發(fā)布時間：2017-09-20 09:35

  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(jī)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(qiáng)度、疲勞性能及與周邊結(jié)構(gòu)的良好兼容性的特點(diǎn),成為理想的大型壁板的設(shè)計(jì)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(jī)器人激光焊接成套裝備及工藝技術(shù)是實(shí)現(xiàn)新型戰(zhàn)機(jī)輕量化、機(jī)身高強(qiáng)度、超機(jī)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(jī)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(jì)的需要。首先研究了鈦合金整體壁板T型接頭雙作用機(jī)器人激光焊接裝備的設(shè)計(jì),并且具體實(shí)施了雙作用機(jī)器人激光焊接裝備的總體方案設(shè)計(jì)、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(shí)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(jī)器人進(jìn)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(jìn)行跟蹤、監(jiān)測、檢測、采集與分析。其次,描述了機(jī)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(jī)器人激光焊接裝備軌跡規(guī)劃進(jìn)行的數(shù)學(xué)表達(dá)模型,分析了雙作用激光焊接機(jī)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(jī)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(jìn)行軌跡規(guī)劃,對比提取的焊點(diǎn)與實(shí)際焊點(diǎn),得到雙作用激光焊接機(jī)器人最優(yōu)軌跡,在Rob Cad軟件中進(jìn)行模擬,確定了機(jī)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(shí)驗(yàn)分析,從單因素法分析了離焦量、激光功率、保護(hù)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(shí)驗(yàn)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(jī)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(jī)器人裝備設(shè)計(jì)21-39
• 2.1 引言21
• 2.2 激光焊接裝備機(jī)械系統(tǒng)研究21-32
• 2.2.1 激光焊接裝備方案設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)36-37
• 2.3.5 實(shí)驗(yàn)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(jī)器人軌跡規(guī)劃與研究39-53
• 3.1 引言39
• 3.2 機(jī)器人的軌跡規(guī)劃39-41
• 3.2.1 機(jī)器人的軌跡規(guī)劃概述39-40
• 3.2.2 激光焊接機(jī)器人軌跡規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型40-41
• 3.3 遺傳算法在機(jī)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(jī)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(shí)驗(yàn)分析與研究53-68
• 4.1 引言53
• 4.2 實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備情況53-54
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備53-54
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)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(hù)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(xiàn)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(xiàn)】

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本文編號：887286