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

1、隨著機器人技術(shù)在制造業(yè)中運用的不斷深化,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器人離線編程系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 本研究基于剛體運動學(xué)理論,考慮焊槍在空間的位置、姿態(tài)的描述方法,對堆焊時焊槍的位姿描述算法進行了深入研究,實現(xiàn)了堆焊焊槍位姿的設(shè)定。結(jié)合堆焊軌跡特點和工件幾何信息,進行了堆焊路徑及工藝過程規(guī)劃,生成了機器人可直接識別的焊接文件,實現(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等多種機器人的程序編輯模塊。在對現(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,根據(jù)空間解析幾何原理,對壓力容器簡體、封頭上開孔以及與其對接圓管的變坡口切割問題進行數(shù)學(xué)建模,利用L型變位機解決了機器人切割過程中的限位問題。論文對切割工藝特點進行研究,分析了多種加工參數(shù)對機器人切割質(zhì)量的影響,為切割工藝參數(shù)的選擇提供

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