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箱型钢结构轨道式焊接机器人D-H模型与连续轨迹规划

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焊接学报 2017年第12期38卷 95-98页

作者：朱志明马国锐刘晗刘博清华大学机械工程系北京100084 清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084

针对箱型钢的结构特征和焊接过程特点,设计了一款5自由度的轨道式焊接机器人,用于箱型钢结构安装现场的自动化焊接.采用D-H法,建立了机器人运动学模型,并通过特定的代数方法进行了逆运动学求解,推导出了焊枪末端的空间位姿参数与焊接机... 详细信息

针对箱型钢的结构特征和焊接过程特点,设计了一款5自由度的轨道式焊接机器人,用于箱型钢结构安装现场的自动化焊接.采用D-H法,建立了机器人运动学模型,并通过特定的代数方法进行了逆运动学求解,推导出了焊枪末端的空间位姿参数与焊接机器人各关节变量的解析关系模型.在此基础上,采用连续路径运动的轨迹规划法,在给定焊枪末端轨迹时,对各关节的运动情况进行了MATLAB仿真研究.结果表明,导出的逆运动学求解模型可用于箱型钢结构焊接机器人的连续运动轨迹和姿态规划和控制,为实施机器人的运动控制奠定了基础.

关键词：箱型钢结构焊接机器人轨迹规划运动学模型末端位姿

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箱型钢结构焊接机器人系统构建及运动学建模

焊接学报 2018年第8期39卷 32-37,130页

作者：郭吉昌朱志明陈敏鹤李秋宇清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室北京100084

针对箱型钢结构现场焊接施工中的自动化程度低、高空作业和接头质量稳定性不足等问题,设计了一款新型箱型钢结构全位置焊接机器人系统.在介绍机器人系统的结构设计方案和原理的基础上,根据箱型钢结构的结构特征,对其直拐角的焊接运动过... 详细信息

针对箱型钢结构现场焊接施工中的自动化程度低、高空作业和接头质量稳定性不足等问题,设计了一款新型箱型钢结构全位置焊接机器人系统.在介绍机器人系统的结构设计方案和原理的基础上,根据箱型钢结构的结构特征,对其直拐角的焊接运动过程进行了详细的探讨,对其各种运动状态进行了基于Craig D-H模型的运动学建模和分析.针对焊接机器人在过渡运动过程中存在连杆偏距和关节角变量的问题,提出了一种额外引入中间坐标系的正运动学求解方法.结果表明,机器人系统的结构设计和参数选择合理,系统运动学建模及求解正确.

关键词：箱型钢结构焊接机器人 D-H模型正运动学求解工作空间分析

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箱型钢结构焊接机器人系统机构设计与研究

焊接 2014年第3期 2-7,69页

作者：朱志明马国锐刘晗王尧倪真周桂云清华大学机械工程系北京市100084 北京工业大学建筑工程学院 100022 中铁建设集团有限公司北京分公司北京市100093

箱型钢结构在建筑、桥梁等领域的应用愈来愈广泛,针对安装现场迫切需要解决的自动化焊接问题,提出了一种箱型钢结构焊接机器人系统。在对其总体结构进行了功能分析和论证的基础上,进行了机械结构详细设计。在焊接机器人系统水平安装和... 详细信息

箱型钢结构在建筑、桥梁等领域的应用愈来愈广泛,针对安装现场迫切需要解决的自动化焊接问题,提出了一种箱型钢结构焊接机器人系统。在对其总体结构进行了功能分析和论证的基础上,进行了机械结构详细设计。在焊接机器人系统水平安装和垂直安装两种极限使用位置下,对所设计的轨道机械结构进行了力学有限元分析,结果表明:该机构设计合理,力学性能完全满足使用要求。该机器人系统具有使用灵活、可适用于不同尺寸的钢结构焊接、有助于获得良好的焊接质量和较高的焊接效率、适应条件恶劣的现场焊接工况等优点。

关键词：箱型钢结构焊接机器人轨道及其安装机构行走机构焊接执行机构

基于蒙特卡洛法的箱型钢结构焊接机器人工作空间分析

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焊接 2016年第9期 1-5页

作者：朱志明马国锐郭吉昌于英飞周桂云邓玉萍清华大学机械工程系北京市100084 中铁建设集团有限公司北京市100093

机器人的工作空间是衡量其适用范围和工作能力的重要运动学指标。在简要介绍5自由度箱型钢结构轨道式焊接机器人的基本结构之后,采用D-H法分别建立了该机器人在直线段和圆弧段轨道的运动学模型。将运动学模型转换至以箱型钢中心为基准... 详细信息

机器人的工作空间是衡量其适用范围和工作能力的重要运动学指标。在简要介绍5自由度箱型钢结构轨道式焊接机器人的基本结构之后,采用D-H法分别建立了该机器人在直线段和圆弧段轨道的运动学模型。将运动学模型转换至以箱型钢中心为基准的坐标系,基于蒙特卡洛法采用工程软件MATLAB对机器人的工作空间进行了仿真分析,仿真结果表明所设计焊接机器人的工作空间形状紧凑,与所期望的实际需求相符。综合考虑机器人工作空间与实际机械结构约束,确定了该机器人所适用的箱型钢结构尺寸范围。

关键词：工作空间箱型钢结构焊接机器人运动学分析运动学模型

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核电箱型钢结构焊接工艺研究及设备改装

核电箱型钢结构焊接工艺研究及设备改装

作者：曹平三峡大学

学位级别：硕士

箱型截面构件由于具有结构力学性能好、双向抗弯刚度大、自重轻等特点,在工业建筑中应用越来越广泛,一些大型建筑企业已基本形成了较为标准的制作工艺,主要涉及下料、组对、焊接,端铣等步骤,常规采用的焊接方法有气保焊,埋弧自动焊和电... 详细信息

箱型截面构件由于具有结构力学性能好、双向抗弯刚度大、自重轻等特点,在工业建筑中应用越来越广泛,一些大型建筑企业已基本形成了较为标准的制作工艺,主要涉及下料、组对、焊接,端铣等步骤,常规采用的焊接方法有气保焊,埋弧自动焊和电渣焊。但在核电钢结构的制作上电渣焊技术尚未被应用过,而国际核安全原则中明确要求核电必须采用经过验证的技术。XX公司在一核电项目建设过程中,有一箱型钢结构的制作任务,箱型钢结构内隔板全熔透焊缝为一级焊缝,而构件截面高度较小,人无法进入内部焊接。该箱型体为重要构件,制作精度要求高,对于单件直线度控制在3mm以内,且全熔透焊缝焊后需要100%进行超声波检测。核电钢制品存在构件尺寸小,精度高的特点,复杂的箱型结构制作较少。焊接上也主要采用手工电弧焊、气体保护焊和埋弧焊,在电渣焊工艺方面研究甚少,且没有现成的电渣焊设备。为了完成该箱型结构的制作任务,对其结构特点进行了分析,制定了相应的工艺流程,但在焊接方案选择上,由于常规的气体保护焊不能满足箱型结构内隔板的焊接质量要求,因而采用了电渣焊。本文研究了基于埋弧焊设备的设备改装方法,使之具备电渣焊功能。在保证焊接质量的同时,还可以有效降低成本。通过分析,确定了电渣焊设备改装的可行性,并提出三种改装方案供选择,通过比较,选择了埋弧焊电渣焊一体机的改装方案,进而按照改装方案完成了电渣焊机的改装,通过焊接试验件,焊接过程中能保持焊接持续、不熄弧,设备运转良好,可认为设备改装合格,已具备电渣焊功能。为了保证核电箱型钢结构的加工质量,使用改装完成的电渣焊设备开展了熔嘴电渣焊工艺研究。在掌握了熔嘴电渣焊工艺原理和特点的基础上,进行了电渣焊工艺试验,确定了相关的工艺参数,对常见的缺陷进行了分析并制定相应的预防措施。最终在工程实体上进行了应用,焊缝质量满足要求,较好的完成了项目任务。

关键词：核电箱型钢结构电渣焊焊接设备焊接工艺

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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箱型钢结构制作工艺

包钢科技 2011年第4期37卷 72-74,77页

作者：何爱军谢永增中国二冶集团有限公司技术质量部内蒙古包头014010 中国二冶集团有限公司一公司技术质量部内蒙古包头014010

文章主要阐述了箱型钢结构制作工艺的全过程,重点是如何控制焊接变形及组对精度,从而生产出高质量的产品。

关键词：箱型钢结构电渣焊组对控制制作工艺

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箱型钢结构焊接机器人系统机构设计与研究

箱型钢结构焊接机器人系统机构设计与研究

箱型钢结构轨道式焊接机器人D-H模型与连续轨迹规划

中国机械工程学会焊接学会第十八次全国焊接学术会议

作者：朱志明马国锐倪真周桂云刘晗王尧清华大学机械工程系北京工业大学建筑工程学院中铁建设集团有限公司北京分公司

箱型钢结构在建筑、桥梁等领域的应用愈来愈广泛,针对安装现场迫切需要解决的自动化焊接问题,本文提出了一种箱型钢结构焊接机器人系统。在对其总体结构进行了功能分析和论证的基础上,进行了机械结构详细设计。在焊接机器人系统水平安... 详细信息

箱型钢结构在建筑、桥梁等领域的应用愈来愈广泛,针对安装现场迫切需要解决的自动化焊接问题,本文提出了一种箱型钢结构焊接机器人系统。在对其总体结构进行了功能分析和论证的基础上,进行了机械结构详细设计。在焊接机器人系统水平安装和垂直安装两种极限使用位置下,对所设计的轨道的机械结构进行了力学有限元分析,结果表明:该机构设计合理,力学性能完全满足使用要求。该机器人系统具有使用灵活、可适用于不同尺寸的钢结构焊接、有助于获得良好的焊接质量和较高的焊接效率、适应条件恶劣的现场焊接工况等优点。

关键词：箱型钢结构焊接机器人轨道及其安装机构行走机构焊接执行机构

来源： cnki会议评论

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箱型钢结构轨道式焊接机器人D-H模型与连续轨迹规划

2014年全国计算机辅助焊接工程学术研讨会

作者：朱志明马国锐刘晗刘博李擘陈新兵周桂云清华大学机械工程系中铁建设集团有限公司

针对箱型钢结构的空间位姿和焊接过程特点,设计了一款5自由度的轨道式机器人,用于箱型钢结构安装现场的自动化焊接。采用D-H法,建立了机器人运动学模型,并通过特定的代数方法求解出焊枪末端的空间位姿参数与焊接机器人各关节变量的解析... 详细信息

针对箱型钢结构的空间位姿和焊接过程特点,设计了一款5自由度的轨道式机器人,用于箱型钢结构安装现场的自动化焊接。采用D-H法,建立了机器人运动学模型,并通过特定的代数方法求解出焊枪末端的空间位姿参数与焊接机器人各关节变量的解析关系,在此基础上,采用极限法建立了各关节速度模型。对给定焊枪末端轨迹、运动速度和位姿时的各关节变量值和运动速度进行了仿真研究,结果表明,所建数学模型可用于箱型钢结构焊接机器人的连续运动轨迹和姿态控制,为实施机器人的运动控制奠定了基础。

关键词：箱型钢结构焊接机器人轨迹规划运动学模型末端位姿

来源： cnki会议评论

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防冲板箱型钢结构自动化焊接设备研制

机械工程师 2021年第11期 93-95,99页

作者：邓克剑曹杰武志华李璐张峰源中国核工业二四建设有限公司山东烟台265100

为了提高防冲板生产效率,降低人工成本,设计研发了防冲板箱型钢结构自动化焊接设备,实现了CAD图样导入功能、焊缝寻位功能、电弧跟踪功能、枪头自动清洁功能,进行高效化生产,可以实现T型板焊缝、田字格板焊缝和孔塞焊,焊接效率、产品一... 详细信息

为了提高防冲板生产效率,降低人工成本,设计研发了防冲板箱型钢结构自动化焊接设备,实现了CAD图样导入功能、焊缝寻位功能、电弧跟踪功能、枪头自动清洁功能,进行高效化生产,可以实现T型板焊缝、田字格板焊缝和孔塞焊,焊接效率、产品一次合格率大幅提高。

关键词：箱型钢结构系统自动化焊接装置工艺