基于RobCAD软件的焊接机器人离线编程

针对焊接机器人的离线编程展开,重点介绍了利用RobCAD辅助机器人离线编程的方法.运用了SolidWorks的三维建模技术建立机器人模型并模拟了焊接机器人的工作环境,同时结合RobCAD的虚拟仿真技术实现了焊接机器人的离线编程和仿真,最终得到离线程序.基于RobCAD的编程作为整体离线编程方法的一部分,通过验证,其输出结果能够满足后续编程步骤的需求.     

搅拌摩擦焊在新能源汽车电池下壳体焊接工艺中的应用

介绍了搅拌摩擦焊的原理及优点、电池下壳体的结构、搅拌摩擦焊系统及生产工艺流程,针对搅拌摩擦焊技术在新能源汽车电池下壳体焊接工艺中的应用,利用机器人搅拌摩擦焊对焊接工艺参数及母材连接方式进行了试验研究,得到优化后的主轴转速S、焊接速度F、下压力P及工件连接方式,提高了焊缝融合度和接头稳定性,且焊接接头的抗拉强度均能达到母材标准抗拉强度的70％以上,表明该工艺方法在焊接速度、节能环保和产品质量等方面具有一定的优势.     

焊接机器人技术发展探究

机器人搅拌摩擦焊技术的广泛应用,在很大程度上为企业提高焊接自动化水平以及进行规模化产业升级提供了技术保障。机器人搅拌摩擦焊在无人焊接、多机协作方面优势明显,其焊接过程稳定,无需人工控制,焊缝质量好,批量化应用后焊接成本明显下降。焊接机器人在汽车选用的焊装方案、车辆焊接系统模拟仿真等领域具有广泛应用。焊接机器人研发需要国家政策支持、核心零部件技术研发、建设产业基地、人才队伍建设壮大及机器人知识的进一步普及。     

一种用于机器人离线编程的标定方法

介绍了一种基于离线编程、用于汽车零部件点焊工艺的机器人点焊系统。基于工件、工装夹具和焊点位置的三维CAD模型在ROBCAD中离线生成了机器人点焊程序,通过三坐标测量机结合ROBCAD软件的方式实现了系统中工装夹具相对机器人位置(工件坐标系)的快速精确标定,采用机器人自身XYZ-4点法实现了系统中焊钳作用中心点(工具坐标系)的标定。经过系统标定,使离线编制的程序有效应用到了实际的机器人点焊系统中;采用离线编程的方式生成机器人焊接汽车零部件的轨迹程序,大大提高了编程效率。     

AWOPS系统几何造型及仿真通讯的研究

采用模块化设计建立了弧焊机器人离线编程系统 (AWOPS) ,对日文MRC -WORLD软件进行了二次开发 ,实现了基于MRC -WORLD软件环境的不同焊枪及工件等的几何造型 ,并实现了SK6弧焊机器人离线图形仿真 ,并采用RS2 32C方式实现了SK6弧焊机器人与计算机串行通讯 ,达到了计算机离线仿真机器人在线焊接 ,对典型的马鞍型焊缝实焊 ,焊缝质量优良。     

SIMOTION D435在搅拌摩擦焊接机中的应用

针对目前我国搅拌摩擦焊设备的自主研发水平不高,大部分只能焊接一维直线或者无法恒压力控制的问题,设计了一套既能焊接二维曲线又可恒压力控制的搅拌摩擦焊设备.通过对搅拌摩擦焊接的焊接原理和控制要素的分析,在综合比较了各种控制方案后,选用了以SIMOTION D435为核心的控制方案;在对所需功能进行分析的基础上,控制程序采用模块式的编程方法,综合运用LAD语言和MCC语言,实现了搅拌摩擦焊接时的二维轨迹插补和压力PID控制,并对压力的控制精度和进给轴的定位精度进行了实验分析.研究结果表明,该系统运行稳定,压力控制精度高,适合于铝合金、镁合金等轻合金的二维平面的搅拌摩擦焊接.     

AWOPS系统几何造型及仿真通讯的研究

采用模拟化设计建立了弧焊机器人离线编程系统（AWOPS）,对日文MRC－WORLD软件进行了二次开发,实现了基于MRC－WORLD软件环境的不同焊枪及工件等的几何造型,并实现了SK6弧焊机器人离线图形仿真,并采用RS232C方式实现了SK6弧爆机器人与计算机串行通讯,达到了计算机离线仿真机器人在线焊接。对典型的马鞍型焊缝实焊,焊缝质量优良。     

弧焊机器人编程技术研究

弧焊机器人自动化水平的发挥在很大程度上取决于编程技术。目前的机器人离线编程平台可进行弧焊机器人一般作业程序的编制和作业过程仿真。对于复杂焊接路径编程,可通过对离线编程软件的二次开发来实现。实验证明,二次开发后的离线编程软件可胜任各种高质量弧焊作业的编程。     

搅拌摩擦焊多平面搅拌头对材料流动行为的影响

与传统熔化焊相比,搅拌摩擦焊(Frictionstirwelding, FSW)因温度梯度较小,可以减少焊接裂纹和残余变形,是一种极具前途的铝合金固相焊接方法。相同焊接工艺参数下,搅拌头是影响焊接热输入和材料流动的主要因素之一,决定焊缝的组织与性能。基于固体力学有限元法和A7N01铝合金材料本构方程,建立基于Deform软件搅拌摩擦焊刚黏塑性仿真模型,并通过焊接试验的测温曲线和试验缺陷完成了模型验证,对比分析了圆台、三平面、四平面搅拌头平面对搅拌摩擦焊稳态焊接阶段的温度场、峰值温度曲线和材料流动行为的影响。结果表明,多平面搅拌头的焊接热输入高于圆台搅拌头,在材料塑性流动范围、流动均匀性和有效焊缝等指标方面优于圆台搅拌头。搅拌头的平面特征在材料流动过程中能够起到明显的挤压作用,从而细化焊缝区的晶粒,提高焊接接头的力学性能。基于仿真和试验结果分析,揭示了焊接犁沟缺陷的成因,并提出了预防措施。     

基于UG/Open的机器人复杂曲线离线编程系统设计

为解决工业机器人复杂曲线焊接低效问题,提出基于UG/Open的机器人离线编程方案。通过UG/Open建立机器人和工件装配虚拟模型,获取曲线关键点坐标并解算曲线方程,然后以直线插补方式实现轨迹拟合,生成运动指令发送至机器人,使实体机器人完成复杂曲线路径的运动,完成焊接过程。弧焊实践证明,该方式高效可靠,焊接质量较好,提高了工业机器人复杂曲线轨迹的适应能力。     

机器人离线编程语言HRL及其开发环境

介绍机器人离线编程语言HRL及其开发环境。作为机器人离线编程与仿真系统HOLPSS的主要子系统，HRL实现了对一般4～6自由度机器人的离线编程，形成了基于微机的通用机器人语言。HRL语言系统结合HOLPSS的图形仿真系统，构成完善的离线编程与仿真环境，避免了文本编程与图形编程的弊端。论述HRL语言的数据类型及其操作、控制结构、轨迹规划、示教集成和通用性问题，并给出对PUMA560机器人的编程及结果仿真，仿真结果表明HRL语言系统是机器人程序快速生成的有力工具。     

钢搅拌摩擦焊接及加工研究进展

自搅拌摩擦焊发明至今,国内外开展了大量的有关搅拌摩擦焊(Friction stir welding, FSW)技术的研究与开发工作,并且已在轻合金结构制造领域得到大量实际应用。此外,基于搅拌摩擦焊原理发展而来的另一项技术--搅拌摩擦加工也得到广泛关注,并且在金属材料组织改性及复合材料制备方面显示了独特的优势。然而,由于受到高温搅拌头材料的限制,对钢铁材料搅拌摩擦焊接及加工的研究相比铝合金要少了很多。本研究对钢铁材料搅拌摩擦焊接及加工的研究进展进行简要概述,总结同质钢铁材料搅拌摩擦焊接、异质钢铁材料搅拌摩擦焊接、钢铁材料搅拌摩擦加工以及高温焊接工具材料等几方面的研究成果,指出其中存在的重要科学及技术问题,并对钢铁材料搅拌摩擦焊接以及搅拌摩擦加工的发展趋势及值得关注的问题进行展望。     

先进的搅拌摩擦焊技术

搅拌摩擦焊(FSW)是英国焊接研究所20世纪90年代初发明并拥有专利权的一种固相塑性连接技术。目前,国内外研究较多的是各种铝及铝合金的搅拌摩擦焊。(1)搅拌摩擦焊原理及特点与常规摩擦焊一样,搅拌摩擦焊也是利用摩擦热作为焊接热源。不同之处在于,搅拌摩擦焊的焊接过程是由一个带有探针和轴肩的特殊形式的搅拌头来完成的,如附图所示。先将探针插入被焊接板     

5A06铝合金搅拌摩擦焊热流有限元分析

大厚度铝合金板搅拌摩擦焊工程应用时常用双轴肩焊接工具焊接,而双轴肩焊接工具使用寿命较短、易磨损,铝合金厚板单轴肩搅拌摩擦焊在工程实践中具有重要意义。针对5A06铝合金厚板的单轴肩搅拌摩擦焊过程进行了热流有限元分析,建立了大厚度铝合金板热流仿真模型,分析了5A06铝合金焊接时温度场分布特征、焊接热循环曲线特征,焊接前进侧/后退侧热循环曲线及外加热源、冷源对搅拌摩擦焊温度场的影响。结果表明,单轴肩搅拌焊工具插入工件预热初期,轴肩产热占整个搅拌工具产热70%以上,前进侧和后退侧最高温度相差约40℃,同时施加热源和冷源时能够很好地限制板材底部热量的散失以及轴肩附近温度的快速升高,有利于焊缝质量的提升。     

基于离线编程的机器人曲轴去毛刺系统

本文介绍了一种基于离线编程的用于曲轴去毛刺的机器人系统,基于曲轴的CAD模型离线生成了机器人去毛刺程序,采用辅助支架实现了系统中工件坐标系的标定,采用变形的三点法实现了系统中工具坐标系的标定。经过系统标定,使离线编制的程序有效应用到了实际的机器人系统中;采用离线编程的方式生成机器人曲轴去毛刺程序,大大提高了编程效率。     

铝合金搅拌摩擦焊技术研究

论述了搅拌摩擦焊的焊接方法、工艺过程和基本原理；通过大量的工艺参数优化，解决了焊缝中的孔洞问题，使ＬＦ６板材搅拌摩擦焊的焊缝达到与母材等强，ＬＹ１２焊后未经热处理，连接强度接近母材的８０（。由金相分析可以看出，搅拌摩擦焊属于固相连接，焊缝晶粒细小，无气孔、夹杂、裂纹等焊接缺陷。初步应力测试发现，搅拌摩擦焊焊缝比熔焊焊缝的残余应力低。试验研究结果表明，搅拌摩擦焊焊接过程稳定可靠，焊接接头性能良好，具有广泛的应用前景。     

基于UG的搅拌主轴部件设计与运动仿真研究

在研究我国搅拌摩擦焊接设备现有焊接能力的基础上,提出研制具备三维曲线焊接能力的搅拌摩擦焊接机,以扩大搅拌摩擦焊技术的应用范围.设计了一个新型的搅拌主轴部件,以满足三维曲线焊接时对倾斜角度和倾斜方向的要求,运用UG软件进行了虚拟设计和运动仿真分析,验证了该搅拌主轴部件结构设计的可行性.     

焊接技术与装备在汽车行业的应用及发展趋势

从自动化焊接技术、中频焊接技术、伺服技术、弧焊技术、激光焊接技术、等离子焊、搅拌摩擦焊等方面,简述了当前焊接技术及装备在汽车行业的应用情况,分析指出焊接机器人自动化柔性生产系统、先进制造技术、自动控制技术以及计算机与信息技术的应用,是未来汽车工业焊接技术发展趋势。     

搅拌摩擦焊工具的研究现状

搅拌焊工具技术是搅拌摩擦焊工艺最重要的因素。搅拌焊工具主要由肩部和焊针组成，焊接薄板时，旋转的肩部和工件之间摩擦产生的热量是主要热源，而随着板厚的增加，更多的热量必须靠旋转的焊针和工件摩擦产生。焊接工具的主要作用是保证连接区材料产生足够的塑性变形，并控制焊针周围塑性体的流动，形成优质的焊接接头。     

轨道车辆铝合金地板搅拌摩擦焊残余状态分析

搅拌摩擦焊作为一种先进的固相焊接技术,以其针对铝合金材料焊接效率高、焊后缺陷小、环境污染小等优点被逐渐地广泛应用。但是目前缺乏搅拌摩擦焊焊接中力学过程的研究,也鲜有力学过程对于焊缝残余状态影响的资料,不利于搅拌摩擦焊的推广应用。因此,本文以某型地铁车辆铝合金地板的焊接为研究对象,对搅拌摩擦焊工作原理及焊缝残余状态规律进行了分析,总结了摩擦焊接过程中的力学规律与导致焊缝残余应力不对称分布的原因。