Geometric model of robotic arc welding for automatic programming

0　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｒｅｎｅｅｄｅｄｆｏｒａｕｔｏｍａｔｉｃｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｏｆａｒｃｗｅｌｄｉｎｇｒｏｂｏｔ.(1)Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｗｅｌｄｉｎｇｗｏｒｋｐｉｅｃｅ,ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｇｅｏｍｅｔｒｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｗｅｌｄｉｎｇｓｅａｍｆｏｒｗｅｌｄｉｎｇｐａｔｈｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ,ｇｒｏｏｖｅｓｈａｐｅａｎｄｓｉｚｅｆｏｒｗｅｌｄｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇａｎｄｗｏｒｋ…     

A high-precision control system for robotic welding positioner

0Introduction Numericallycontrolled(NC)weldingpositioneristhe keycomponentofweldingflexiblemanufacturingcenter (WFMC)ofarcweldingrobotthatrequiresahighquality controlsystem.Thepotentialqualitiesofcontrolsystemin cludereasonablestructure,powerfulcomputing…     

人机交互式机器人弧焊再制造系统设计

在分析失效零件再制造的特点的基础上,提出了基于人机交互技术的机器人熔化极气体保护焊(gas metal arc welding,GMAW)再制造思想.将操作者作为系统的一个因素,构成人机交互式的机器人GMAW再制造系统,人机协作共同完成失效零件的再制造任务.其中操作者主要负责解决再制造过程中的非线性、难建模的复杂问题;机器人主要负责数据计算和运动控制等线性问题.根据上述思想,文中建立了人机交互式机器人GMAW再制造试验系统平台,研究了基于开放式图形库(open graphics library,OpenGL)的再制造系统软件结构和人机交互实现方式,采用模块化方法设计实现了可视化的人机交互界面.     

弧焊机器人离线编程与仿真技术的研究现状及发展趋势

根据中国弧焊机器人的应用情况和发展需要,传统的工业机器人在线示教已经不能满足生产需求,弧焊离线编程与仿真技术越来越受到生产厂家的重视.文中在分析弧焊机器人离线编程与仿真技术的特点基础上,详细阐述了焊接机器人离线编程与仿真技术目前在国内外相关领域的研究现状.特征建模、对工件和机器人工作单元的标定、自动编程技术等是弧焊机器人离线编程与仿真的核心技术,稳定高效的标定算法和传感器集成是机器人弧焊离线编程系统实用化的关键技术.     

旋转电弧GMAW焊接工艺

采用Q235低碳钢板,研究了旋转电弧GMAW焊接旋转频率和焊接速度两个工艺参数对焊缝成形及组织性能的影响. 结果表明,焊接过程中飞溅随着旋转频率的增加而增多,焊缝成形不美观,当旋转频率大于70 r/min,熔滴短路过渡飞溅显著增大,焊接过程不稳定,焊接速度对飞溅影响不大;焊缝余高随旋转频率的增加先增大后维持一定值,随着焊接速度的增加而减小;旋转频率和焊接速度对焊缝熔宽的影响很小;焊缝截面积不随旋转频率改变而改变,但随着焊接速度的增加而减小;焊缝鱼鳞纹间距与旋转频率成反比,与焊接速度成正比.     

CCWELD:A CIM system for robotic arc welding

ＣＣＷＥＬＤ：ＡＣＩＭｓｙｓｔｅｍｆｏｒｒｏｂｏｔｉｃａｒｃｗｅｌｄｉｎｇ￥ＫＯＮＧＹｕ；ＤＡＩＭｉｎｇ；ＷＵＬｉｎａｎｄＨＵＡＮＧＤｏｎｇｓｈｅｎｇ（ＷｅｌｄｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｅｏｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂ...     

CCWELD: A CIM system for robotic arc welding

0IntroductionArcweldingisamanufacturingprocesswhichbenefitsconsiderablyfromtheuseofrobots.InChina,robotarcweldingstationsareincreasingcontinuouslyl'].However,conventionalteaching-play-backarcweldingrobotscan'tadjusttothechangeofweldworkpieces.andprogrammingcostsalotofproductiontimewithlowefficiency.ThissitUationcan'tmeettherequirementofsmallandmediumbatchmanufacturing.ThesolutionistodevelopCIMsystemwithoff-lineprogrammingsoftwareandsuitablesensorIZI.Inadvancedcountries,anumberofpowerfulCI…     

空心螺柱旋弧焊接方法

基于纵向发散型磁场迫使电弧沿螺柱壁旋转的思路,提出了空心螺柱旋弧焊接新工艺。针对外径12mm、壁厚3mm的空心螺柱,实现了螺柱焊电弧绕螺柱四周壁的均匀旋转。焊接工艺试验表明,旋弧螺柱焊工艺参数明显大于同外径实心螺柱,焊接工艺有较大的规范窗口,但相对实心螺柱窗口变窄,最佳旋弧电流参数范围为1～2A,焊接时间为600～700ms,焊接电流为800～900A。接头性能检测表明,旋弧螺柱焊获得了饱满美观的螺柱焊成形,宏观组织检测未发现未熔合、夹渣、气孔等焊接缺陷,界面焊合率达到了100%,接头强度可保持在330～390MPa。     

基于UG的弧焊机器人离线编程系统的设备建模

通过对弧焊机器人的结构以及各连杆的几何参数分析后,运用UGNX4.0强大的三维建模功能,对Motoman HP6型弧焊机器人进行了三维建模.所建立的模型是整个离线编程系统的基础.在UGNX4.0环境下,弧焊机器人的设备建模包括三个重要的模块,即零件建模模块、装配建模模块以及运动学模块.其中,零件建模模块是基础,装配建模模块和运动模块都是在此基础上进行的.以VC 作为二次开发工具,成功地进行了弧焊机器人和变位机的三维建模,从而为UG环境下的二次开发研究打下了良好的基础.     

混合式弧焊机器人编程语言

在对机器人语言的特点和系统构成分析的基础上,开发了混合式弧焊机器人语言.该语言除了具有一般程序设计语言所必需的顺序、分支、循环和子程序以外,还具有弧焊机器人所必需的机器人运动控制和焊接等相关功能.为了实现这些功能,设计了HAWRL的数据表示方法、指令集和变量,提出了数据和程序分离的程序结构形式.从而使得HAWRL兼有机器人级机器人语言简单易用以及任务级机器人语言编程效率高的优点.试验表明,应用HAWRL可以高效、快速、容易地生成机器人程序并被正确地执行;同时,它也提供了机器人和外部设备的统一接口.     

弧焊机器人运动学仿真软件的设计与开发

为提高焊缝跟踪的效率,降低焊接成本,开展了弧焊机器人运动学仿真的研究.本实验室中机器人为六自由度的弧焊机器人,应用Pro/engineer软件进行机器人单体建模,建成七个单体,然后导入到VRML中进行组合移动,在VRML中每个单体作为一个结点.在MATLAB环境下制作软件界面,运动角度及位置的精确移动也采用MATLAB进行矩阵运算,利用D-H方法和代数法求解机器人的运动学的正解及逆解问题.结合VRML和MATLAB,开发出高效低成本的弧焊机器人的运动学仿真软件.     

新型高速旋转电弧窄间隙MAG焊接

研究开发了一种新型窄间隙MAG焊接系统。在该系统中，焊丝穿过电机的空心轴后从导电嘴的偏心孔进出，电机带动导电杆和偏心导电嘴旋转，从而使焊丝端部的电弧以一定直径高速旋转．以保证窄间隙焊接接头具有足够的侧壁熔深。焊接试验结果表明，这种旋转电弧焊接系统能在不同的旋转速度和旋转直径下稳定可靠地工作。并且明显地改善了窄间隙焊缝侧壁熔透，避免了接头底部指状熔深的出现，同时提高了焊接熔敷效率。     

LabVIEW在机器人弧焊作业仿真中的应用

提出一种基于LabVIEW环境开发的虚拟控制台,用于控制弧焊机器人的作业仿真过程。根据系统的功能需求,设计了仿真系统的控制流程。建立了控制台功能模块,包括几何模型、运动模型及驱动数据、作业信息统计与采集,分析了功能模块间的相互关联、调用的方式。仿真模拟的结果表明,按上述设计的虚拟控制台能很好地实现对弧焊作业仿真过程的控制。     

ACADOLP机器人弧焊离线编程系统中的设备建模

建模(Model)模块是离线编程系统中的基础模块,设备建模则是建模模块核心内容。建立的模型是否合理关系着整个系统的扩展性和通用性。作者给出了该系统中的设备建模的方法,在设备模型中引入了自由度对象,方便地描述了关节间的随动关系,并在此基础上实现了一种交互式的设备定义方法。     

基于UG的弧焊机器人离线编程系统开发

针对KUKA KR30L16型6自由度焊接机器人,应用UG/Open二次开发函数和C++编程语言,进行了基于UG可视化平台的离线编程系统开发,实现了焊接机器人系统和常用焊接工件的三维建模及组装、运动学求解、焊接轨迹规划、运动路径仿真与检测、焊接控制程序自动生成等功能。详细探讨了系统开发中的关键技术问题。仿真检测与试验结果表明,所开发的离线编程系统能够满足车间常用工件焊接的离线编程要求,提高了焊接生产效率。     

基于摆动旋转电弧的焊枪空间姿态识别

通过对现有电弧传感器的扫描信号进行深入研究,提出了一种摆动旋转电弧传感器,在分析其信号特点的基础上,推导出焊枪空间姿态与弧长变化之间的数学关系,建立了该电弧传感器的弧长数学模型.考虑到焊接电弧信号的特点与复杂性,采用了Gabor小波滤波器来消除信号中的噪声干扰,并对滤波后的采样数据进行了特征向量提取,降低了数据的维度,根据欧式距离的原理设计了焊枪姿态分类器,采用模型参数的最速下降法对焊枪的空间姿态进行了实时识别.结果表明,摆动旋转电弧传感器的焊枪空间姿态识别算法简单、获取信息量大,为提高焊缝跟踪的精度提供了理论依据.     

Sensitivity analysis of rotating flux-cored arc welding process parameters

Empirical models were developed using curvilinear regression analysis to predict bead geometries of rotating fluxcored arc welding (FCAW).Parameters,such as rotational frequency,rotational radius,torch...     

基于ANSYS的旋转电弧焊接温度场的数值模拟

旋转电弧焊接是一个电弧边旋转边移动的焊接过程,可用来进行焊缝跟踪,可使焊接质量良好。本文以高斯分布热源作为焊接热源,初步分析了旋转电弧传感器旋转半径、旋转频率、旋转方向、电弧电压、焊接电流及焊接速度的改变对焊接熔池的影响,从而为合理选择焊接工艺参数和保证焊缝质量提供了理论依据。     

3D reconstruction of worn parts for flexible remanufacture based on robotic arc welding

3D reconstruction of worn parts is the foundation for remanufacturing system based on robotic arc welding,because it can provide 3D geometric information for robot task plan.In this investigation,a nocwl 3D reconstruction system based on linear structured light vision sensing is developed,This system hardware consists of a MTC368-CB CCD camera,a MLH-645laser projector and a DH-CG300 image grabbing card.This system software is developed to control the image data capture.In order to reconstruct the 3D geometric information from the captured image,a two steps rapid calibration algorithm is proposed.The 3D reconstruction experiment shows a satisfactory result.     

旋转电弧水下药芯焊丝电弧焊的智能化焊接系统

论述了基于旋转电弧传感的湿法水下电弧焊V形坡口焊缝跟踪技术.搭建了基于旋转电弧传感器的水下焊缝自动跟踪试验系统的硬件平台,确定了浅水水下湿法药芯焊丝焊接(FCAW))的工艺参数.利用焊接电流区间积分差值法进行焊枪水平偏差和竖直偏差的判别,通过数字信号处理来提高信号的稳定性、可靠性和一致性;通过理论和试验数据的分析,得到了水平和竖直方向的偏差判别方法;设计了模糊控制器和复合PID控制器,通过不同条件下的试验证明了以上工作的有效性.