本文關(guān)鍵詞：機器人馬鞍形切割變坡口優(yōu)化設(shè)計與試驗研究

  更多相關(guān)文章： 數(shù)學(xué)模型 離線編程 軌跡規(guī)劃 機器人切割 模擬仿真

【摘要】：本文在研究了離線編程技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對船用管管正交馬鞍形的切割進行了研究�，F(xiàn)階段,在船舶行業(yè)的馬鞍形切割加工中,人工切割加工仍然存在,但是切割加工的主要工作已經(jīng)轉(zhuǎn)交給了數(shù)控切割機。人工加工馬鞍形耗時耗力,對工人要求很高,如今只是在一些簡單、少量的切割加工中出現(xiàn)。采用數(shù)控切割機進行切割作業(yè)確實能夠快捷、方便地加工馬鞍形,但是沒有后期升級的空間,對企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展與科技創(chuàng)新是不利的。針對騎座式正交馬鞍形,本文采用KUKA機器人切割系統(tǒng)進行切割。前期準(zhǔn)備工作如下:制作安裝夾具、校槍、建立外部軸的同步、建立base坐標(biāo)系;在切割系統(tǒng)中,設(shè)計了電磁閥控制電路,控制切割火焰。本課題研究期間主要做了如下工作并得到了相關(guān)結(jié)論:(1)建立正交馬鞍形模型與坡口角度模型,求解出馬鞍形的數(shù)學(xué)表達式,依據(jù)主管與支管對應(yīng)的圓心角的余弦值的乘積的正負(fù),獲得不同的坡口角與實際切割角;(2)利用VS平臺,采用VB語言編寫離線計算軟件;利用MATLAB軟件對計算結(jié)果進行仿真,驗證了馬鞍形切割點的準(zhǔn)確性,證明了離線計算軟件是可行的;(3)綜合分析機器人運動指令的特點與適用情形,結(jié)合實際,選用circle指令與line指令交替的混合指令作為切割點的運動指令,其它安全點語句選用PTP指令;(4)本文選用機器人氧乙炔火焰切割,進行正交馬鞍形的切割試驗。在切割氧氣壓力為0.6MPa、切割乙炔壓力為0.05MPa、割嘴距離圓管表面6~7mm的條件下,針對外徑115mm、壁厚6mm的主管圓管,應(yīng)用64個點的離線主管馬鞍形切割程序atlu1400,以0.48~0.54m/min的切割速度進行切割,可以得到符合生產(chǎn)需求的主管馬鞍形;針對外徑90mm、壁厚5mm的支管圓管,應(yīng)用32個點的離線支管馬鞍形切割程序btlu14010,以0.48~0.6m/min的切割速度進行切割,可以得到符合生產(chǎn)需求的支管馬鞍形。將切割好的主管與支管馬鞍形裝配,發(fā)現(xiàn)支管“騎坐”在主管上:支管切口與主管外表面自然接觸、主管切口與支管內(nèi)表面重合,驗證了離線計算程序的準(zhǔn)確性,實現(xiàn)了切割實驗預(yù)期目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)學(xué)模型 離線編程 軌跡規(guī)劃 機器人切割 模擬仿真
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG48
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 國內(nèi)外離線編程研究狀況12-15
• 1.1.1 國外離線編程技術(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.1.2 國內(nèi)離線編程技術(shù)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2 國內(nèi)外馬鞍形切割研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本課題的研究內(nèi)容17-18
• 第2章 機器人切割系統(tǒng)18-24
• 2.1 機器人系統(tǒng)18-20
• 2.2 切割系統(tǒng)20-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第3章 管管正交馬鞍形數(shù)學(xué)模型與計算軟件編寫24-50
• 3.1 圓柱與圓柱相貫空間數(shù)學(xué)模型24-30
• 3.1.1 正交馬鞍形數(shù)學(xué)模型24-25
• 3.1.2 坡口角度計算25-28
• 3.1.3 切割角的計算28-30
• 3.2 馬鞍形計算軟件的開發(fā)30-49
• 3.2.1 計算軟件的流程30-31
• 3.2.2 計算軟件的主要內(nèi)容概述31-33
• 3.2.3 參數(shù)的定義與賦值33-34
• 3.2.4 計算模塊34-39
• 3.2.5 導(dǎo)出模塊39-43
• 3.2.6 計算結(jié)果的模擬仿真43-49
• 3.3 本章小結(jié)49-50
• 第4章 機器人切割軌跡的規(guī)劃50-61
• 4.1 base坐標(biāo)系的選擇與建立50-54
• 4.1.1 機器人坐標(biāo)系的介紹與base坐標(biāo)系的選擇50-52
• 4.1.2 base坐標(biāo)系的建立52-54
• 4.2 外部軸的引入與同步54-56
• 4.3 機器人編程語句的選擇56-60
• 4.3.1 基本指令語句的介紹56-59
• 4.3.2 機器人編程語句的選擇59-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第5章 機器人馬鞍形切割試驗61-77
• 5.1 機器人馬鞍形切割程序的計算與導(dǎo)出61-64
• 5.2 切割方式的選擇及注意事項64-67
• 5.3 切割試驗67-74
• 5.3.1 主管切割試驗67-70
• 5.3.2 支管切割試驗70-74
• 5.4 角度的加工74
• 5.5 主管與支管馬鞍形的裝配74-75
• 5.6 本章小結(jié)75-77
• 結(jié)論77-78
• 參考文獻78-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文83-84
• 致謝84-85
• 詳細摘要85-89

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