Robotmaster離線編程系統(tǒng)
    3.2 堆焊工藝試驗
    3.3 數(shù)模導(dǎo)入
        3.2.1 零件數(shù)模
        3.2.2 變位機數(shù)模
    3.4 工藝路徑規(guī)劃及模擬仿真
    3.5 機器人實際場景焊接
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于C++二次開發(fā)弧焊機器人離線編程系統(tǒng)
    4.1 系統(tǒng)總體框架
        4.1.1 設(shè)計思路
        4.1.2 坐標系標定
        4.1.3 變量聲明
    4.2 矢量字庫信息提取
        4.2.1 矢量字庫
        4.2.2 字符圖形、坐標數(shù)據(jù)獲取
    4.3 人機界面設(shè)計
        4.3.1 MFC
        4.3.2 字形軌跡生成
    4.4 生成Src和 Dat程序文件
        4.4.1 Dat文件生成
        4.4.2 Src文件生成
        4.4.3 程序文件寫入
    4.5 實際堆焊制字試驗
    4.6 自主開發(fā)軟件與通用軟件Robotmaster比較
    4.7 本章小結(jié)
第5章 基于UG二次開發(fā)弧焊機器人空間軌跡提取離線編程系統(tǒng)
    5.1 開發(fā)系統(tǒng)環(huán)境及二次開發(fā)工具
        5.1.1 開發(fā)環(huán)境的選擇
        5.1.2 UG二次開發(fā)工具的選擇
        5.1.3 宏的應(yīng)用
        5.1.4 UG對象類型與操作
        5.1.5 系統(tǒng)總體框架流程設(shè)計
    5.2 在VS平臺上開發(fā)UG應(yīng)用程序
        5.2.1 VS環(huán)境配置
        5.2.2 創(chuàng)建用戶工具欄
    5.3 UG圓柱曲面字形軌跡數(shù)據(jù)提取
        5.3.1 Block UI界面設(shè)計
        5.3.2 坐標系標定及函數(shù)實現(xiàn)
        5.3.3 圓柱曲面刻字模型導(dǎo)入
        5.3.4 曲面字形軌跡的信息獲取
    5.4 離線編程系統(tǒng)語言與機器人語言的轉(zhuǎn)換
    5.5 數(shù)據(jù)驗證
    5.6 本章小結(jié)
第6章 弧焊機器人離線編程增材制造工藝試驗
    6.1 不同增材方向3D打印試驗
        6.1.1 單向3D打印堆焊試驗
        6.1.2 往復(fù)3D打印堆焊試驗
    6.2 薄壁圓筒增材制造試驗
    6.3 成形零件顯微硬度測試
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表論文
致謝
詳細摘要



本文編號：3983377