船體彎板工藝智能火焰加工機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、船體曲面鋼板水火加工成型(通常也稱作水火彎板)是利用金屬板局部受高溫冷卻后產(chǎn)生局部熱彈塑性收縮變形的加工工藝。該工藝難度大、技術(shù)性強(qiáng)、影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素多、操作方法難以全面掌握。在當(dāng)前實(shí)際生產(chǎn)過程中，船體外板水火成型加工工藝還主要依靠熟練工人完全通過經(jīng)驗(yàn)手工完成。船體彎板工藝智能火焰加工機(jī)器人的研制成功，無疑會(huì)在提高造船速度、提高船外板成型的質(zhì)量、降低造船成本等方面，產(chǎn)生重要的積極影響。本課題就是在前期試驗(yàn)性樣機(jī)基礎(chǔ)上，主要在控制算法、

2、測量方式等方面做出了改進(jìn)。
　　 本文主要討論了船體彎板工藝智能火焰加工機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究問題。與前期試驗(yàn)性樣機(jī)相比，這次的優(yōu)化改進(jìn)工作在保持分層模塊化設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)、靈活強(qiáng)大的用戶編程接口、穩(wěn)定的伺服控制結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，主要在以下幾個(gè)方面做了改進(jìn)和優(yōu)化：針對原有控制方法中，由于加熱過度所造成的邊緣鋼板的“呲邊”現(xiàn)象，在研究了不同的加工工藝方法后，設(shè)計(jì)出了新的整板和邊緣測定方法，減少了由于加熱過度造成的鋼板呲邊現(xiàn)象的

3、發(fā)生概率；對于鞍形板，提出了一套定位、測量、加工方法；針對加工過程中機(jī)器人暫停后，再次啟動(dòng)時(shí)易造成運(yùn)動(dòng)位置精度下降的問題，在實(shí)際測量加減速運(yùn)動(dòng)軌跡，并分析造成的精度下降的原因后，設(shè)計(jì)出保證機(jī)器人運(yùn)動(dòng)恢復(fù)的精度控制方法；機(jī)器人的路徑規(guī)劃算法。在測量系統(tǒng)方面，采用新的激光測量設(shè)備，避免測量設(shè)備在接觸噴火嘴過近的情況下所造成的設(shè)備損壞情況。此外，還按照安全生產(chǎn)規(guī)范的要求，在硬件設(shè)備上加裝了安全警告設(shè)備，以及在軟件控制系統(tǒng)上，增加機(jī)器人的安全保