基于焊道自适应编排的船舶型材弧焊机器人系统研制
发布时间：2021-11-12 21:58
船舶产业是国家传统产业中的重要组成部分,但我国造船耗能大,劳动力资源紧张,自动化水平低。目前船舶型材仍采用手工焊接方式,现场生产环境恶劣,效率低下,焊接质量稳定性难以保证。同时,焊接制造行业用工难、用工贵和高技能焊工稀缺等现实需求,使得“机器换人”成为焊接制造业转型升级的必然发展趋势。实际焊接生产过程中,由于装配间隙、错边及散热不均等因素,传统的“示教再现型”机器人在焊接过程中容易出现焊接轨迹偏离或者焊接参数不匹配等问题,导致焊接接头质量不稳定甚至失效。基于上述问题,本文针对船舶分段T型材机器人自动化需求,研制了一套基于激光视觉传感的弧焊机器人系统,用于船舶分段型材的自动化焊接。借助激光视觉传感技术、多层多道规划及焊接专家系统成功实现了分段型材的自动化、智能化焊接。构建的系统具备初始焊缝识别、跟踪、多层多道规划、焊枪姿态及工艺参数自适应调整等功能。首先根据船舶T型材所用焊接材料及其焊接工艺要求,结合船舶制造业的生产现状,详细分析了大船船舶T型材对口焊接自动化生产所面临的问题,根据船舶型材弧焊机器人系统的实际作业环境,明确了焊接机器人系统性能指标和技术要求,并给出了系统总体设计方案。本文...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纵骨架式双层底结构
(a) 双层底结构 （b）格子间结构(a) Double bottom structure (b) Structure between grids图 1.2 IGM 焊接机器人船舶制造中的应用[7]Figure 1.2 Application of IGM welding robots in shipbuilding针对双壳船结构的仅有一个过人孔的封闭结构，焊接工作环境非常恶劣有大量烟、有毒气体和高温等特点，特别开发了 Rail Runner 结构的小巧的焊接机器人系统，如图 1.3 所示[9]。基于 PDA(personal data assistant)无线通信示教方式，具有颇多优点：1) 对焊接空间没有限制，可进入封闭空间无人化工作；2) 无需操作人员接近机器人和恶劣的焊接环境，确保人员安全；3) 无线通信减轻了连接电缆和机器人整机的重量。
层底结构 （b）格子间结构 bottom structure (b) Structure betwee图 1.2 IGM 焊接机器人船舶制造中的应用[7]Figure 1.2 Application of IGM welding robots in shipbuilding结构的仅有一个过人孔的封闭结构，焊接工作环境非和高温等特点，特别开发了 Rail Runner 结构的小巧的所示[9]。基于 PDA(personal data assistant)无线通信示教焊接空间没有限制，可进入封闭空间无人化工作；2)恶劣的焊接环境，确保人员安全；3) 无线通信减轻了量。
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国船舶产业智能制造及其标准化现状与趋势[J]. 吴笑风,岳宏,石瑶,王晶. 舰船科学技术. 2016(09)
[2]机器人扛起“中国制造”大旗[J]. 杨舒,詹媛. 今日中国. 2015(11)
[3]线激光器的手眼标定方法[J]. 王英男,戴曙光. 电子科技. 2015(07)
[4]工业机器人技术的发展与应用综述[J]. 计时鸣,黄希欢. 机电工程. 2015(01)
[5]MOTOMAN机器人新型二次开发软件介绍[J]. 张颖,曾孔庚. 机器人技术与应用. 2012(04)
[6]钢材焊接缺陷诊断专家系统的设计与实现[J]. 倪家强,苏杭,梁硼,占小红,魏艳红. 电焊机. 2012(01)
[7]不锈钢焊接性分析与焊接工艺设计专家系统[J]. 刘立鹏,魏艳红,梁宁,雷党刚. 焊接技术. 2009(07)
[8]浅析国内外船舶焊接技术[J]. 刘鹏,曹凌源,兰铃,黄海谷,郑惠锦,甘露. 现代制造. 2009(03)
[9]焊接机器人自动跟踪系统研究[J]. 蒋力培,黄继强,邹勇,薛龙,黄军芬,黄民双. 电焊机. 2009(01)
[10]船舶焊接技术的现状及发展[J]. 邹家生,严铿,顾晓波. 江苏船舶. 2008(01)
硕士论文
[1]基于视觉传感的移动机器人MAG焊系统及焊缝图像特征研究[D]. 曲承卫.上海交通大学 2016
[2]连续驱动摩擦焊接专家系统的研究[D]. 王松.东北林业大学 2014
[3]多机器人全自动焊接系统在海洋工程制管中的应用[D]. 张明.上海交通大学 2013
[4]基于WEB的激光焊接数据系统的设计与实现[D]. 李军.华中科技大学 2013
[5]船用管马鞍形机器人切割和焊接系统研究[D]. 朱栋.江苏科技大学 2012
[6]船体双壳分段机器人焊接技术研究[D]. 许伟龙.江苏科技大学 2011
[7]船舶大型结构件机器人焊接关键技术研究[D]. 章正.江苏科技大学 2010
[8]航空材料焊接数据共享平台研究[D]. 徐振亮.南京航空航天大学 2009
[9]多层多道焊路径自动规划及双机器人协调研究[D]. 杨光远.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3491726
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纵骨架式双层底结构
(a) 双层底结构 （b）格子间结构(a) Double bottom structure (b) Structure between grids图 1.2 IGM 焊接机器人船舶制造中的应用[7]Figure 1.2 Application of IGM welding robots in shipbuilding针对双壳船结构的仅有一个过人孔的封闭结构，焊接工作环境非常恶劣有大量烟、有毒气体和高温等特点，特别开发了 Rail Runner 结构的小巧的焊接机器人系统，如图 1.3 所示[9]。基于 PDA(personal data assistant)无线通信示教方式，具有颇多优点：1) 对焊接空间没有限制，可进入封闭空间无人化工作；2) 无需操作人员接近机器人和恶劣的焊接环境，确保人员安全；3) 无线通信减轻了连接电缆和机器人整机的重量。
层底结构 （b）格子间结构 bottom structure (b) Structure betwee图 1.2 IGM 焊接机器人船舶制造中的应用[7]Figure 1.2 Application of IGM welding robots in shipbuilding结构的仅有一个过人孔的封闭结构，焊接工作环境非和高温等特点，特别开发了 Rail Runner 结构的小巧的所示[9]。基于 PDA(personal data assistant)无线通信示教焊接空间没有限制，可进入封闭空间无人化工作；2)恶劣的焊接环境，确保人员安全；3) 无线通信减轻了量。
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国船舶产业智能制造及其标准化现状与趋势[J]. 吴笑风,岳宏,石瑶,王晶. 舰船科学技术. 2016(09)
[2]机器人扛起“中国制造”大旗[J]. 杨舒,詹媛. 今日中国. 2015(11)
[3]线激光器的手眼标定方法[J]. 王英男,戴曙光. 电子科技. 2015(07)
[4]工业机器人技术的发展与应用综述[J]. 计时鸣,黄希欢. 机电工程. 2015(01)
[5]MOTOMAN机器人新型二次开发软件介绍[J]. 张颖,曾孔庚. 机器人技术与应用. 2012(04)
[6]钢材焊接缺陷诊断专家系统的设计与实现[J]. 倪家强,苏杭,梁硼,占小红,魏艳红. 电焊机. 2012(01)
[7]不锈钢焊接性分析与焊接工艺设计专家系统[J]. 刘立鹏,魏艳红,梁宁,雷党刚. 焊接技术. 2009(07)
[8]浅析国内外船舶焊接技术[J]. 刘鹏,曹凌源,兰铃,黄海谷,郑惠锦,甘露. 现代制造. 2009(03)
[9]焊接机器人自动跟踪系统研究[J]. 蒋力培,黄继强,邹勇,薛龙,黄军芬,黄民双. 电焊机. 2009(01)
[10]船舶焊接技术的现状及发展[J]. 邹家生,严铿,顾晓波. 江苏船舶. 2008(01)
硕士论文
[1]基于视觉传感的移动机器人MAG焊系统及焊缝图像特征研究[D]. 曲承卫.上海交通大学 2016
[2]连续驱动摩擦焊接专家系统的研究[D]. 王松.东北林业大学 2014
[3]多机器人全自动焊接系统在海洋工程制管中的应用[D]. 张明.上海交通大学 2013
[4]基于WEB的激光焊接数据系统的设计与实现[D]. 李军.华中科技大学 2013
[5]船用管马鞍形机器人切割和焊接系统研究[D]. 朱栋.江苏科技大学 2012
[6]船体双壳分段机器人焊接技术研究[D]. 许伟龙.江苏科技大学 2011
[7]船舶大型结构件机器人焊接关键技术研究[D]. 章正.江苏科技大学 2010
[8]航空材料焊接数据共享平台研究[D]. 徐振亮.南京航空航天大学 2009
[9]多层多道焊路径自动规划及双机器人协调研究[D]. 杨光远.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3491726
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