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《厚板雙機器人焊接系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制與離線編程研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文厚板雙機器人焊接系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制與離線編程研究COORDINATIONCONTROLANDOFFLINEPROGRAMINGFORDUAL-ROBOTWELDINGSYSTEMOFTHICKPLATE肖珺2009年6月國內(nèi)圖書分類號：TG409學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：621.791密級：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文厚板雙機器人焊接系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制與離線編程研究碩士研究生：肖珺導(dǎo)師：張廣軍副教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：材料加工工程所在單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2009年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)Classi
2、fiedIndex:TG409U.D.C:621.791DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringCOORDINATIONCONTROLANDOFFLINEPROGRAMINGFORDUAL-ROBOTWELDINGSYSTEMOFTHICKPLATECandidate:XiaoJunSupervisor:Asso.Prof.ZhangGuangjunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MaterialsProc
3、essingEngineeringAffiliation:SchoolofMaterialsSci.&Eng.DateofDefence:June,2009Degree-ConferringInstitution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要大型厚板構(gòu)件在船舶、高壓容器等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。厚板傳統(tǒng)焊接工藝工序多，質(zhì)量穩(wěn)定性差，生產(chǎn)效率低，且只適合應(yīng)用于手工焊和半自動焊中。為此，我們研究了一種高效的厚板雙面雙弧焊工藝，簡化了工序，大大提高生產(chǎn)率，減小變形和改善焊縫質(zhì)量。在此
4、基礎(chǔ)上，提出了“厚板雙機器人雙面雙弧焊”方案，進一步提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。厚板雙面雙弧焊要求打底焊時兩側(cè)焊槍非對稱焊接，填充焊時對稱焊接，故而需要對雙機器人的焊接動作進行協(xié)調(diào)控制。此外，離線編程技術(shù)的應(yīng)用仍有一些技術(shù)問題有待解決。本文對這兩方面的問題進行了深入研究。首先，本文完成了厚板雙機器人焊接系統(tǒng)集成，搭建了雙機器人通訊網(wǎng)絡(luò)，分別基于Motocom32組件和OPC通信協(xié)議編程實現(xiàn)了Motoman機器人和KUKA機器人的通訊及遠(yuǎn)程控制。為雙機器人協(xié)調(diào)焊接提供了前提。其次，針對大厚板立向上擺動焊接任務(wù)，優(yōu)化了機器人焊
5、槍位姿規(guī)劃算法，提出了焊槍擺幅自動計算方法。依據(jù)此算法，在實際焊接過程獲得了良好的焊縫成形。在現(xiàn)有的基于SolidWorks的離線編程系統(tǒng)上進行二次開發(fā)，增加了工件建模模塊和機器人用戶坐標(biāo)系標(biāo)定模塊。利用此項技術(shù)，減小了離線編程虛擬環(huán)境與現(xiàn)實環(huán)境的誤差，提高了標(biāo)定精度，增強了離線編程系統(tǒng)準(zhǔn)確性。針對雙機器人協(xié)調(diào)控制問題，本文提出了分布式集散控制和主從控制兩種協(xié)調(diào)策略，并設(shè)計了相應(yīng)的軟硬件系統(tǒng)。集散控制模式下，雙機器人執(zhí)行各自的程序，集中控制中心負(fù)責(zé)完成任務(wù)的分配和調(diào)度，實現(xiàn)雙機器人協(xié)調(diào)焊接。主從控制即主機器人執(zhí)行焊接程序，從機
6、器人跟隨主機器人進行運動。本文詳細(xì)推導(dǎo)了主從協(xié)調(diào)控制一般算法，針對一般算法的缺點提出了基于用戶坐標(biāo)系的主從協(xié)調(diào)簡化算法，該算法計算速度快，精度高，適用性廣。在以上研究工作的基礎(chǔ)上，進行了雙機器人厚板雙面雙弧焊接綜合實驗。實驗結(jié)果表明，焊縫成形良好，雙機器人協(xié)調(diào)動作穩(wěn)定可靠。在主從協(xié)調(diào)運動中，從機器人相對主機器人運動有200~500ms的延時，但對低速焊接過程影響很小，從機器人能按預(yù)定要求跟隨主機器人完成焊接任務(wù)。關(guān)鍵詞雙機器人；協(xié)調(diào)控制；離線編程；集散控制；主從協(xié)調(diào)--I--哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractThe
7、largethickplatesareusedwidelyinshipping,highpressurecontainersandsomeotherfields.Theconventionalweldingtechniqueincludesexcessiveprocedure,whichmaketheefficiencylowandtheweldqualityunstable.Moreover,itappliestomanualweldingandsemi-automaticweldingonly.Therefore,weha
8、veresearchedahighlyefficientdouble-sideddouble-arcweldingtechniqueforthickplates,whichcanimprovetheweldingproductivityandquality,reducethe
