曲板多电弧复合机器人焊接离线编程技术研究
发布时间：2022-04-23 15:59
船舶装备在建造过程中,其焊接结构超过70%,船板焊接工件厚度可达30mm,采用传统的人工多层多道焊接工艺,劳动强度大,作业效率低,焊接质量不稳定。机器人焊接技术具有高效自动化,焊接质量稳定,性能优异的特点,而且通过焊接工作头的特殊设计,可以实现船舶曲面中厚板对接单面焊双面一次成型的焊接效果,因此将会广泛地应用于造船工业中。机器人焊接技术的核心就是焊接路径的规划技术,其示教方式分为在线示教和离线示教。使用在线示教方式进行编程时,生产现场需要停机,且需要标定很多目标点,编程人员的经验以及细心程度直接影响编程质量,难以满足工业生产对高效率的追求。然而,采用机器人离线编程技术,可以减少停机时间,充分发挥焊接机器人的使用效率,进一步提高生产过程的自动化,缩短生产周期,提高焊接质量。本文将ABB IRB4600六轴焊接机器人、乐驰弧焊机、保护气体以及自主设计的多枪多丝焊接工作头等设备组成能够实现船舶曲面板对接单面焊双面一次成型的机器人自动化高效焊接工作站,进行15-30mm中厚船板的焊接试验;利用专业三维造型软件SolidWorks对真实焊接工作站的关键组成部分进行三维建模,例如对多枪多丝焊接工作...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 船舶工业的发展趋势
1.2 机器人在世界各国造船中的应用
1.2.1 机器人在日本造船中的应用
1.2.2 机器人在韩国造船中的应用
1.2.3 机器人在美国造船中的应用
1.2.4 机器人在欧洲国家造船中的应用
1.2.5 机器人在我国造船中的应用
1.3 机器人离线编程技术发展概述
1.3.1 机器人离线编程技术
1.3.2 国外离线编程技术的发展
1.3.3 国内离线编程技术的发展
1.4 RobotStudio离线编程软件介绍
1.5 本文主要内容
2 焊接实验平台设计
2.1 焊接实验平台组成框图
2.2 平台主要硬件功能及参数
2.2.1 ABB IRB4600机器人
2.2.2 乐驰焊机
2.2.3 焊接工作头
2.2.4 送丝装置
2.2.5 焊机-机器人通讯模块
2.2.6 保护气体
2.2.7 小型龙门和实验台
2.3 硬件系统安装调试方案
2.4 本章小结
3 机器人焊接仿真工作站建立
3.1 建模软件简介
3.2 仿真焊接实验平台建模
3.2.1 ABB IRB4600机器人模型
3.2.2 焊接工作头的建模
3.2.3 焊接工件的建模
3.2.4 其它辅助装置的建模
3.3 在RobotStudio中布局仿真工作站
3.4 本章小结
4 曲面板焊接离线编程及实验
4.1 编程准备工作
4.1.1 建立机器人系统
4.1.2 三个关键程序数据的设定
4.1.3 I/O通信配置
4.2 离线编程及模拟仿真
4.2.1 离线编程步骤
4.2.2 焊接路径离线编程和应用
4.2.3 离线程序数据解析
4.3 曲板焊接实验
4.4 本章小结
5 焊缝跟踪系统在机器人焊接中的应用
5.1 焊缝跟踪技术的发展和工作原理
5.2 焊缝跟踪系统结构简介
5.2.1 Power-Cam 3D激光视觉传感器
5.2.2 Power-Box
5.3 焊缝跟踪系统的调试与应用
5.3.1 网络连接
5.3.2 WeldCom启动和识别
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RobotStudio的机器人曲面厚板焊接离线编程[J]. 仲德平,徐洪泽,金晶波,杜舰,张兆栋,刘黎明. 焊接技术. 2018(01)
[2]基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计[J]. 郝建豹,许焕彬,林炯南. 自动化与信息工程. 2017(02)
[3]工业机器人离线编程商业软件系统综述[J]. 魏志丽,宋智广,郭瑞军. 机械制造与自动化. 2016(06)
[4]工业机器人坐标系应用研究[J]. 王慧东,张姝媛. 装备制造技术. 2015(11)
[5]基于Robotstudio的弧焊机器人离线编程[J]. 王纯祥,程茁,陈杨. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2014(05)
[6]离线编程示教的工业机器人教学研究[J]. 张杰峰,刘传胜. 装备制造技术. 2014(10)
[7]机器人焊接技术在我国造船行业中的应用与前景[J]. 孙志强. 广东造船. 2014(04)
[8]喷涂机器人离线编程系统的开发[J]. 陈其忠,邹焱飚,张铁,周青松. 机床与液压. 2013(11)
[9]三维可视化的喷涂机器人离线轨迹规划系统[J]. 樊帅权,周波,孟正大,戴先中. 计算机技术与发展. 2012(09)
[10]三维视觉在激光焊接机器人离线编程系统中的应用[J]. 白凤民,焦佳能,费群星. 电焊机. 2010(10)
硕士论文
[1]模块化物流生产线实训系统设计与实现[D]. 姜春灵.西南科技大学 2016
[2]涂装机器人喷涂模型与离线编程关键技术研究[D]. 汤宇洋.江苏大学 2016
[3]3P3R型弧焊机器人轨迹规划及其轮廓运动控制[D]. 谢英太.浙江大学 2014
[4]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
[5]标记机器人的关键技术研究[D]. 刘亮.上海交通大学 2011
[6]工业机器人离线编程及其在光纤激光加工平台中的应用[D]. 周谦.山东科技大学 2010
[7]现代造船模式与方法分析研究[D]. 孔祥昆.哈尔滨工程大学 2009
[8]中日韩造船业制造模式的比较研究[D]. 王鉴雪.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3647510
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 船舶工业的发展趋势
1.2 机器人在世界各国造船中的应用
1.2.1 机器人在日本造船中的应用
1.2.2 机器人在韩国造船中的应用
1.2.3 机器人在美国造船中的应用
1.2.4 机器人在欧洲国家造船中的应用
1.2.5 机器人在我国造船中的应用
1.3 机器人离线编程技术发展概述
1.3.1 机器人离线编程技术
1.3.2 国外离线编程技术的发展
1.3.3 国内离线编程技术的发展
1.4 RobotStudio离线编程软件介绍
1.5 本文主要内容
2 焊接实验平台设计
2.1 焊接实验平台组成框图
2.2 平台主要硬件功能及参数
2.2.1 ABB IRB4600机器人
2.2.2 乐驰焊机
2.2.3 焊接工作头
2.2.4 送丝装置
2.2.5 焊机-机器人通讯模块
2.2.6 保护气体
2.2.7 小型龙门和实验台
2.3 硬件系统安装调试方案
2.4 本章小结
3 机器人焊接仿真工作站建立
3.1 建模软件简介
3.2 仿真焊接实验平台建模
3.2.1 ABB IRB4600机器人模型
3.2.2 焊接工作头的建模
3.2.3 焊接工件的建模
3.2.4 其它辅助装置的建模
3.3 在RobotStudio中布局仿真工作站
3.4 本章小结
4 曲面板焊接离线编程及实验
4.1 编程准备工作
4.1.1 建立机器人系统
4.1.2 三个关键程序数据的设定
4.1.3 I/O通信配置
4.2 离线编程及模拟仿真
4.2.1 离线编程步骤
4.2.2 焊接路径离线编程和应用
4.2.3 离线程序数据解析
4.3 曲板焊接实验
4.4 本章小结
5 焊缝跟踪系统在机器人焊接中的应用
5.1 焊缝跟踪技术的发展和工作原理
5.2 焊缝跟踪系统结构简介
5.2.1 Power-Cam 3D激光视觉传感器
5.2.2 Power-Box
5.3 焊缝跟踪系统的调试与应用
5.3.1 网络连接
5.3.2 WeldCom启动和识别
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RobotStudio的机器人曲面厚板焊接离线编程[J]. 仲德平,徐洪泽,金晶波,杜舰,张兆栋,刘黎明. 焊接技术. 2018(01)
[2]基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计[J]. 郝建豹,许焕彬,林炯南. 自动化与信息工程. 2017(02)
[3]工业机器人离线编程商业软件系统综述[J]. 魏志丽,宋智广,郭瑞军. 机械制造与自动化. 2016(06)
[4]工业机器人坐标系应用研究[J]. 王慧东,张姝媛. 装备制造技术. 2015(11)
[5]基于Robotstudio的弧焊机器人离线编程[J]. 王纯祥,程茁,陈杨. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2014(05)
[6]离线编程示教的工业机器人教学研究[J]. 张杰峰,刘传胜. 装备制造技术. 2014(10)
[7]机器人焊接技术在我国造船行业中的应用与前景[J]. 孙志强. 广东造船. 2014(04)
[8]喷涂机器人离线编程系统的开发[J]. 陈其忠,邹焱飚,张铁,周青松. 机床与液压. 2013(11)
[9]三维可视化的喷涂机器人离线轨迹规划系统[J]. 樊帅权,周波,孟正大,戴先中. 计算机技术与发展. 2012(09)
[10]三维视觉在激光焊接机器人离线编程系统中的应用[J]. 白凤民,焦佳能,费群星. 电焊机. 2010(10)
硕士论文
[1]模块化物流生产线实训系统设计与实现[D]. 姜春灵.西南科技大学 2016
[2]涂装机器人喷涂模型与离线编程关键技术研究[D]. 汤宇洋.江苏大学 2016
[3]3P3R型弧焊机器人轨迹规划及其轮廓运动控制[D]. 谢英太.浙江大学 2014
[4]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
[5]标记机器人的关键技术研究[D]. 刘亮.上海交通大学 2011
[6]工业机器人离线编程及其在光纤激光加工平台中的应用[D]. 周谦.山东科技大学 2010
[7]现代造船模式与方法分析研究[D]. 孔祥昆.哈尔滨工程大学 2009
[8]中日韩造船业制造模式的比较研究[D]. 王鉴雪.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3647510
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3647510.html
