面向內(nèi)腔堆焊和壓力容器切割的機(jī)器人離線編程系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)在制造業(yè)中運(yùn)用的不斷深化,與其配套的離線編程系統(tǒng)正朝著智能化、專用化、參數(shù)化方向發(fā)展。本文針對(duì)企業(yè)的具體需求,研究了用于內(nèi)腔零件堆焊和壓力容器切割的機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 本研究基于剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)理論,考慮焊槍在空間的位置、姿態(tài)的描述方法,對(duì)堆焊時(shí)焊槍的位姿描述算法進(jìn)行了深入研究,實(shí)現(xiàn)了堆焊焊槍位姿的設(shè)定。結(jié)合堆焊軌跡特點(diǎn)和工件幾何信息,進(jìn)行了堆焊路徑及工藝過程規(guī)劃,生成了機(jī)器人可直接識(shí)別的焊接文件,實(shí)現(xiàn)

2、了內(nèi)腔零件堆焊參數(shù)化離線編程?？紤]到輸出程序的通用性,提供了KUKA、REIS等多種機(jī)器人的程序編輯模塊。在對(duì)現(xiàn)有堆焊工藝系統(tǒng)的調(diào)研基礎(chǔ)上,構(gòu)建了簡易實(shí)用的堆焊工藝數(shù)據(jù)庫。研究壓力容器切割離線編程系統(tǒng)時(shí),根據(jù)空間解析幾何原理,對(duì)壓力容器簡體、封頭上開孔以及與其對(duì)接圓管的變坡口切割問題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,利用L型變位機(jī)解決了機(jī)器人切割過程中的限位問題。論文對(duì)切割工藝特點(diǎn)進(jìn)行研究,分析了多種加工參數(shù)對(duì)機(jī)器人切割質(zhì)量的影響,為切割工藝參數(shù)的選擇提供

3、了依據(jù)。對(duì)比離線編程仿真單元中工件模型與實(shí)際單元中真實(shí)工件的位置誤差,給出了實(shí)際情況下,工件坐標(biāo)系的三點(diǎn)標(biāo)定法以及工具坐標(biāo)系的五點(diǎn)位置快速標(biāo)定方法,并對(duì)標(biāo)定誤差進(jìn)行了分析。在對(duì)REIS RV30-16機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真研究的基礎(chǔ)上,利用齊次變換矩陣建立了機(jī)器人的正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,并推導(dǎo)出其相應(yīng)的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)算法,通過在Solidworks中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真,驗(yàn)證了算法的正確性。通過閥門堆焊和圓管切割等工程實(shí)例對(duì)本文的研究內(nèi)容進(jìn)行了驗(yàn)證,證明了本機(jī)