管端相贯焊接坡口数控切割研究

根据空间解析几何的原理建立了管端相贯数学模型,用参量方程描述了管端相贯线焊接坡口的几何形状,该数学模型可应用于4轴联动火焰数控切管机.针对4轴联动火焰数控切管机,分析了管端相贯焊接坡口数控切割运动,将切割运动分解为割炬绕被切管的回转、沿管轴线的平移及在轴剖面内的倾斜、垂直于切割轨迹的4轴联动,给出了数控切割所需相贯线、两面角、实际切割角等参数的参量表达式.     

管环相贯焊接坡口数控切割研究

在研究管环相贯数学模型的基础上，对管环相贯焊接坡口数控切割运动进行了研究。将切割运动分解为管的回转、割炬平移、割炬倾斜和割炬倾角旋转四轴运动，定义了建立数学模型所需参考平面，给出了数控切割时相贯线、局部两面角、割炬倾角和割炬倾角旋转角各参数的参量表达式。通过切割实例仿真，分析了切割运动与各参数的关系。     

管管相贯的焊接坡口模型分析

对焊接机器人工作站管管相贯的焊接坡口模型进行了计算分析。为保证管管相贯的焊接坡口多层多道焊接工艺的可行性,相贯坡口需要在数控切割机上进行切割加工。建立了小管端部坡口的数学模型,数学模型包括小管管端内径与大管相贯的空间曲线上的坡口角以及马鞍形空间曲线族。根据以上计算结果生成离散点,在三维软件SolidWorks里拟合生成坡口模型。此三维模型作为小管管端的切割源文件。实验达到了预期目的,为焊接机器人工作站焊接提供了保证。     

桁架臂相贯线焊接坡口切割工艺研究

本文在相贯线两面角数学模型建立的基础上,针对桁架臂结构中管-管、管-板相贯接头焊接坡口,通过采用合适的坡口切割方式、选择相应坡口角、实际割炬偏转角等关键工艺参数,获得良好坡口质量,从而保证焊接可靠性及良好的外观质量。     

多管相贯的数学模型及其在自动切割中的应用

利用空间解析几何理论推导出了多管相贯接头中相贯线的数学方程，并利用简便快捷的数值方法，计算出各个管子的实际相贯线。根据切割需要，给出了用参数方程表示的各相贯线上的点坐标、二面角、切割角以及切割轨迹线的表达式。这为等坡口或变坡口的管接头的自动切割和焊接建立了数学基础。     

弯管相贯线切割运动轨迹的数学建模

目前的管件加工设备只能在直管上而不能直接在弯管上切割相贯线和焊接坡口.研究了在弯管上直接切割相贯线和焊接坡口的规律,为后续切割机床的设计提供理论基础.为简化数学模型,讨论了直管与圆环面弯管相贯,首先通过对比直管相贯和弯管相贯的异同,提出弯管相贯的加工方案;然后在对管件数控切割原理和割炬路径运动学分析基础上,提出可满足弯管加工要求的五联动数控火焰机床运动方案,并用参数方程描述切割相贯曲面的空间几何关系和运动关系,最终推导出在切割过程中各运动分量的求解公式.     

网壳钢结构节点相贯线轨迹生成和校验方法

针对现有网壳钢结构节点相贯线轨迹求解算法复杂及切割精度差等问题,研究复杂截面网壳钢结构节点相贯线切割轨迹生成和检验方法,提高钢结构节点制造效率和质量。在建立节点贯口相贯线解析模型的基础上,以支管母线运动方法构造复杂相贯曲线切割轨迹实时求解算法;以相邻模瓣端面对角顶点距离为依据生成切割轨迹校验文件。提出的方法用于带坡口复杂相贯线的粗插补轨迹数据求取和检验,为一种5自由度混联机器人提供切割轨迹数据。     

一种典型空间线特征切割机器人离线编程系统

工业机器人离线切割系统以其高效性、生产柔性和简单操作性,越来越多被应用于工业生产现场。以相贯线切割为例,对典型空间线特征切割机器人离线编程系统进行了研究,开发了用于管件相贯线坡口切割的机器人离线系统。同时,对系统的硬件组成、特征提取、轨迹生成与规划、机器人代码转换、离线编程等问题进行了探讨。最后,进行坡口切割刀轨的验证,结果证明,利用本系统切割的实际坡口与软件设定的基本相符,切割过程平稳,能够满足坡口切割的实际要求。     

数控管切割机床相贯线切割的研究

为了满足数控切割管材的需要,构建了一种计算相贯线和坡口的数学模型.该模型首先在同个坐标系中建立圆柱管数学方程,计算出切管内相贯线上点的坐标数据,然后根据坡口角度,计算出数控机床割咀摆动角度,引导数控切割机床正确进行相贯线和坡口一次成型的切割.通过应用实例,验证了该数学模型的可行性和有效性,研究成果已应用于五轴数控火焰切割机床数控系统的开发中.     

多管相贯的数学模型及其在自动切割中的应用

利用空间解析几何理论推导出了多管相贯接头中相贯线的数学方程,并利用简便快捷的数值方法,计算出各个管子的实际相贯线。根据切割需要,给出了用参数方程表示的各相贯线上的点坐标、二面角、切割角以及切割轨迹线的表达式。这为等坡口或变坡口的管接头的自动切割和焊接建立了数学基础。     

数控切管机割炬运动控制分析

对相贯线焊接坡口成型加工的参量方程进行建模分析。介绍目前数控切管机设备中使用的两种不同结构类型的割炬支架。针对相贯线焊接坡口的加工,对这两种割炬支架的运动控制方式、实际加工操作以及性能进行分析、比较。同时对实际加工中所涉及的割炬火焰半径补偿进行建模,并通过编程仿真单件图来验证其结果。     

基于ADAMS的多机器人协同焊接相贯线运动学动力学分析

以松下TA1400型六轴工业机器人为研究对象,在ADAMS中建立多机器人协调运动仿真环境。通过设计绘制双贯线的辅助机构,仿真动作设计及仿真脚本编写,对三台机器人协同焊接双贯线进行动力学分析,求取各机器人各关节所需驱动力矩并测量角位移、角速度、角加速度曲线。经与采用末端牵引机器人运动测量的角位移、角速度、角加速度曲线比对分析,验证动力学分析正确性。     

正交相贯线坡口数控加工G代码的自动生成

利用QBASIC语言，对大型管道焊接件的正交相贯线坡口（三维曲线）的加工进行数控编程，有效地提高了数控工艺员的工作效率。根据本文的基本思想，在其它类型的数控编程方面，只需要建立相应的数学模型即可进行，该方法可有效降低生产成本，具有广泛的推广意义。     

基于UG三维绘图软件平台的弯板成型工艺研究

在弯板成型工艺研究中,引入UG三维绘图软件,通过用UG三维绘图软件精确绘制零件,钢管与弯板形体表面相交,去除相交部分,得到零件三维图形,并使用软件对象信息查询功能,取得弯板相贯线详细信息,根据三维坐标数值通过计算转换为二维坐标,绘制出相贯线.     

马鞍形焊缝焊接运动轨迹的自动控制

针对两相交管材所形成的马鞍形焊缝的特点,设计用于相交管材相贯线焊缝自动焊接的控制系统,并给出该系统的机械传动机构的工作原理、电气结构和软件实现方法.实验证明:该自动焊接系统在钢制散热器管道焊接过程中取得了良好的效果,是一种低成本马鞍形焊缝专用焊接设备,并且通过改变焊缝曲线数学模型,可用于其他形状管道接缝的焊接.     

玻璃钢管道相贯线机器人铣削轨迹规划

针对目前玻璃钢管相贯线开孔工艺中存在的管道型号繁多、手工不易加工以及普通铣削机床适应性较差等问题,利用机器人的高度灵活性、适用范围广和自动化程度高等柔性特征,研究了机器人铣削玻璃钢管道相贯线的轨迹规划。迹建立了管道相贯线的坡口模型,计算出每个轨迹点的铣削厚度;基于机器人逆运动学,对机器人的空间连续运动轨迹进行了规划;设计了机器人铣削工作站运行该轨迹;最后对工作站的铣削性能进行了实验验证。实验结果表明,坡口表面光滑平整,该机器人工作站连续性好,自动化程度高,能够很好地完成玻璃钢管相贯线的铣削工作。     

基于加工能耗最小的相贯线割炬角优化算法研究

在相贯线加工中,要求不断地降低生产成本并提高加工精度,故对相贯线切割中刀具的进给速度、力矩等与加工能耗相关的参数要求也越来越精确。首先对加工中的刀具碰撞回避条件、轨迹加工精度条件、轨迹加工限制条件等进行数学模型的建立;在此基础上建立整个相贯线加工中的能耗目标函数;运用加工能耗最小方法对相贯线割炬角进行优化计算,以减少加工成本,提高加工效率。     

最小区域球度误差评价的弦线截交方法

最小区域球度误差评价是精密测量技术中的一个非常重要并且复杂问题。针对笛卡儿坐标系下球体形状误差评价,介绍一种利用弦线截交关系求解最小区域球度误差评价方法。通过构建笛卡儿坐标系下球度误差测量模型,提出基于一般二次曲面理论的最小二乘球心计算方法。根据最小区域球度误差模型分类,利用弦线截交关系建立起最小区域球度误差评价的2+3和3+2模型,最后通过截交几何模式产生了虚拟中心,从而准确确定球度误差评价模型的最大弦线与最大截面,达到快速精确构建模型的目的。测试数据和实例应用表明,基于弦线截交关系的最小区域球度误差评价方法具有更高的计算效率,且测量空间不受测量坐标系和零件几何形状误差的影响,并显著提高了整体评价的精度与准确性。