大型连铸机 QC 台的焊接及焊接变形控制

通过对大型连铸机ＱＣ台构件的生产装配过程论述，介绍了大型结构件的焊接工艺和方法，有效的控制了焊接变形和焊接残余应力。     

焊接结构件装焊CAPP系统的研究与开发

在简单介绍计算机辅助工艺规划（CAPP）系统发展的基础上,首先分析了当前CAPP系统的几个主要发展方向－集成化、通用化和对象化,并对焊接结构件装配、焊接加工工艺的特殊性进行了剖析,然后根据装焊CAP系统的研究开发现状,结合焊接结构件加工工艺的特征以及CAPP系统的发展趋势,提出了进行实用的焊接结构件装焊CAPP系统研究开发的原则和方法。     

浅谈焊接工艺装备的应用及设计原则

本文从焊接工艺装备在金属结构件的装配焊接中的作用出发,阐述了焊接构件使用工艺装备的必要性,并论述了焊接工艺装备的特点、基本设计原则及要求。     

工业机器人辅助3D激光扫描测量系统的轨迹规划

复杂结构件装配平台采用了多种数控装配工具,能够实现自动化夹持、铆接、无缝校准对接和制孔,也可以完成复杂部件装配连接等工程.而根据复杂结构件装配工艺要求,不仅要对装配零件的空间位置进行定位,而且必须具有较高的控制精度和自动化程度.针对该平台,设计了一套工业机器人辅助3D激光扫描测量系统,建立了适合该平台的测量系统的原理模型,并对机器人旋转扫描轨迹进行规划,通过实例计算得出了机器人末端的坐标轨迹方程,为后面的实际装配测量提供了良好的理论基础.     

焊接结构件CAPP系统中的工艺报表制定

工艺报表模块是CAPP系统的重要组成部分。在分析常见工艺报表的基础上我们为焊接结构件CAPP系统添加一个能够方便的设计工艺报表的报表设计器,使已有的焊接结构件CAPP系统通用化程度增加。     

基于数值模拟技术制定汽车结构件的焊接工艺

汽车结构件焊后产生的焊接应力、焊接变形对产品的使用寿命、尺寸精度及零件的后序装配影响很大。通过数值模拟技术可以选择合适的焊接工艺方案,找出焊接应力、焊接变形对结构最有利的焊接工艺,从而使被焊总成的寿命提高、尺寸精度满足要求。文中以典型的汽车底盘件为例,利用数值模拟技术分析不同焊接顺序、焊接方向对结构中焊接应力、焊接变形的影响,并进行了试验验证。通过该项研究找到了一种采用数值分析技术制定汽车结构件焊接工艺的方法,有利于汽车结构件产品开发中设计工艺方案,提高产品开发进度。     

B型地铁铝合金端墙焊接变形研究

焊接变形是焊接结构件制造过程中最常见的问题之一.在焊接生产过程中可以通过选择合理的焊接顺序,采取合适的焊接工艺参数和焊接方向、良好的装配质量、预加反变形等措施来减少焊接变形,同时也可以大大减少焊接内应力,降低了调修难度,提高生产效率,获得焊接质量优异的产品.     

三维装配焊接作业指导书生成系统的开发与应用

随着5G时代的到来,传统的制造方式将发生重大变革,二维纸质作业指导书无法应对智能制造提出的数字化、可视化和高效化的需求。针对船舶行业装配焊接工艺过程的特殊性,通过对作业指导书需求的详细分析,设计并开发了一种通用的三维装配焊接作业指导书生成系统。该系统能进行装配焊接过程的三维动态模拟,实现装配焊接工艺信息的三维可视化,自带焊接工艺知识库并具有一定的推理能力;同时具有轻便、兼容性强以及操作简便等优点,进而能够方便快捷地生成针对施工现场的三维作业指导书。在此基础上,对某船厂散货船底边舱分段的装配焊接过程进行仿真模拟,验证了该系统的可行性和实用性。     

基于“局部-整体”映射法的大型焊接构件装配变形数值分析

大型复杂薄板类焊接结构件焊道多、热输入大、焊接时间长,进行三维非线性瞬态焊接仿真计算周期长、效率低,无法应用于工程实践,本文应用"局部-整体"映射法对汽轮机低压缸子部套大型薄板结构件进行了装配变形数值分析。开发了基于Sysweld软件HSF模块的双侧角焊缝热源模型;建立了局部结构的有限元模型并进行了瞬态非线性塑性应力分析;将宏单元装配映射到整体的薄板焊接构件中,在Pam-assembly中对整体构件进行弹性变形计算;并对焊接工艺顺序进行了优化。计算结果为大型薄板类板筋焊接构件完整性设计、制造工艺方法的选择,以及运行中的安全评定提供技术指导和理论支持。     

基于DELMIA的装配过程仿真及其在飞机数字化柔性工装设计中的应用

飞机数字化柔性工装因其结构设计的三维化和复杂化以及装配工艺的数字化等原因,使得装配过程仿真成为飞机数字化装配及工装结构设计的必要手段。基于装配工艺文件映射技术和装配过程仿真模型,通过装配工艺过程及机构运动集成仿真技术的突破,实现了飞机复杂的结构件数字化装配过程的仿真。以某型机部件数字化柔性工装设计与装配仿真过程为例,通过机翼前襟翼部件装配过程仿真及其柔性工装运动仿真,探讨了DELMIA软件在飞机装配仿真及柔性工装设计中的应用。     

大型三维复杂构件双机器人协同焊接智能路径规划方法

大型三维复杂构件是船舶、海洋装备、集装箱等的重要组成部分,其焊缝种类较多、空间分布复杂,部分焊缝存在协同同步弧焊焊接、焊接方向等特殊焊接工艺约束,现有协同焊接规划方法难适用于这类复杂场景。提出全局与局部相结合的双机器人协同焊接路径规划多阶段寻优方法;建立复杂构件三维空间焊缝模型以及双焊接机器人协同模型;根据协同同步焊焊缝的数量将构件划分出相应数量的分块,通过蚁群算法求解每一焊接分块的局部路径规划近似最优解;通过遗传粒子群算法进行多分块间的全局路径规划。仿真结果表明:通过分块划分多阶段寻优的方法可以有效地解决特殊焊接工艺约束下的大型三维复杂构件双机器人同步焊接路径规划问题。     

双机器人松协调焊接过程无碰路径规划

针对两台机器人在同一工作区间进行焊接工作可能发生碰撞的问题,提出一种基于"假设修正"策略和遗传算法的无碰路径规划方法. 利用球体和圆柱体建立机器人包络模型,根据空间几何理论求出包络模型之间最短距离解析式. 以理想约束条件,得到假设路径. 建立与弧焊焊接质量、点焊最短路径等相关的适应度函数,通过遗传算法搜索出无碰位形. 以螺柱焊接工位为实例,运用仿真软件进行无碰路径规划工作. 结果表明,方法正确可行,为双机器人规划出优质无碰焊接路径.     

机器人焊接几何约束工件焊枪偏角的预规划

由于工件几何结构约束，机器人TIG焊接时焊枪不能处于最佳位姿施焊，因而需要事先分析焊枪偏角和提离距离的关系，进行焊枪姿态预规划。作者以机器人焊接火箭发动机几何约束焊缝为例，详细介绍了这类典型问题的求解，提出了一种区域划分法作为其通用直观的求解思路。实际应用表明，此焊枪姿态预规划方法取得了理想的焊接效果。该方法也能应用到各种几何约束焊缝的机器人焊接离线编程和预规划中。     

一种基于三角迂回的激光焊接折角速度算法

针对折角处的激光焊接速度难以保持恒定而导致焊缝不均匀的问题，提出一种基于三角迂回的速度规划算法.焊枪移动到折角处后不直接作折角加减速运动，而是停止焊接的同时继续前行作一个三角型的迂回运动，待迂回到折角处再以原来速度重启焊接过程.实际的激光焊接轨迹可实现恒定速率运动以保证焊缝的均匀性，而三角迂回运动则采用S形速度曲线以降低对焊接平台的柔性冲击.该速度规划算法对于各种折角大小具有普适性.仿真和试验结果验证了所提方法的有效性.     

双机器人协调焊接任务规划及仿真

针对复杂曲线焊缝,对一台机器人夹持待焊接的工件,另一台机器人对物体进行焊接的双机器人协调焊接运动问题展开研究,建立了双机器人协调焊接坐标系,采用非主从式运动学轨迹规划,给定待焊接物体上某一点u的位姿,通过点u到焊接机器人和夹持机器人工具末端的两个约束矩阵,分别计算得到焊接机器人和夹持机器人的末端轨迹;焊接过程采用船形焊缝约束,保证焊枪与焊缝在弧焊过程中始终处于接头成形良好的位置,建立双机器人协调焊接Solidworks-SimMechanics仿真平台,并对一个管道直角钢制弯头的协调焊接进行了运动学轨迹规划和仿真.结果表明,建立的平台能精确和有效地对双机器人协调焊接运动进行任务规划和分析,机器人运动轨迹与规划的轨迹一致.     

机器人弧焊成形系统中离线自动编程

目前的机器人离线编程系统大多采用图形示教方式建立机器人运动路径,然而这种编程方式对于复杂路径来说工作量仍是相当大的,而且对于路径规划直接计算得出的机器人位置数据及弧焊操作指令无法方便地形成机器人程序(relative job,JOB).文中以弧焊机器人为对象进行了离线自动编程的研究.利用MOTOMAN机器人的相对JOB数据交换格式,实现了MOTOMAN机器人相对JOB的离线自动编程,自动生成机器人程序.离线自动编程模块通过ODBC接口从弧焊成形系统中相应的规划数据库取得指令代码及数据,充分发挥数据库的优势,有利于离线编程系统的扩展.结果表明,研究的离线编程运行稳定,机器人动作连贯,焊接路径与设计吻合.     

冗余自由度弧焊机器人路径自主规划的优化控制

提出了冗余度弧焊机器人及其路径自主规划的概念,讨论了在机器人焊接作业中引入冗余自由度的意义,运用控制变量法作为解决弧焊机器人冗余的优化问题方法,提出了包括焊接姿态参数在内的多性能指标融合控制方法,定义了焊接姿态参数函数,运动位置约束函数,运动平稳性函数,针对空间复杂焊缝,运用该路径自主规划方法求得的各关节角变化范围小,机器人运动过程平稳,远离关节极限位置,并且能够满足焊接质量的要求,有效地解决了冗     

面向Intranet的焊接工艺计算机辅助设计系统开发

通过对焊接工艺设计活动的分析，提出了一种面向。Intranet的焊接工艺计算机辅助设计系统。该系统采用了C／S和B／S的混合计算机体系结构，使焊接工艺设计活动分布于企业内的各个应用部门。系统通过采用OLE(对象连接与嵌入)、ActiveX、ASP(动态网页)、Word宏和AutoCAD的二次开发等技术，分别实现了焊接工艺文件的计算机管理、焊接接头的AutoCAD参数化设计、焊接过程的计算机辅助规划、焊接工艺卡的Word定制等功能。并能通过Web技术使异地用户可以在授权条件下共享焊接工艺设计信息系统。     

立柱式管--板全自动氩弧焊机的研制

介绍了新型立柱式全自动管板氩弧焊机的结构特点、工作原理、主要部件和焊接的使用效果。     

弧焊机器人系统协调焊接的路径放置规划

以RHJD4－1九自由度弧焊机器人系统协调焊接情况为研究对象，提出了以变位机冗余自由度为变量、以保证焊接路径规划成功为约束、以变位机运动变化最小为目标的路径旋转规划问题的规划模型，并以1200mm长直对接焊缝为例进行了仿真试验，结果证明该规划模型可以有效地实现由机器人和变位机组成的复杂系统的最优路径旋转规划。