船用管馬鞍形機(jī)器人切割和焊接系統(tǒng)研究.pdf

1、本文分析調(diào)研了國內(nèi)外船用管馬鞍形切割和焊接的現(xiàn)狀。目前國內(nèi)船廠在船用管馬鞍形實(shí)際生產(chǎn)過程中一般采用手工切割,勞動強(qiáng)度大,依賴操作人員經(jīng)驗(yàn),相貫線切割不精確,且坡口角度不均勻,導(dǎo)致焊接質(zhì)量達(dá)不到要求。普通的自動管件切割機(jī)切割支管,或切割主管上不帶坡口的馬鞍型孔,其坡口仍需人工修整,效率低、工人勞動強(qiáng)度大、工作環(huán)境惡劣。因此設(shè)計(jì)一種新型的船用管馬鞍形機(jī)器人切割焊接系統(tǒng),具有重大的工程實(shí)用價(jià)值和市場前景。
　　根據(jù)船用管切割和焊接生產(chǎn)的

2、實(shí)際情況,制定了船用管馬鞍形切割和焊接技術(shù)要求,設(shè)計(jì)了機(jī)器人船用管馬鞍形切割和焊接系統(tǒng),并進(jìn)行設(shè)備選型和工裝設(shè)計(jì)制造,在相關(guān)廠家的合作下進(jìn)行系統(tǒng)集成。
　　結(jié)合模擬制造技術(shù),在Solidworks中建立所需要的三維模型,將模型導(dǎo)入Kuka Sim Pro中,對所建立的模型添加約束,同時(shí)對馬鞍形相貫線進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算分析和離線編程,運(yùn)用Kuka Sim Pro軟件對機(jī)器人路徑進(jìn)行離線規(guī)劃,使模型能夠按照所要求的方式運(yùn)動,達(dá)到指導(dǎo)實(shí)際試驗(yàn)

3、的目的。針對管-管相交(斜交)及形成不同坡口角度的復(fù)雜馬鞍形曲面,研究精確的工程計(jì)算方法,直接應(yīng)用于馬鞍形曲面的切割和焊接加工。機(jī)器人控制系統(tǒng)有自己特定的數(shù)據(jù)格式及通訊方式,故要生成機(jī)器人所能識別的離線程序才能控制機(jī)器人自動焊接。
　　研究了船用管馬鞍形機(jī)器人切割和焊接工藝,對主管Φ356×13配支管Φ219×13并90°正交的管件進(jìn)行馬鞍形切割和焊接試驗(yàn),通過優(yōu)化制定了相應(yīng)的機(jī)器人切割和焊接工藝參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明:船用管機(jī)器人馬