四轴联动马鞍形焊接系统的枪姿误差分析

针对接管、筒体的正交马鞍形曲线焊接,为了定量分析五轴联动马鞍形焊接系统(θr,,h,α,β)简化为四轴联动系统(θr,,h,β)的焊枪姿态误差,建立了马鞍形焊接运动系统的数学模型,运用空间解析几何原理推导出了简化后的焊枪前后倾角的误差公式。利用Matlab进行作图分析,得到了最大焊枪前后倾角与接管、筒体筒径比以及焊枪旋转角度之间的关系曲线。结果表明,正交马鞍形曲线焊接时,焊枪旋转角度和筒径比对最大的枪姿误差有直接影响,可为生产中合理选用四轴联动马鞍形焊接系统提供参考。     

马鞍形曲线自动焊接四轴联动插补算法

介绍了一种马鞍形曲线自动焊接系统的工作原理、系统结构、插补算法和仿真结果.设计了具有τ,γ,ρ,σ四自由度的马鞍形曲线自动焊接系统结构,通过四轴联动控制,控制焊枪运动轨迹和姿态,实现马鞍形曲线焊缝的自动焊接.在对系统运动学模型的分析基础上,利用四轴联动及空间解析几何原理,建立了马鞍形曲线焊接时的轨迹和焊枪姿态控制的数学模型,提出了马鞍形曲线自动焊接四轴联动插补算法.对马鞍形曲线实例进行了算法的仿真分析.结果表明,算法具有理想的轨迹控制精度和姿态控制精度,实现了马鞍形曲线的直接插补.     

基于角度逼近的马鞍形曲线自动焊接插补算法

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.     

大直径筒体马鞍形曲线自动焊接机的研制

介绍了大直径筒体马鞍形接缝的自动焊机的结构,组成和工作原理,以及设计的主要特点。推导出了该系统用来控制焊枪运动轨迹的关键部件－凸轮的形状与尺寸的计算公式。该系统已成功地应用于锅炉筒体的自动焊接生产中,生产实践证明：该焊机在马鞍形曲线的焊接应用中取得了良好的效果,是一种低成本自动化马鞍形接缝的专用焊接设备。     

双焊枪同步联动焊接系统建模与仿真分析

钢铝复合散热器多立管、避障相贯线焊接时,采用双焊枪同步联动焊接方式.在自主研发避障式双焊枪四轴复合联动自动焊接机过程中,建立T型圆柱管相贯线焊缝以及焊枪姿态的数学模型.应用VC++编程推导出插补周期内焊枪转角与时间的对应关系,根据双焊枪同步联动焊接系统末端执行器所要完成的轨迹特点,进行轨迹规划,在Pro/E环境下建立焊接系统的三维模型,进行运动仿真,检查焊枪运动是否与散热器铝翼干涉.结果表明,相贯线焊缝以及焊枪姿态的数学模型正确,能很好地完成相贯线处的焊接,提高了生产效率和焊接质量.     

双焊枪同步联动焊接系统建模与仿真分析

钢铝复合散热器多立管、避障相贯线焊接时,采用双焊枪同步联动焊接方式.在自主研发避障式双焊枪四轴复合联动自动焊接机过程中,建立T型圆柱管相贯线焊缝以及焊枪姿态的数学模型.应用VC++编程推导出插补周期内焊枪转角与时间的对应关系,根据双焊枪同步联动焊接系统末端执行器所要完成的轨迹特点,进行轨迹规划,在Pro/E环境下建立焊接系统的三维模型,进行运动仿真,检查焊枪运动是否与散热器铝翼干涉.结果表明,相贯线焊缝以及焊枪姿态的数学模型正确,能很好地完成相贯线处的焊接,提高了生产效率和焊接质量.     

大直径筒体马鞍形曲线自动焊接机的研制

介绍了大直径筒体马鞍形接自动焊机的结构和工作原理,以及设计的主要特点。推导出了该系统用来控制气体保护电弧焊焊枪（以下简称焊枪）运动转变的关键部件－－凸轮的形状与尺寸的计算公式：ｌ＝ｌ＇－Ｚ＇＝Ｌ＇－〖（Ｒ＾２－ｒ＾２ｃｏｓ＾２ψ）＾１／２－ψｄｏｓα〗／ｓｉｎα。该系统居民轩应用于锅炉筒体的自动焊接生产中,生产实践证明,该焊机在马鞍形曲线的焊接应用中取得了良好的效果,是一种低成本自动化马鞍形接缝的     

旋转电弧传感器焊枪空间姿态识别

旋转电弧传感器焊枪空间姿态识别主要包括焊枪偏差和焊枪倾角的识别,是实现焊缝跟踪和提高焊接质量的必要条件.首先建立了焊枪倾角和偏差变化与电弧长度变化的数学模型,在此基础上提出了特征平面焊枪空间姿态检测算法,该算法充分利用了旋转电弧传感器检测得到的三维信息,采用最小二乘方法构建特征平面,根据特征平面与坐标平面交线的斜率来检测焊枪的左右偏差和倾角.结果表明,将该算法用于焊枪倾角和左右偏差的检测,其倾角检测误差为±7.85°,偏差检测误差为±0.42 mm,满足实际焊接工程需要.     

基于旋转电弧焊枪前后倾角检测方法的研究

实时检测焊枪的前后倾角,实现焊枪姿态的及时校正,是保证焊缝跟踪精度与焊缝质量的重要因素.通过建立带倾角的旋转电弧弧长数学模型,提出一种带收敛系数的积分差值法来实时检测焊枪相对于焊缝的前后倾角.最后,通过Matlab/Simulink仿真和试验对该方法的正确性和有效性进行了论证.     

基于ROTSY的弧焊机器人离线编程

以MOTOMAN-UP6弧焊机器人和SGMDH-12A2A-YRB变位机为试验平台.将离线编程软件ROTSY、计算机与机器人通信软件MOTOCOM32和校正软件MOTOCALV32组成一个弧焊机器人离线编程系统,实现了机器人和变位机的联动离线编程.通过复杂的马鞍形焊缝编程对所建立离线编程系统进行了验证.在实际运行过程中,焊缝上的点接近或处于船型焊或平焊的位置,焊枪运行平滑,始终对准焊缝,焊枪的姿态也始终符合实际焊接的要求.证明了本离线编程系统达到了设计要求.     

船舶焊接技术对焊接材料、焊接设备及焊接辅器具企业的需求

1 船舶工业的新形势 2006年是中国船舶工业贯彻实施"十一五"计划的开局之年,经各船舶企业的努力奋斗,使船舶工业呈现了持续、稳步、健康的发展势头.主要表现在全国造船完工量达l 452万载重吨,同比增长20%,新承接船订单达4 251万载重吨,同比增长73%.中国造船完工量占世界市场份额的19%,连续12年稳居世界第三,与韩国、日本等先进造船大国的差距大幅缩小;新承接船舶订单占世界市场份额的32%,位居世界第二;手持船舶订单占世界市场份额的24%.表1示出了中国2006年三大造船指标的比较.     

焊接结构材料与焊接材料的匹配

采用微合金化提高材料的综合机械性能和焊接性能是焊接钢结构材料发展的方向；采用低C、低SP和微合金化是改善强韧性匹配和提高焊接性能的重要途径。大量掺合金可制成各种焊丝、焊荆和焊条，啄满足不同需要。     

精密逆变电阻点焊的应用

首先介绍了精密逆变电阻点焊机系统，包括系统的组成，特点，然后介绍几种典型工件的焊接工艺，结果表明，这种焊机在精密零件 的电阻点焊中有其独持的工艺优势，有很好的推广应用价值。     

装载机前车架焊接工艺改进

介绍了装载机前车架的焊接结构与焊接工艺，并对焊接工艺提出改进。     

搅拌摩擦焊应用及焊接设备简介

介绍了搅拌摩擦焊的工艺过程，分析了搅拌摩擦焊焊缝及焊接过程的优缺点。对搅拌摩擦焊的应用和常用搅拌摩擦焊设备作了简要的描述。     

船用钢结构的激光焊接以及激光-MAG复合焊接

讨论了激光焊接和激光-MAG激光复合焊接技术及其在造船业中的最新进展,简要对比了带筋壁板结构的激光焊接特点和激光-MAG复合焊接的特点,并介绍了TWI在造船业采用激光焊接技术的研究进展.研究显示,使用光纤传输的Nd:YAG激光在造船业筋板结构焊接中有较大潜力.相对于激光焊接而言,激光-MAG复合焊接制造带筋铜结构有几个方面的优点:焊缝成形好,焊接生产率高,装配间隙的容许偏差较大.在焊接过程中,监测传感器有助于探测诱发焊接缺陷产生的各种因素.     

焊接机器人在铁路减振器焊接中的应用

介绍了焊接机器人在铁路减振器外筒和吊耳焊接中的应用。机器人焊接过程中焊接参数,如焊接电流、电弧电压、焊接速度及焊丝伸出长度可保持较小的变化。工件装夹和定位是由夹紧装置自动完成,机器人控制系统在检测到定位传感器反馈控制信号后才开始焊接,减少了人为因素对减振器焊接质量的影响。焊接夹具设计在焊接机器人焊接系统中显得非常重要,焊接夹具的设计制造水平直接影响焊接质量、生产效率和制造成本。对焊接机器人工作站的组成及特点、焊接夹具设计及柔性化结构的实现作了详细的叙述。     

A-TIG焊接熔深增加机理

活性化氩弧焊(A-TIG)焊接方法与传统TIG焊相比,具有明显的熔深增加作用.模拟了Nimonic 263 A-TIG焊接流场温度场,并对试验与模拟焊缝形状进行了对比.结果表明,同一焊接电流下,与TIG焊缝相比,A-TIG焊缝的熔深较深而熔宽较小.随着焊接电流的增加或者焊接速度的降低,A-TIG焊缝熔深呈线性增加,且比TIG焊的熔深增加效果明显.通过分析流体流动方式,进一步推测了A-TIG熔深增加机理:熔池内液体流动方式是熔深增加的主要原因,熔池中心处液体的流速明显高于熔池边缘,中心由外向内的环流为熔池内液体流动的主导方向.这个方向的环流将高温液体带到熔池底部,使熔池底部的熔化速度较熔池边缘有了明显的增加,且随着焊接电流的增加,熔深增加效果也不断提高.