本文關(guān)鍵詞：相貫線焊接機器人運動控制系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》 2015年

相貫線焊接機器人運動控制系統(tǒng)研究

王德斌  

【摘要】：管體之間相交的相貫線焊縫在石油、化工、鍋爐等領(lǐng)域是非常典型的焊縫形式,提升這種焊縫的焊接質(zhì)量和焊接效率具有很重要的意義。由于相貫線焊縫是復(fù)雜的空間曲線,采用手工焊接很難保證焊接效率和質(zhì)量�；谧詣踊附拥姆N種優(yōu)勢,國內(nèi)外陸續(xù)采用自動化設(shè)備實現(xiàn)相貫線焊縫的焊接。本文建立了一套相貫線焊接機器人運動控制系統(tǒng),并通過對相貫線焊縫多層多道焊的研究,實現(xiàn)了多層多道焊焊縫軌跡規(guī)劃和調(diào)整,最后通過綜合調(diào)試驗證系統(tǒng)的可靠性。建立了一套騎座式四自由度相貫線焊接機器人硬件系統(tǒng),系統(tǒng)主要包括運動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)四個子系統(tǒng),分別為機器人運動操作、焊接操作以及數(shù)據(jù)采集操作提供硬件基礎(chǔ)。設(shè)計編寫了相貫線焊接機器人系統(tǒng)控制軟件,通過對系統(tǒng)軟件功能要求的分析,軟件系統(tǒng)主要包括狀態(tài)監(jiān)測模塊、軌跡計算模塊、運動控制模塊、參數(shù)管理模塊以及故障處理模塊等幾個功能模塊。通過編程實現(xiàn)了焊接機器人系統(tǒng)相貫線運動控制、焊接參數(shù)管理、故障實時處理等功能。通過對相貫線插補算法的研究,建立了相貫線軌跡的理想數(shù)學(xué)模型,實現(xiàn)了相貫線運動恒定速度的運動控制;以多層多道焊時每道焊道截面相等為前提,提出了一種相貫線多層多道焊焊道排布策略,進而實現(xiàn)相貫線多層多道焊的軌跡規(guī)劃。根據(jù)相貫線焊接機器人的特點,采用激光傳感器對工件相關(guān)參數(shù)進行標定,并推導(dǎo)出標定參數(shù)的計算方法。通過對相貫線軌跡調(diào)整方法的研究,提出了一種軌跡調(diào)整插值算法,即單軸線性增量的方法,根據(jù)實際工況對理想相貫線軌跡進行了調(diào)整,使其適應(yīng)實際焊接條件。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG409;TP242
【目錄】：

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本文編號：197433