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爬行焊接机器人在球罐自动焊接中的应用

清华大学学报（自然科学版） 2021年第10期61卷 1132-1143页

作者：冯消冰潘际銮高力生田伟魏然潘百蛙陈永陈苏云清华大学机械工程系北京100084 北京博清科技有限公司北京100176

为了实现大型钢结构件的自动化焊接,尤其解决球罐三维曲面的自动化全位置焊接难题,需要设计一种可在球形表面上稳定行走的机构及适用于多种复杂工况的焊接跟踪控制系统。爬壁机器人将履带与轮式结合,解决了爬壁机构运行的灵活性与负载... 详细信息

为了实现大型钢结构件的自动化焊接,尤其解决球罐三维曲面的自动化全位置焊接难题,需要设计一种可在球形表面上稳定行走的机构及适用于多种复杂工况的焊接跟踪控制系统。爬壁机器人将履带与轮式结合,解决了爬壁机构运行的灵活性与负载能力之间的矛盾,通过视觉跟踪系统自动识别焊缝位置,智能判断焊缝路径轨迹,实现机器人沿焊缝的自主运动和焊缝跟踪。无轨道、无导向的爬行机本体适应球罐的大曲率变化,可以实现在球罐表面的自由行走,满足球罐焊接高效化和智能化的自动焊接需求。

关键词：爬壁焊接机器人大型结构件球罐自动焊接视觉跟踪系统

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复杂相贯线接缝自动焊接的运动控制算法

焊接学报 2006年第12期27卷 9-12页

作者：霍孟友岳少剑王新刚山东大学机械工程学院济南250061

为了实现复杂相贯线接缝的自动焊接,在简要介绍设计的五轴联动数控焊接机床组成结构与工作原理的基础上,以椭球面封头自动焊接接管为例,重点介绍了通过坐标变换构建相贯线接缝曲线方程,再以相同的参数角φs将相贯线接缝曲线离散化成N段... 详细信息

为了实现复杂相贯线接缝的自动焊接,在简要介绍设计的五轴联动数控焊接机床组成结构与工作原理的基础上,以椭球面封头自动焊接接管为例,重点介绍了通过坐标变换构建相贯线接缝曲线方程,再以相同的参数角φs将相贯线接缝曲线离散化成N段首尾相接的小直线段,利用小直线段插补拟合整条相贯线接缝曲线,给出了各插补离散点坐标参数与焊枪姿态调整的计算方法,最后采用通用数字I/O卡和步进电机构成伺服控制系统执行运动控制算法。文中介绍的这种运动控制算法,具有较高的通用性,并且大幅度地降低了设备成本。

关键词：自动焊接相贯线接缝伺服控制算法

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全位置相贯线自动焊接新型焊枪设计

焊接学报 2018年第3期39卷 117-119,123页

作者：李东洁李潜王世伟尤波哈尔滨理工大学机电控制及自动化技术研究所哈尔滨150080

在焊接复杂的空间曲线或进行全位置焊接操作时,传统焊接机器人关节耦合、系统干涉现象较为普遍,焊接局限性明显.为了克服焊枪位姿改变时的干涉现象,基于各位置焊缝角度和深度均动态变化的特征,设计出一款能调节自身工作角的新型焊枪,使... 详细信息

在焊接复杂的空间曲线或进行全位置焊接操作时,传统焊接机器人关节耦合、系统干涉现象较为普遍,焊接局限性明显.为了克服焊枪位姿改变时的干涉现象,基于各位置焊缝角度和深度均动态变化的特征,设计出一款能调节自身工作角的新型焊枪,使焊枪自身能够具有一定的实时调节能力,在自动焊接过程中通过调节焊枪工作角配合机器人完成全位置焊接,增强机器人的实用性和可行性,满足较为复杂相贯曲线的焊接要求,使用Open GL对焊枪运动学模型和焊接过程进行了仿真,仿真结果证明了所设计的自动焊接焊枪的有效性.

关键词：全位置自动焊接相贯线机器人

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主管旋转式相贯曲线自动焊接模型与仿真

焊接学报 2015年第6期36卷 5-8,113页

作者：石磊田新诚山东大学控制科学与工程学院济南250061

相贯管道的主管旋转式焊接方式能够实现相贯焊缝的全过程平角焊,降低工艺复杂度并提高焊接质量.为了实现相贯管道的自动化焊接,建立了主管旋转式相贯曲线自动焊接模型.以一般性相贯管道几何模型为基础,用齐次变换矩阵分析了焊缝特征和... 详细信息

相贯管道的主管旋转式焊接方式能够实现相贯焊缝的全过程平角焊,降低工艺复杂度并提高焊接质量.为了实现相贯管道的自动化焊接,建立了主管旋转式相贯曲线自动焊接模型.以一般性相贯管道几何模型为基础,用齐次变换矩阵分析了焊缝特征和焊枪姿态,得出了主管旋转角的变化规律及焊枪与世界坐标系的空间位置关系.利用MATLAB和Open GL对相贯管道的几何模型和焊接过程的运动模型进行了仿真.结果表明,该自动焊接模型是可行的,可以用于主管旋转式相贯曲线自动焊接的实时插补或离线编程.

关键词：主管旋转相贯曲线自动焊接

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基于角度逼近的马鞍形曲线自动焊接插补算法

焊接学报 2007年第3期28卷 93-96页

作者：亓化振田新诚张雪伊彭勃山东大学控制科学与工程学院济南250061

介绍了马鞍形曲线自动焊接系统的工作原理、插补算法及软件实现。系统通过x,y,z三轴联动,控制焊枪实现马鞍形曲线焊缝的自动焊接。在基于角度逼近的平面圆弧插补算法的基础上,分析了马鞍形曲线空间几何特点,根据x,y,z三坐标的空间几何... 详细信息

介绍了马鞍形曲线自动焊接系统的工作原理、插补算法及软件实现。系统通过x,y,z三轴联动,控制焊枪实现马鞍形曲线焊缝的自动焊接。在基于角度逼近的平面圆弧插补算法的基础上,分析了马鞍形曲线空间几何特点,根据x,y,z三坐标的空间几何关系设计了一个插补决策。算法利用焊枪对马鞍形曲线焊缝在xOz平面内投影轨迹的回转联动y轴运动来拟合马鞍形曲线,从而解决了马鞍形曲线焊缝的自动焊接问题。由该算法实现的程序结构简单,易于实现,而且运行效率高,插补出的曲线均匀且误差小。

关键词：马鞍形曲线角度逼近法圆弧插补自动焊接

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涉核容器顶盖自动焊接装置设计

核动力工程 2013年第2期34卷 104-106页

作者：孔劲松孟开中国人民解放军92375部队

涉核容器装载内容物具有强放射性,在其贮存及运输前需对顶盖与容器体进行密封性焊接,为确保焊接质量、提高工作效率、降低工作受照剂量,研制了基于熔化极气体保护焊和日本OTC FD-B4L机器人系统的自动焊接装置。该焊接装置系统稳定性高... 详细信息

涉核容器装载内容物具有强放射性,在其贮存及运输前需对顶盖与容器体进行密封性焊接,为确保焊接质量、提高工作效率、降低工作受照剂量,研制了基于熔化极气体保护焊和日本OTC FD-B4L机器人系统的自动焊接装置。该焊接装置系统稳定性高、安全性好,依靠远程编程控制可以实现在复杂曲面上进行自动焊接工作。

关键词：涉核容器自动焊接系统控制

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自动焊接成套设备大行程部件位置精度的测量

现代制造工程 2004年第4期 62-63页

作者：高翔天津商学院工学院包装系天津市北辰区津霸公路东口300134

论述了利用具有较高尺寸精度和几何精度 (圆度 )的装饰薄壁管 ,在对其施加适当的轴向拉力 ,使其自身挠度消失的条件下 ,用以替代昂贵的长专业量棒进行大行程焊接变位机、操作机成套设备的相互位置精度测量的全新工艺方法。这种检测方法... 详细信息

论述了利用具有较高尺寸精度和几何精度 (圆度 )的装饰薄壁管 ,在对其施加适当的轴向拉力 ,使其自身挠度消失的条件下 ,用以替代昂贵的长专业量棒进行大行程焊接变位机、操作机成套设备的相互位置精度测量的全新工艺方法。这种检测方法简便易行 ,可广泛用于类似的大行程自动焊接成套设备中机械部件间相互位置的测量与调整。

关键词：焊接设备大行程部件位置精度测量自动焊接

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管片钢筋骨架自动焊接技术的设计与应用

隧道建设（中英文） 2022年第S01期42卷 413-419页

作者：朱海良上海隧道工程有限公司构件分公司上海200127

为解决当前盾构管片钢筋骨架焊接主要以人工焊接为主,存在劳动强度高、焊接环境差、焊接质量不稳定、焊接效率低下等问题,提出采用自动焊接的方式取代人工焊接。结合自动焊接技术在其他领域中的应用现状,就实现钢筋骨架自动焊接需要解... 详细信息

为解决当前盾构管片钢筋骨架焊接主要以人工焊接为主,存在劳动强度高、焊接环境差、焊接质量不稳定、焊接效率低下等问题,提出采用自动焊接的方式取代人工焊接。结合自动焊接技术在其他领域中的应用现状,就实现钢筋骨架自动焊接需要解决的具体问题进行分析,基于2步法,同时配套自动焊接生产线及工装夹具设计,即先完成钢筋网片自动焊接,再基于钢筋网片实现整个钢筋骨架的自动焊接。考虑到装备的经济性和灵活性,采用CO气体保护焊焊接方式。结果表明:1)钢筋骨架自动焊接系统具有对电力系统要求不高、产品焊接质量均匀可控、系统安全可靠等特点;2)钢筋骨架自动焊接技术改变了钢筋骨架制作以人工焊接为主的传统加工方式,改善了工人的劳动环境和劳动强度,提高了盾构管片钢筋骨架的焊接质量。

关键词：盾构管片单片钢筋网钢筋骨架自动焊接

自动焊接技术在1×10~5m^3油罐上的应用

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焊接 1989年第6期 16-19页

作者：刁可利石油部管道局第三工程公司

介绍了自动焊接技术取代手工焊应用在1×10~5m^3的油罐上的成功经验,证明了其在油罐制造工艺上的可行性。

关键词：自动焊接油罐埋弧自动焊