三維T型接頭激光焊接軌跡控制關(guān)鍵技術(shù).pdf

1、激光焊接T型接頭應(yīng)用十分廣泛，在航空航天、汽車、船舶領(lǐng)域占有十分重要的地位，T型接頭的加工質(zhì)量往往影響著整個(gè)結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量。T型接頭的激光焊接經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)氣孔、裂縫、焊接偏斜等問(wèn)題，工藝性要求很高，因此針對(duì)T型接頭的激光焊接成為一個(gè)重要研究方向。
　　三維T型接頭的焊接往往采用機(jī)器人示教焊接，不僅加工精度低，而且往往先焊接一側(cè)，再焊接另外一側(cè)，焊接變形大；焊接過(guò)程中焊接點(diǎn)往往偏離焊接路徑，使得焊件報(bào)廢；小型機(jī)床難于加工大尺寸的整體結(jié)構(gòu)

2、件。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，本文搭建了大跨度高架橋式機(jī)械結(jié)構(gòu)的焊接平臺(tái)，滿足大尺寸整體件的焊接需求，同時(shí)針對(duì)T型接頭的兩側(cè)同時(shí)焊接需求，設(shè)計(jì)了三向旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的焊接加工結(jié)構(gòu)，搭建了雙光束焊接系統(tǒng)，并配備雙十字滑臺(tái)，對(duì)T型接頭的兩側(cè)同時(shí)實(shí)現(xiàn)焊縫測(cè)量與跟蹤補(bǔ)償。
　　本文搭建了基于運(yùn)動(dòng)控制器+工業(yè)用平板電腦的開(kāi)放數(shù)控系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)了上下位機(jī)結(jié)構(gòu)的軟硬件平臺(tái)，編寫(xiě)了友好的人機(jī)交互接口，研究了高速高精控制與多軸聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)。
　　通過(guò)機(jī)架

3、坐標(biāo)系到焊接點(diǎn)坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，求解了機(jī)床模型的運(yùn)動(dòng)學(xué)矩陣，得到焊接點(diǎn)位置坐標(biāo)的矢量信息，利用三維焊接路徑的軌跡規(guī)劃技術(shù)，在開(kāi)放運(yùn)動(dòng)控制器中實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)學(xué)算法，做到了對(duì)三維焊接軌跡的六聯(lián)動(dòng)控制。
　　在三維軌跡控制的同時(shí)，在T型接頭的兩側(cè)安裝基于機(jī)器視覺(jué)的檢測(cè)傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)焊接偏差，實(shí)現(xiàn)了對(duì)焊接偏差的雙路跟蹤補(bǔ)償。
　　實(shí)際的跟蹤補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了跟蹤補(bǔ)償效果，跟蹤精度滿足要求。通過(guò)實(shí)際的焊接實(shí)驗(yàn)，完成對(duì)試驗(yàn)件的焊接，結(jié)果表明針