焊接变位机论文范文参考关于焊接变位机的优秀论文范文【10篇】

焊接变位机论文范文参考关于焊接变位机的优秀论文范文【10篇】 近年来,随着汽车、列车等运输装置向轻量化发展,铝合金焊接结构生产的自动化、智能化和信息化成为日益重要的研究课题,本文针对其中的一些关键问题进行了深入研究. 根据我国焊接机器人的应用情况和发展需要,焊接机器人的离线编程与仿真技术是应当重视的新技术之一.智能化正成为离线编程系统的发展趋势,为研制出智能化的弧焊离线编程系统及满足遥控焊接的需要,本文针对机器人离线编程与仿真系统的基本支撑技术以及弧焊应用中的辅助编程技术进行了研究. 本文选择了Solidworks作为离线编程与仿真系统的运行平台,针对编程与仿真的基本功能需要,对系统的功能模块进行了划分,共有设备建模、工作单元布局、路径、运动仿真等十个基本模块.在系统实现中采用了三层关系的主要数据结构模型,即工作单元类、设备类和关节类.对各基本功能模块的特点和关键技术的实现方法进行了介绍,采用了一些新的编程技术,使得系统的实现更加方便合理,如采用结构化存储技术实现了设备对象的存储和重构,采用堆栈和线程技术有效地实现了机器人的运动控制等. 实现了六旋转自由度的工业机器人逆运动学求解的通用算法,该算法的思想是利用符号来表示机器人的各杆件参数,对机器人的正运动学方程进行扩展和求解.具体给出了在算法求解过程中的符号处理及计算过程,以及求解各关节角的方程组的构建方法,解决了在求解过程中的矩阵奇异问题,最终获得了六旋转自由度工业机器人逆运动学求解的通用解析解.实现了二旋转自由度变位机的通用逆运动学算法,该算法的思想是利用符号的方法来表示变位机的各杆件参数,并利用符号矩阵来表示变位机同世界坐标系的相对位置关系.给出了焊接位置的数学模型,通过系统中各坐标系间的位姿关系,构建了求解变位机关节角的运动学方程,最终获得了2R变位机关节角求解的通用解析表达式形式.这两个算法的实现保证了系统能够用于不同机器人和机器人系统的编程和仿真. 在基本功能模块的基础上,集成了以往焊接参数规划、路径规划等的研究成果,并对焊接特征建模技术、机器人放置规划技术、焊接路径的曲线描述方法进行了研究,形成了一个比较完整的、针对弧焊应用的辅助编程系统.在焊接特征建模实现中,将焊接特征分为板特征和接头特征,重点突出了焊缝建模的功能以及接头特征信息提取功能,焊接接头特征对象为特征建模系统和离线编程系统提供了统一的接口.给出了一种利用模拟退火遗传算法解决机器人弧焊应用中的机器人放置问题的方法,介绍了模拟退火遗传算 近年来,兵器行业建立了几十套11个自由度的机器人焊接工作站,并在继续推广应用.然而目前弧焊机器人采用示教编程,编程效率低且没有智能化,机器人再现焊接时没有视觉,不能感知焊接真实环境的变化,实际应用局限性大的企业应用现状,提高机器人编程的效率和质量以及智能传感和自动补偿能力意义重大,研究焊接机器人智能化技术是多学科交叉的前沿课题. 随着人们生活条件的日益改善,单一商品的模式已经无法满足人们对商品多样性的需求.因此,小批量多样性的生产模式应运而生.对与焊接机器人相关的生产提出了更高的要求.传统的弧焊机器人在线编程方法已经不能满足上述要求.除此之外,弧焊机器人的在线编程需要机器人停止工作,不但降低了效率,而且增加了生产成本.鉴于此,弧焊机器人的离线编程方法便成为近年来焊接领域主要的研究內容. 本文以UG NX4.0作为开发平台,以VC+作为开发工具,对MOTOMAN HP6型弧焊机器人进行了离线编程的研究.同时,利用统计学方法对焊接质量进行了在线判定.主要研究內容如下： 首先,依照MOTOMAN HP6型弧焊机器人及变位机各连杆的实际尺寸对该型号弧焊机器人和变位机进行了三维建模.弧焊机器人的设备建模包括三个重要的模块:零件建模模块、装配建模模块以及运动学模块. 其次,对各个部件模型进行装配,并且建立了三维运动仿真模型,运用UG/OPEN API提供的二次开发函数,建立了连杆坐标系下的弧焊机器人的运动学模型,阐述了模型的建立方法、装配方式以及模型的运动仿真,运用四个D-H参数,计算出此弧焊机器人的运动学正解和运动学反解,开发了以板对接接头模型和管状焊缝模型为主的焊接工件特征建模库. 再次,运用关节空间法和直角空间法相结合的方法,在Matlab软件中通过仿真运行运动过程中的插补点,得到了MOTOMAN HP6型弧焊机器人关节空间关节角度的变化曲线. 然后,通过计算马哈拉诺比斯距离以及利用正态分布原理对焊接质量进行了在线判定.在施焊过程中通过改变焊接参数制造出焊接缺陷,同时采集焊接过程中的焊接电流以及电弧电压.运用马哈拉诺比斯距离的判定思想和正态分布原理对所采集到的电流值与电压值通过Matlab软件进行计算,利用计算结果判定焊接质量的好坏. 最后,根据马哈拉诺比斯距离以及正态分布的思想,给出了焊接质量的判定公式和基准值,据此开发了可以进行焊接质量在线判定的软件和硬件设备.经过大量实验验证,该设备完全可以对焊接质量进行在线判定,为焊接生产提供强有力的质量保证. 机器人机构构型理论的研究具有十分重要的理论和实际意义,是目前国际学术界和工业界广泛关注的热点和前沿.机器人机构的构型理论首先要建立在对其末端运动特征和末端运动约束特征的准确描述上,而在这方面的研究还不完善.本文从机构携带的运动信息出发,从一个新的角度研究了机器人的构型问题. (1)从机器人机构的末端输出运动特征角度,概括了机器人机构的4种基本运动形式,主要包括移动基、转动基、左螺旋基和右螺旋基,它们是构成机器人机构末端运动特征的最小要素.在此基础上,把机器人机构末端执行器所具有的一些特定的运动特征定义为运动单元,提出包括移动单元、转动单元、螺旋单元等在内的18种运动单元,它们是构成机器人机构末端运动特征的最小功能单位.上述概念是本文研究工作的基本前提. (2)基于运动学的基本原理,给出运动单元的加法运算,用于表示运动单元之间的合成.建立移动单元与移动单元、移动单元与转动单元、转动单元与转动单元的加法运算法则.基于集合论的思想,给出运动单元的求交运算,表示运动单元之间公共要素的求解.建立移动单元与移动单元、转动单元与转动单元的求交运算法则.运动单元的加法和运动单元的求交两种运算法则的建立是本文研究工作的重要理论基础. (3)提出G_F集的概念,用于表示机器人末端执行器所具有的运动特征,从G_F集的角度研究机器人机构的分类问题.建立运动单元和运动关节之间的对应关系,给出设计机器人支链和求解已知支链的末端运动特征和G_F集表达式的方法. (4)提出基于运动基和G_F集的串联机器人构型理论、并联机器人构型理论,系统研究机器人构型分析与综合问题.给出求解已知构型的