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弧焊机器人摆焊方法的研究

组合机床与自动化加工技术 1999年第5期 18-20页

作者：张永利李增文邓东浩大连组合机床研究所大连市交通规划勘察设计院大连液力机械总厂

在分析以往各种摆焊计算的基础上，结合剖析国外样机，提出了五点图形示教摆焊计算方法。通过计算机仿真，证明此方法具有计算速度快、精度高、开发程序量少等优点。

关键词：弧焊机器人摆动焊接图形示教法焊接

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基于Kohonen网络弧焊机器人摆动跟踪时摆幅与频率的智能识别

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科技信息 2007年第26期 170-171页

作者：段晓宁潍坊学院机电工程学院山东潍坊261061

针对10mm厚钢板V型坡口接头的弧焊机器人摆动跟踪焊接,实时测量电弧电压和焊接电流的瞬时值,对其进行两次统计处理,构建不同摆幅和摆动频率时的焊接电参数特征矢量,采用Kohonen网络识别技术,建立了焊接电参数特征矢量与摆动焊接摆幅和... 详细信息

针对10mm厚钢板V型坡口接头的弧焊机器人摆动跟踪焊接,实时测量电弧电压和焊接电流的瞬时值,对其进行两次统计处理,构建不同摆幅和摆动频率时的焊接电参数特征矢量,采用Kohonen网络识别技术,建立了焊接电参数特征矢量与摆动焊接摆幅和频率的内在联系,为定量研究摆幅和频率对V型坡口焊缝成形的影响提供依据。

关键词：摆动焊接弧焊机器人摆动幅度摆动频率 Kohonen网络

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高速摆动CO2电弧焊的应用

现代兵器 1983年第10期 51-52页

作者：谭环

采用焊炬高速摆动CO2电弧焊法可以改善焊道成形并减少飞溅。下面概述这种方法焊接的电弧现象、熔滴过渡和熔池运动情况。试验装置的配置如图1所示。摆动垂直于焊键轴线进行,呈正弦曲线状

关键词：焊道成形 CO2 二氧化碳焊接规范升/分摆动焊接熔池摆动法

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机器人电弧焊缝跟踪系统研究

机器人电弧焊缝跟踪系统研究

作者：赖长川哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

焊接是现代工业生产中必不可少的重要技术,在诸如汽车生产,船舶制造等行业中均有着大量的应用。随着焊接机器人技术的进步,有越来越多的焊接工艺由机器人来完成。但是,目前大多数机器人焊接工艺都是采用示教编程的方式实现,即机器人只... 详细信息

焊接是现代工业生产中必不可少的重要技术,在诸如汽车生产,船舶制造等行业中均有着大量的应用。随着焊接机器人技术的进步,有越来越多的焊接工艺由机器人来完成。但是,目前大多数机器人焊接工艺都是采用示教编程的方式实现,即机器人只能沿着示教好的轨迹进行焊接。而在实际焊接中,焊接之前因为焊件加工产生的加工误差、焊件安装到焊台上产生的装配误差、以及焊接过程中由于焊件受热变形产生的误差,都会导致实际焊缝与示教轨迹之间产生偏差。因此必须研究机器人实时焊缝跟踪技术,使机器人能够在焊接过程中实时检测焊缝偏差,并实时调整机器人的运动轨迹,使焊枪在焊接过程中始终对准焊缝。机器人焊缝跟踪系统包括焊接机器人控制模块和焊缝跟踪模块。虽然市面上已有机器人焊接系统,但由于其大都不对外开放其轨迹规划的接口,因此无法在机器人运行过程中实时修改轨迹。为实现机器人电弧焊缝跟踪系统,本文首先设计建立一套完整的焊接机器人控制平台。在关节空间使用D-H模型对六自由度工业机器人进行运动学建模,完成机器人运动学模型的正解和逆解,在笛卡尔空间使用加速度S型曲线进行轨迹插补,完成机器人在笛卡尔空间的轨迹规划,并使用四元数法对机器人姿态进行规划。本文对比分析了目前常用的几种用于检测焊缝偏差的传感器的特性,针对摆弧焊在焊接过程中会在焊缝两侧做周期运动的特点,采用霍尔电流传感器检测焊缝偏差。本文分析了几种常用的提取焊缝偏差的方法,设计了一种通过提取特征频率来获取焊缝偏差的方法,并通过仿真及实验验证其准确性。本文分析了几种焊缝偏差补偿算法的特性,设计了一种新的偏差补偿算法,将焊缝偏差采用插补的方式实时的补偿到机器人的运动轨迹中,使机器人能够在焊接的过程中实时的调整其运动的目标点,并保证机器人运动稳定,不会因为运动过程中目标点的频繁改变而产生抖动。最后,通过在V型坡口直线焊缝、L型坡口直线焊缝、L型坡口圆弧焊缝上进行不同焊接条件下的大量实验,验证这套机器人电弧焊缝跟踪系统的准确性和稳定性。实验证明:针对碳钢和不锈钢厚板的直流摆弧焊接,在正常的焊接条件下,改变焊接使用的焊接电流和摆弧焊摆动的振幅、频率,这套机器人电弧焊缝跟踪系统都可以实现较好的跟踪效果。

关键词：焊接机器人摆动焊接霍尔传感器焊缝跟踪电弧跟踪

六自由度焊接机器人轨迹规划及离线编程仿真的研究

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六自由度焊接机器人轨迹规划及离线编程仿真的研究

作者：刘润林哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着科技的发展,社会的进步,机器人在人类的生产生活中发挥着越来越重要的作用。机器人技术是融合了电子技术、机械技术等多种新兴技术的一种高新技术,同时,提高机器人的运动精度也是很多人不断研究的方向。随着工业机器人的应用场合越... 详细信息

随着科技的发展,社会的进步,机器人在人类的生产生活中发挥着越来越重要的作用。机器人技术是融合了电子技术、机械技术等多种新兴技术的一种高新技术,同时,提高机器人的运动精度也是很多人不断研究的方向。随着工业机器人的应用场合越来越多,对机器人运动规划的要求也越来越严格。在无论是在焊接,装配还是喷涂等领域中,都对机器人运动轨迹有着较高光滑性要求。同时,离线编程的发展,也降低了机器人操作难度,同时对机器人轨迹规划变得更人性化。故本文主要对机器人轨迹规划和离线编程仿真两个方向进行研究。针对六自由度机器人运动学研究,建立基于D-H坐标系的连杆结构,推导了运动学正解和逆解的表达式。针对逆运动学,提出了反变换法的推导过程。通过Matlab软件验证机器人正逆运动学正确性。接着对机器人工具坐标和焊件工件坐标进行分析,为焊接轨迹规划打下基础。机器人的轨迹规划包括空间位置规划和姿态规划。在规划之前,简要分析了焊接工艺,提出了摆动焊接的适用场合。接着对空间直线和空间圆弧进行位置规划插补,利用四元数与姿态矩阵的转换分析了两个不同姿态四元数变化。利用球面插值曲线对机器人姿态进行插补。然后提出了S型加减速曲线分析法,利用时间离散对位移的归一化,分析运动情况。接着对传统摆焊轨迹进行改进,在速度转角处添加过渡圆弧,并利用插值算法对此进行分析。结合上面的研究分析,利用Solidworks API进行二次开发,建立模型并对焊接轨迹进行离散,离散点处建立姿态坐标。通过API语句进行编程,实现了机器人离线仿真运动的功能。

关键词：机器人运动学分析四元数 S加减速曲线摆动焊接二次开发