本文關(guān)鍵詞：鈦合金T型接頭雙作用激光焊接軌跡與工藝研究

  更多相關(guān)文章： T型接頭激光焊接 軌跡規(guī)劃 機器人 鈦合金

【摘要】：蒙皮與骨架組成的T型接頭連接結(jié)構(gòu)件具有高比強度、疲勞性能及與周邊結(jié)構(gòu)的良好兼容性的特點,成為理想的大型壁板的設(shè)計方法,雙激光同步焊接是制造鈦合金整體壁T型接頭的理想焊接方法。研制和應(yīng)用鈦合金整體壁板T型接頭雙作用機器人激光焊接成套裝備及工藝技術(shù)是實現(xiàn)新型戰(zhàn)機輕量化、機身高強度、超機動性及優(yōu)異隱身性能的技術(shù)基礎(chǔ),國內(nèi)還沒有針對整體壁板T型接頭激光焊接的成熟裝備和工藝,各飛機制造公司一直采用普通的鉚接或電阻穿透焊接,不能滿足設(shè)計的需要。首先研究了鈦合金整體壁板T型接頭雙作用機器人激光焊接裝備的設(shè)計,并且具體實施了雙作用機器人激光焊接裝備的總體方案設(shè)計、部分選型與優(yōu)化、焊縫的跟蹤、在線質(zhì)量檢測、焊接過程實時監(jiān)測、參數(shù)采集與分析和故障診斷。通過控制系統(tǒng)將工作臺移動到指定位置,人工對雙機器人進行焊接軌跡示教,按示教路徑程序自動完成產(chǎn)品焊接,并對焊縫進行跟蹤、監(jiān)測、檢測、采集與分析。其次,描述了機器人軌跡規(guī)劃的技術(shù)路線和軌跡規(guī)劃的目的,提出了對鈦合金T型接頭雙作用機器人激光焊接裝備軌跡規(guī)劃進行的數(shù)學(xué)表達模型,分析了雙作用激光焊接機器人軌跡規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型涉及的各因素,選擇遺傳算法作為鈦合金T型接頭雙作用機器人激光焊接裝備軌跡規(guī)劃的數(shù)學(xué)算法,對本文裝備進行軌跡規(guī)劃,對比提取的焊點與實際焊點,得到雙作用激光焊接機器人最優(yōu)軌跡,在Rob Cad軟件中進行模擬,確定了機器人軌跡規(guī)劃方案的合理性。最后,對影響焊縫質(zhì)量的工藝參數(shù)做了實驗分析,從單因素法分析了離焦量、激光功率、保護氣體、激光束入射的角度、噴嘴結(jié)構(gòu)形式、激光光斑在長桁上的偏移量、噴嘴距離焊件表面高度和焊接速度對焊縫質(zhì)量的影響,采用正交實驗法,綜合分析得到了最佳匹配工藝參數(shù)。
【關(guān)鍵詞】：T型接頭激光焊接 軌跡規(guī)劃 機器人 鈦合金
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG409;TP242
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 課題研究背景及意義12-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 國外雙光束激光應(yīng)用情況：15-17
• 1.2.2 國內(nèi)雙光束激光焊接平臺研究情況17-18
• 1.3 論文課題來源和主要內(nèi)容18-21
• 1.3.1 課題來源18
• 1.3.2 本文主要工作18-19
• 1.3.3 本文內(nèi)容安排19-21
• 第2章雙作用激光焊接機器人裝備設(shè)計21-39
• 2.1 引言21
• 2.2 激光焊接裝備機械系統(tǒng)研究21-32
• 2.2.1 激光焊接裝備方案設(shè)計22-26
• 2.2.2 激光焊接裝備各部分選型26-32
• 2.3 激光焊接裝備控制系統(tǒng)研究32-38
• 2.3.1 焊縫跟蹤系統(tǒng)研究34-35
• 2.3.2 焊接質(zhì)量實時檢測系統(tǒng)35-36
• 2.3.3 安全保障系統(tǒng)36
• 2.3.4 焊接過程的實時監(jiān)控系統(tǒng)36-37
• 2.3.5 實驗參數(shù)采集與分析系統(tǒng)37-38
• 2.3.6 故障診斷系統(tǒng)38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第3章雙作用激光焊接機器人軌跡規(guī)劃與研究39-53
• 3.1 引言39
• 3.2 機器人的軌跡規(guī)劃39-41
• 3.2.1 機器人的軌跡規(guī)劃概述39-40
• 3.2.2 激光焊接機器人軌跡規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型40-41
• 3.3 遺傳算法在機器人軌跡規(guī)劃中的應(yīng)用41-48
• 3.3.1 確立數(shù)學(xué)算法41-42
• 3.3.2 選擇編碼方式42-44
• 3.3.3 確定初始群體44
• 3.3.4 確定評價函數(shù)44-45
• 3.3.5 確定選擇算子45-46
• 3.3.6 確定重組算子46-47
• 3.3.7 確定變異算子47-48
• 3.4 雙機器人激光焊接裝備軌跡規(guī)劃48-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第4章雙作用激光焊接工藝實驗分析與研究53-68
• 4.1 引言53
• 4.2 實驗的準備情況53-54
• 4.2.1 實驗設(shè)備53-54
• 4.2.2 實驗材料和方法54
• 4.3 影響焊縫成型因素分析54-67
• 4.3.1 激光功率對焊縫的影響54-55
• 4.3.2 焊接速度對焊縫的影響55-56
• 4.3.3 離焦量對焊縫的影響56-57
• 4.3.4 激光束的入射角度對焊縫的影響57-61
• 4.3.5 保護性氣體對焊接質(zhì)量的影響61-62
• 4.3.6 噴嘴結(jié)構(gòu)對焊接的影響62-64
• 4.3.7 激光光斑在長桁上的偏移量的影響64-66
• 4.3.8 工藝參數(shù)最優(yōu)化66-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻70-76
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文和取得的科研成果76-77
• 致謝77-79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 繆桂根;;改進遺傳算法求解TSP問題的Matlab程序設(shè)計[J];楚雄師范學(xué)院學(xué)報;2011年03期

2 李俐群;陶汪;朱先亮;;厚板高強鋼激光填絲多層焊工藝[J];中國激光;2009年05期

3 劉鯖潔;陳桂明;劉小方;;基于矩陣編碼的遺傳算法研究[J];計算機工程;2011年13期

4 占小紅;歐文敏;魏艷紅;陳潔;陶汪;陳彥賓;;飛機壁板先進焊接技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀[J];航空制造技術(shù);2013年22期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 王芳;解圖著色問題的一個新的遺傳算法[D];西安電子科技大學(xué);2010年

2 常婧;DH40高強鋼大厚板焊接及焊接殘余應(yīng)力有限元分析[D];江蘇科技大學(xué);2011年

3 張盛海;高強鋁合金T型接頭的激光焊接[D];北京工業(yè)大學(xué);2005年

4 楊麗麗;基于圖像識別的激光焊縫跟蹤技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2006年

5 顧春影;白車身激光焊接單元設(shè)計與搭接焊接頭性能研究[D];湖南大學(xué);2011年

6 趙昊;工藝參數(shù)對高強鋼激光—電弧復(fù)合焊接組織及性能影響的研究[D];長春理工大學(xué);2012年

7 張大文;鋁合金激光焊接工藝研究[D];長春理工大學(xué);2012年

8 謝麗初;ZK60鎂合金CO_2激光焊接頭的組織與性能研究[D];湖南大學(xué);2010年

9 王瑛琪;0Cr13Ni5Mo鋼板低強匹配焊接接頭組織性能及應(yīng)力研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

，

本文編號：887286