基于焊接機器人的熔焊成形系統(tǒng)及成形規(guī)律的研究
本文關(guān)鍵詞:基于焊接機器人的熔焊成形系統(tǒng)及成形規(guī)律的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:基于焊接機器人的快速成形技術(shù)是利用機器人進行熔焊堆積實現(xiàn)金屬零件直接成形的技術(shù),其基本原理是利用成形軟件對所需成形的零件模型進行切片、路徑規(guī)劃,生成用于機器人作業(yè)的數(shù)控代碼,控制機器人完成熔焊堆積成形。它具有成形速度快、成形零件尺寸范圍大、能直接成形組織致密的金屬零件等特點。本課題主要完成以下幾個方面的工作: 1. 深入探索和分析了用于焊接快速成形的CO_2 氣體保護焊的焊接規(guī)范,確立了用于焊接成形的焊接規(guī)范的選取原則。 2. 建立了MotoMan UP20-A00 型焊接機器人運動學(xué)方程,為快速成形軟件的編制提供了基本依據(jù)。 3. 依據(jù)焊接快速成形的特點對切片和路徑規(guī)劃算法進行了研究,得出了根據(jù)不同類型零件使用不同路徑規(guī)劃算法的結(jié)論。據(jù)此,使用Visual C++基于UniGraphics二次開發(fā)的方式實現(xiàn)了切片、路徑規(guī)劃算法,完成了面向焊接機器人快速成形軟件的編寫,實現(xiàn)UG 實體模型的切片、路徑規(guī)劃以及機器人數(shù)控代碼的生成。 4. 利用MotoMan 機器人遠程控制接口軟件包MotoCom32 編寫了用于機器人快速成形的遠程成形控制軟件。 5. 采用CO2 氣體保護焊成功實現(xiàn)了基于焊接機器人的典型零件的快速成形,并對其影響因素進行了詳細分析。 6. 對成形試件進行了微觀組織分析和硬度測量,研究了焊接成形對材料性能影響。
【關(guān)鍵詞】:機器人 焊接成形 快速成形 路徑規(guī)劃
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2005
【分類號】:TG439.9
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 1 緒言8-21
- 1.1 引言8-10
- 1.2 基于焊接的快速成形技術(shù)切片算法和路徑規(guī)劃10-13
- 1.3 焊接方式的選擇和焊接參數(shù)的調(diào)整13-16
- 1.4 焊接成形的后處理以及在線檢測與控制16-17
- 1.5 當前技術(shù)發(fā)展狀況的分析及今后發(fā)展的方向17-19
- 1.6 本課題的主要研究內(nèi)容與要求19-21
- 2 MOTOMAN UP20-A00 型機器人運動學(xué)方程的建立21-31
- 2.1 連桿參數(shù)和連桿坐標系22-24
- 2.2 連桿變換和運動學(xué)方程24-25
- 2.3 MOTOMAN UP20-A00 機器人的運動學(xué)方程建立25-31
- 3 熔焊堆積成形規(guī)律的實驗研究及分析31-41
- 3.1 焊接工藝參數(shù)與焊縫幾何形狀的關(guān)系31-34
- 3.2 連續(xù)堆焊時焊縫高度和層數(shù)的關(guān)系34-35
- 3.3 初步試驗結(jié)果的回歸分析35-39
- 3.4 焊接成形的特點39-41
- 4 基于焊接的快速成形切片算法和路徑規(guī)劃算法41-52
- 4.1 傳統(tǒng)切片方法的缺陷41-42
- 4.2 直接切片算法42-46
- 4.3 路徑規(guī)劃算法46-52
- 5 基于焊接機器人的快速成形軟件系統(tǒng)52-62
- 5.1 快速成形的切片、路徑規(guī)劃模塊52-60
- 5.2 機器人遠程控制模塊60-62
- 6 焊接成形的實驗研究62-69
- 6.1 成形樣例62-68
- 6.2 成形樣例分析68-69
- 7 焊接成形組織和性能研究69-74
- 7.1 顯微組織分析69-71
- 7.2 硬度分析71-73
- 7.3 小結(jié)73-74
- 8 結(jié)論及展望74-77
- 8.1 結(jié)論74-75
- 8.2 今后研究方向75-77
- 致謝77-78
- 參考文獻78-83
- 附錄1 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄83
【引證文獻】
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本文編號:325051
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