温永策:厚板机器人多层多道焊接路径规划研究论文

温永策:厚板机器人多层多道焊接路径规划研究论文

本文主要研究内容

作者温永策(2019)在《厚板机器人多层多道焊接路径规划研究》一文中研究指出:随着焊接结构件的日益大型化,厚板的应用大幅增加。目前常用的人工焊接生产方式,存在焊接生产率低、质量稳定性差等问题。智能化和自动化是制造业的发展方向,因此采用智能机器人焊接是解决该问题的有效方法,而厚板机器人焊接的首要问题是多层多道焊接工艺参数与焊接路径的规划。本文对厚板多层多道焊接工艺参数及路径规划进行了深入研究。焊接工艺参数与焊道横截面、熔宽、余高等焊道成型参数的关系模型是进行焊接路径规划的基础。本文采用单道熔敷试验方法,通过二次通用旋转回归设计方法制订焊接工艺试验方案,根据试验结果建立了CO2气体保护焊焊道熔宽、余高、横截面积与焊接电流、焊接速度的回归方程模型,并对回归方程的拟合性、显著性、回归系数的显著性进行了检验。本文以等高型焊缝填充策略为基础,针对V型坡口与单边V型坡口建立了焊接路径规划模型。该模型包括焊枪位置、倾角、摆幅、焊接电流等参数。实现了每层只需要两种不同横截面积焊道完成整个坡口填充的目标,避免了焊接工艺参数的频繁变更。针对厚板焊接焊枪容易与坡口侧壁碰触的问题,建立了焊枪碰壁模型,为厚板坡口设计和焊枪与坡口发生触碰时调整焊枪倾角奠定了基础。针对厚板焊接变形,坡口尺寸变化的问题,本文提出了考虑焊接变形的动态焊接路径规划,其总体思路是根据焊接变形对后续一层焊缝的焊道进行规划。本文给出了确定焊接变形的两种方法,其一是以材料力学理论为基础,根据焊接热输入和当前焊道拘束度计算焊件变形角度,再以当前坡口角度规划下一层焊缝的焊接路径;其二是采用激光视觉检测系统,利用摄像机获取线激光扫描工件坡口所形成的激光条纹图像,通过计算机图像处理、计算得到坡口横截面顶端两点之间的距离,根据该距离和已焊焊缝的总高度,计算出当前坡口角度,从而实现下一层焊缝的焊接路径规划。本文搭建了Python+PyQt5+Eric6程序开发平台,采用Python语言设计了焊接工艺参数与焊道规划软件。用户输入焊件厚度、坡口形状与尺寸等信息,软件基于所建模型计算出焊道起弧点位置、焊枪倾角、摆幅等规划结果,并根据对焊缝成型参数的要求,匹配出焊接电流、焊接速度等焊接工艺参数。同时软件导入Matplotlib和Numpy模块,编写代码将规划结果以图形形式显示,使结果更直观;利用Python自带的Openpyxl模块将规划结果以Excel表格形式输出,作为输入机器人控制器形成控制指令的数据。

Abstract

sui zhao han jie jie gou jian de ri yi da xing hua ,hou ban de ying yong da fu zeng jia 。mu qian chang yong de ren gong han jie sheng chan fang shi ,cun zai han jie sheng chan lv di 、zhi liang wen ding xing cha deng wen ti 。zhi neng hua he zi dong hua shi zhi zao ye de fa zhan fang xiang ,yin ci cai yong zhi neng ji qi ren han jie shi jie jue gai wen ti de you xiao fang fa ,er hou ban ji qi ren han jie de shou yao wen ti shi duo ceng duo dao han jie gong yi can shu yu han jie lu jing de gui hua 。ben wen dui hou ban duo ceng duo dao han jie gong yi can shu ji lu jing gui hua jin hang le shen ru yan jiu 。han jie gong yi can shu yu han dao heng jie mian 、rong kuan 、yu gao deng han dao cheng xing can shu de guan ji mo xing shi jin hang han jie lu jing gui hua de ji chu 。ben wen cai yong chan dao rong fu shi yan fang fa ,tong guo er ci tong yong xuan zhuai hui gui she ji fang fa zhi ding han jie gong yi shi yan fang an ,gen ju shi yan jie guo jian li le CO2qi ti bao hu han han dao rong kuan 、yu gao 、heng jie mian ji yu han jie dian liu 、han jie su du de hui gui fang cheng mo xing ,bing dui hui gui fang cheng de ni ge xing 、xian zhe xing 、hui gui ji shu de xian zhe xing jin hang le jian yan 。ben wen yi deng gao xing han feng tian chong ce lve wei ji chu ,zhen dui Vxing po kou yu chan bian Vxing po kou jian li le han jie lu jing gui hua mo xing 。gai mo xing bao gua han qiang wei zhi 、qing jiao 、bai fu 、han jie dian liu deng can shu 。shi xian le mei ceng zhi xu yao liang chong bu tong heng jie mian ji han dao wan cheng zheng ge po kou tian chong de mu biao ,bi mian le han jie gong yi can shu de pin fan bian geng 。zhen dui hou ban han jie han qiang rong yi yu po kou ce bi peng chu de wen ti ,jian li le han qiang peng bi mo xing ,wei hou ban po kou she ji he han qiang yu po kou fa sheng chu peng shi diao zheng han qiang qing jiao dian ding le ji chu 。zhen dui hou ban han jie bian xing ,po kou che cun bian hua de wen ti ,ben wen di chu le kao lv han jie bian xing de dong tai han jie lu jing gui hua ,ji zong ti sai lu shi gen ju han jie bian xing dui hou xu yi ceng han feng de han dao jin hang gui hua 。ben wen gei chu le que ding han jie bian xing de liang chong fang fa ,ji yi shi yi cai liao li xue li lun wei ji chu ,gen ju han jie re shu ru he dang qian han dao ju shu du ji suan han jian bian xing jiao du ,zai yi dang qian po kou jiao du gui hua xia yi ceng han feng de han jie lu jing ;ji er shi cai yong ji guang shi jiao jian ce ji tong ,li yong she xiang ji huo qu xian ji guang sao miao gong jian po kou suo xing cheng de ji guang tiao wen tu xiang ,tong guo ji suan ji tu xiang chu li 、ji suan de dao po kou heng jie mian ding duan liang dian zhi jian de ju li ,gen ju gai ju li he yi han han feng de zong gao du ,ji suan chu dang qian po kou jiao du ,cong er shi xian xia yi ceng han feng de han jie lu jing gui hua 。ben wen da jian le Python+PyQt5+Eric6cheng xu kai fa ping tai ,cai yong Pythonyu yan she ji le han jie gong yi can shu yu han dao gui hua ruan jian 。yong hu shu ru han jian hou du 、po kou xing zhuang yu che cun deng xin xi ,ruan jian ji yu suo jian mo xing ji suan chu han dao qi hu dian wei zhi 、han qiang qing jiao 、bai fu deng gui hua jie guo ,bing gen ju dui han feng cheng xing can shu de yao qiu ,pi pei chu han jie dian liu 、han jie su du deng han jie gong yi can shu 。tong shi ruan jian dao ru Matplotlibhe Numpymo kuai ,bian xie dai ma jiang gui hua jie guo yi tu xing xing shi xian shi ,shi jie guo geng zhi guan ;li yong Pythonzi dai de Openpyxlmo kuai jiang gui hua jie guo yi Excelbiao ge xing shi shu chu ,zuo wei shu ru ji qi ren kong zhi qi xing cheng kong zhi zhi ling de shu ju 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山东大学的温永策,发表于刊物山东大学2019-07-16论文,是一篇关于机器人论文,厚板多层多道焊接论文,焊接工艺参数规划论文,焊接路径规划论文,焊接路径规划软件设计论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自山东大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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