相貫線焊接機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、管體之間相交的相貫線焊縫在石油、化工、鍋爐等領(lǐng)域是非常典型的焊縫形式，提升這種焊縫的焊接質(zhì)量和焊接效率具有很重要的意義。由于相貫線焊縫是復(fù)雜的空間曲線，采用手工焊接很難保證焊接效率和質(zhì)量?；谧詣?dòng)化焊接的種種優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)外陸續(xù)采用自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)相貫線焊縫的焊接。本文建立了一套相貫線焊接機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，并通過(guò)對(duì)相貫線焊縫多層多道焊的研究，實(shí)現(xiàn)了多層多道焊焊縫軌跡規(guī)劃和調(diào)整，最后通過(guò)綜合調(diào)試驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性。
　　建立了一套騎座式四

2、自由度相貫線焊接機(jī)器人硬件系統(tǒng)，系統(tǒng)主要包括運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)四個(gè)子系統(tǒng)，分別為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)操作、焊接操作以及數(shù)據(jù)采集操作提供硬件基礎(chǔ)。
　　設(shè)計(jì)編寫了相貫線焊接機(jī)器人系統(tǒng)控制軟件，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)軟件功能要求的分析，軟件系統(tǒng)主要包括狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、軌跡計(jì)算模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、參數(shù)管理模塊以及故障處理模塊等幾個(gè)功能模塊。通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)了焊接機(jī)器人系統(tǒng)相貫線運(yùn)動(dòng)控制、焊接參數(shù)管理、故障實(shí)時(shí)處理等功能。
　　通過(guò)對(duì)相

3、貫線插補(bǔ)算法的研究，建立了相貫線軌跡的理想數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)了相貫線運(yùn)動(dòng)恒定速度的運(yùn)動(dòng)控制；以多層多道焊時(shí)每道焊道截面相等為前提，提出了一種相貫線多層多道焊焊道排布策略，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相貫線多層多道焊的軌跡規(guī)劃。
　　根據(jù)相貫線焊接機(jī)器人的特點(diǎn)，采用激光傳感器對(duì)工件相關(guān)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，并推導(dǎo)出標(biāo)定參數(shù)的計(jì)算方法。通過(guò)對(duì)相貫線軌跡調(diào)整方法的研究，提出了一種軌跡調(diào)整插值算法，即單軸線性增量的方法，根據(jù)實(shí)際工況對(duì)理想相貫線軌跡進(jìn)行了調(diào)整，使其適應(yīng)實(shí)