激光焊接路徑規(guī)劃策略與控制軟件開發(fā).pdf

1、激光焊接具有能量密度高、焊接速度快、熱輸入小、焊接熱影響區(qū)小、焊縫晶粒細小等優(yōu)點。利用激光焊接可以在短時間內(nèi)在被焊件的焊縫中形成連續(xù)的而且完全熔透的焊縫，這使得焊縫深寬比、焊接速度相比常規(guī)電弧焊技術(shù)有了顯著的提高，因而激光焊接工藝被廣泛的應用到機械制造、汽車工業(yè)、航空航天、精密儀器加工等諸多行業(yè)中。本文設(shè)計并開發(fā)了一套功能完善、通用性強、可靠度高的八軸激光焊接平臺。
　　上位機軟件作為整套激光焊接平臺系統(tǒng)的控制核心，具有示教編程、

2、三維軌跡實時顯示、G代碼編譯、繪圖模塊、軌跡規(guī)劃、工件自動校準定位等功能。其具有應用范圍廣、功能全面、穩(wěn)定性強等特點。配合本軟件可進行二次開發(fā)，使之應用于不同的生產(chǎn)場景。本文首先介紹各模塊的功能和設(shè)計方案，然后針對其中的關(guān)鍵技術(shù)展開討論。
　　激光焊接的軌跡通常依靠手工示教得到，然而這種方式效率低，且規(guī)劃的路徑往往不是最優(yōu)的。隨著自動化技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，利用CAD軟件將繪制的圖像直接轉(zhuǎn)換為G代碼實現(xiàn)自動編程已成為大勢所趨，本

3、文開發(fā)的軟件可將繪制的圖元轉(zhuǎn)化成G代碼，但每個圖元間的空走軌跡如何規(guī)劃一直是個難題，起初按照圖元繪制的順序依次規(guī)劃出空走軌跡，但這樣生成的軌跡往往不是最優(yōu)的，本文提出的改進蟻群算法有效解決了這個問題，并成功應用到激光焊接系統(tǒng)中。
　　在實際生產(chǎn)中，人工以及外界因素可能會導致工件放置位置不準確，如在工件位置發(fā)生偏移時需要重新示教才能獲得新軌跡，因此效率較低且可能帶來額外誤差，難以保證焊縫的一致性。基于機器視覺實現(xiàn)工件的自動識別與定位