【摘要】： 隨著航天、造船、汽車等制造業(yè)的發(fā)展,以及我國新勞動法的頒布實施,焊接機器人的需求增長迅猛,焊接機器人技術(shù)是自動化焊接技術(shù)高新化的重要標(biāo)志。目前,機器人采用示教再現(xiàn)的工作效率低,結(jié)構(gòu)光傳感跟蹤有應(yīng)用局限,離線編程為彌補或代替示教再現(xiàn)和結(jié)構(gòu)光焊縫跟蹤提供了解決方案。然而,由于焊接中熱變形的存在,現(xiàn)有的離線編程技術(shù)難以用于焊接生產(chǎn)。 本文從實用化功能角度對離線編程技術(shù)進行研究,在建模、路徑規(guī)劃和運動仿真等基本功能的基礎(chǔ)上,對路徑補償、標(biāo)定、協(xié)調(diào)運動等方面進行深入研究。開發(fā)了用于路徑補償?shù)牟逯嫡{(diào)整及路徑分段算法,通過通用的運動學(xué)求逆解算法合理規(guī)劃了焊接路徑和焊槍姿態(tài),并通過路徑分段規(guī)劃焊縫長度和焊接順序,通過示教指定焊接路徑的首末兩點焊槍位姿,完成路徑補償。分析了離線編程實用化中的標(biāo)定各個環(huán)節(jié)的精度問題,針對協(xié)調(diào)運動的路徑標(biāo)定及路徑實時變化問題,采用了變路徑補償算法和變位機脈沖插補算法對原始離線程序數(shù)據(jù)處理,實現(xiàn)了變路徑再標(biāo)定,同時證明該方法同樣適用于單機器人作業(yè)標(biāo)定;對路徑補償算法的標(biāo)定精度進行了評價。分別在仿真和實際工作單元下研究了機器人與外部軸的協(xié)調(diào)運動,提出了協(xié)調(diào)運動控制策略,并給出了旋傾變位機逆運動學(xué)求解算法;研究了焊縫相對于機器人的位置擺放問題,在此基礎(chǔ)上,針對實際工件的焊接工藝要求,研究了幾種不同形式的協(xié)調(diào)運動。最后采用基于用戶坐標(biāo)系的程序轉(zhuǎn)換方法,研究了離線編程協(xié)調(diào)運動的程序數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,為下一步實驗打下良好基礎(chǔ); 通過離線編程焊接實驗,證明協(xié)調(diào)運動控制算法及路徑補償算法是可靠的。分別對圓筒形工件和噴管縮比件進行離線編程協(xié)調(diào)運動實驗,結(jié)果證明上述算法對圓筒形工件的標(biāo)定精度較高,達到了實際焊接工藝要求;對于縮比件可以實現(xiàn)協(xié)調(diào)運動,但標(biāo)定精度不高,需改進算法或采用新算法。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文器人離線編程系統(tǒng)標(biāo)定研究現(xiàn)狀線編程實用化的關(guān)鍵技術(shù)之一。在國外的離線編程軟件模塊進行研究開發(fā)，而國內(nèi)則對其研究較少。像 PLACE、WorkSpace、IGRIP、ROBCAD 這些大型的了標(biāo)定模塊。盡管這些軟件中的標(biāo)定功能模塊叫法不有的叫 Adjust，但是都完成標(biāo)定和誤差補償功能，，用戶據(jù)按照不同軟件要求的格式輸入到離線編程系統(tǒng)中，標(biāo)

弧焊機器人離線編程技術(shù)總體框架
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TP242

【參考文獻】

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本文編號：2639521