机器人等离子切割离线编程技术

机器人离线编程技术有着在线示教无法比拟的优势,离线编程技术便于和CAD/CAM系统结合,做到CAD/CAM/机器人一体化.通过分析等离子切割加工钢板的CAD图形自动生成的DXF文件,提取出待切割图形的信息,通过离线编程,生成等离子切割加工的机器人程序,并用OpenGL实现了等离子切割的仿真.     

船舶典型板架结构机器人焊接系统

针对船舶典型板架结构的特点,传统焊接机器人无法进行高效率运用的现状,开发出一种无需人工示教编程的全自动机器人焊接系统。该系统采用结构化非示教编程技术,通过激光扫描来获取结构数据,经过后台计算得到焊缝具体位置及起止点。整个焊接过程无需人工干预,机器人系统可自动寻找焊缝并进行焊接,包括平角焊、立角焊、包角焊、圆弧焊等多个复杂位置焊缝。该机器人系统适用于船舶典型板架结构的焊接,解决了传统焊接机器人无法焊接装配精度不高、无工装夹具、焊缝短且结构复杂的结构件的问题。     

基于C++二次开发的弧焊机器人离线编程3D打印制字研究

针对焊接机器人在线示教在复杂焊接路径规划方面的不足,市场化的通用离线编程软件价格又非常昂贵,二次开发了一种基于C++的机器人离线编程平面堆焊制字专用软件.利用TrueType Font矢量字库,编写字形轮廓轨迹的数据结构语言,包括字体格式、字形高度、始末点位置等信息,通过API函数Get Glyph Outline来获取字形轨迹的点位坐标.基于UVectorFornt的会话窗口,设计了友好的人机界面,输出机器人所能识别的dat和src文件.经现场焊接试验验证,该设计软件基本能够实现平面堆焊制字的目标,焊缝字形工整平滑,且二次开发成本较低.     

机器人智能焊接技术在甲板片体框架结构上的应用

针对甲板片体框架结构特点和机器人智能化焊接工艺要求，在合理的甲板片体分段划分基础上，综合运用机器人智能控制、离线编程、焊接工艺数据库和视觉识别等技术，完善机器人焊接作业流程，优化机器人焊接分段作业顺序，提高机器人焊接可达性，可进一步提高甲板片体框架结构机器人智能焊接技术应用水平。     

机器学习预测船舶分段车间机器人作业时间分析

船舶分段T梁焊接工位已实现机器人作业,实际作业时间与离线编程软件预估理论时间相差较大,船舶车间量化派工效益难以体现。基于此,提出一种多类型焊缝线性模型,基于机器学习,训练各类型焊缝权值,得到模型函数,预估船舶分段T梁焊接工位作业时间,并可推广到小组立、中组立、涂装等满足作业物量与作业时间呈线性或接近线性分布的车间。     

弧焊机器人线激光传感器焊缝识别研究

基于模块化的思想,搭建了焊接机器人系统的硬件平台,介绍了基于激光视觉的焊接机器人软硬件组成和其工作原理.根据三角测距原理,推导出激光的矩阵转化关系,将二维的像素点映射到三维相机坐标.采用二维标定法,利用matlab软件对相机完成标定.针对相机获取图像的ROI区域,使用ADAP及VISUS对该区域进行处理,最终使得图像处理过的特征点与实际焊缝根部之间的误差降至0.2 mm以下,实时跟踪误差范围由2.7 mm降至0.39 mm.试板焊接结果表明,该传感器具有良好的可行性和有效性.     

基于激光技术的船用钢板焊接性能分析

激光焊接技术不仅焊接效率高,而且对焊接母材的材料力学损伤小,焊缝强度高,由于大型船舶的壳体均采用高强度钢板进行拼焊,传统的埋弧焊或气保焊难以满足生产需求,因此,将激光焊接技术应用于船舶高强度钢焊接领域成为一种趋势。本文首先介绍激光焊接技术的原理,对影响焊接质量的焊接工艺参数进行分析,最后利用力学拉伸试验进行激光焊接的钢板性能试验。     

小组立智能流水线关键技术分析

对国内外小组立智能流水线进行分析,从小组立生产流程前期设计和流水线控制系统等方面对小组立智能流水线关键技术进行分析。基于离线编程,对小组立模型导入和数据转换进行分析;通过分析焊接工艺参数,为焊接工艺库提供数据支持;通过对机器人传感技术的研究,分析工件定位、焊缝跟踪等技术。通过仿真验证建立流水线的可行性,为建立小组立智能流水线提供参考。     

型钢加工机器人运行轨迹偏差补偿

提出一个离线编程控制的机器人运行轨迹补偿方法,以解决通用机器人无法适应变形型钢的切割加工难题.一个激光传感器安装在机器人臂端,在机器人执行划线、切割加工前,通过激光位移传感器对工件的形状和位置进行检测,测量数据经数据处理转化为型钢采样点三维坐标,构建型钢实际形状的简化三维模型,并按补偿规则计算加工图形要素补偿量,在线修正机器人运行轨迹坐标.     

船用柴油机机架机器人焊接工作站设计和开发

针对船舶行业的高速发展给船用柴油机带来巨大需求压力的问题,根据柴油机机架结构特点设计了机器人焊接工作站。选用Fanuc机器人与OTC深熔焊机组成机器人焊接系统,开发了升降式变位机与配套工装夹具,优化了焊接接头设计及工艺参数。研究结果表明：采用机器人焊接工作站可以实现机架的高效自动化焊接;焊缝成型良好,焊接质量和尺寸精度满足相关技术规范要求;焊接效率和手工焊相比提高了4倍。     

基于OPC UA技术的T型梁焊接机器人在线监测系统

针对薄板分段车间的焊接装备复杂化程度高、焊接作业监控困难、焊接信息反馈不及时等问题，研究薄板分段车间T型梁焊接机器人的工艺流程和工艺参数，开发一种基于对象链接与嵌入过程控制的统一架构[OLE（Object Linking and Embedding）for Process Control Unified Architecture，OPC UA]技术的T型梁焊接机器人在线监测系统。该系统主要对T型梁焊接机器人的生产进度、设备运行状态和中间产品质量等进行在线监测，实现数据实时采集和生产过程监控与分析等功能，可消除设备之间的信息孤岛现象，实现车间生产透明化，提高生产效率，确保焊接质量。     

大型邮轮薄板激光复合焊接数值模拟与参数分析

近年来,邮轮建造中越来越多地使用4 mm～8 mm薄板结构以减小生产和运营成本。薄板的大量使用使得焊接变形问题更加严重,因此激光复合焊接等热输入小的焊接方式在邮轮等薄板船舶上的需求不断提高。然而,由于国内邮轮制造业和船舶激光复合焊接工艺起步晚,对激光复合焊接中的关键参数与焊缝成型等的关系研究不足。文章建立邮轮薄板激光复合焊接的热弹塑性模型,并结合试验结果对焊接速度、激光功率、光丝间距、送丝速度、基电流和峰电压等关键焊接参数对焊缝成型的影响进行探究。结果表明：激光参数和电弧参数通过影响2种热源之间的协同效应来影响焊缝形貌;送丝速度和峰电压对余高等焊缝特征尺寸的影响较大,当送丝速度过大时,会加剧气孔等缺陷的产生。     

船体小组立机器人焊接三维扫描识别系统设计

针对船体小组立结构件，基于三维点云数据，利用点云和图像处理算法，完成船体小组立结构件的三维扫描、焊缝识别和焊缝拓扑结构分析。基于片体智能化焊接流水线，构建船体小组立机器人焊接三维扫描识别系统。该系统具备对一般筋板类型结构件与交叉类型结构件的焊前扫描、焊缝识别、机器人焊接路径规划和机器人焊接作业生成等功能，经实际验证，可为片体智能焊接流水线实现船体小组立结构件智能化焊接提供准确的视觉信息与作业信息。     

激光功率对激光-电弧复合焊接头成型的影响

采用激光-电弧复合焊(Laser-Arc Hybrid Welding,LAHW)技术对6.0 mm厚的AH36钢板进行复合焊接,分析不同激光功率对焊接接头成型的影响,并对最优参数的焊缝进行力学性能分析.焊接缺陷主要表现为:在激光功率偏小时,焊缝背部不完全熔透;在激光功率偏大时,焊缝正面出现咬边和凹陷;在激光功率为44...     

MICROBO智能焊接机器人工艺技术

通过积极布局智能制造，引进MICROBO便携式全位置智能焊接机器人用于船坞搭载阶段合龙焊缝的焊接。MICROBO能够自动计算每条焊道使用的焊接参数，默认使用实芯焊丝，为提高效率，换用药芯焊丝。给出手动调整焊接参数的建议，包括将每条焊道的电流调大20~30 A，电压调大3~5 V，焊接速度降低40~60 mm/min。提出平对接、立对接、斜45°对接等3个不同焊接位置的焊接工艺。在外场施工时应注意避免风对焊接质量的影响，专门制作的一体式挡风装置可以有效减少气孔缺陷。机器人对坡口的适应性不强，使用中应注意控制坡口的切割质量和装配精度。     

大型机器人焊接工作站自动安全防护策略

随着多机器人协同作业的大型机器人焊接工作站的广泛应用，对机器人安全防护策略提出更高要求以满足企业安全生产需要。在对大型机器人焊接工作站危险因素进行分析的基础上，重点从设备碰撞和人员安全角度入手，对机器人本体、上位机控制系统、视觉安全系统和物理限位等方面的安全防护提出明确的配置方案，并在实际的焊接工作站中得到验证应用。     

船用5083铝合金激光-MIG复合焊焊接工艺研究

激光-MIG复合焊接技术在船用铝合金的焊接中具有热输入量集中、焊接效率高和焊后工件变形小等优势,有重要的工程应用价值。针对5 mm的船用5083铝合金,采用激光-MIG复合焊方法进行了焊接试验,研究了焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律。结果表明激光功率、焊接速度和光丝间距对焊缝成形有重要的影响。     

基于虚拟现实的船用甲板机器人工作状态智能监测系统

船舶甲板机器人可帮助船舶高效率除锈,并降低船员工作强度,减少安全事故发生。传统的船舶机器人监控系统只能查看机器人的所有工作状态参数,无法形象地展示机器人工作状态。本文在对虚拟现实技术充分研究的基础上,设计甲板机器人状态监测系统,并设计系统传感信息采集的硬件结构。构建基于虚拟现实技术的机器人工作状态智能监控系统,对系统中的碰撞检测技术以及虚拟交互实现方法进行分析。通过将机器人的状态实时反馈到虚拟场景中,有效实现操作者和机器人之间的实时交互,实现在线操控监测和离线教学的功能。     

基于物联网技术的焊接电源群组化监控系统

船舶焊接生产过程中存在焊接质量监控困难、设备利用率低且能源浪费严重的问题,为了方便焊接质量监控与追溯,提高设备利用率以及节约能源,使用ZigBee物联网无线通讯技术以及Labview软件开发了焊接电源群组化监控系统.重点介绍了整个系统的设计,包括下位机部分电路、节点程序开发、ZigBee网络结构以及上位机界面设计.考虑到车间环境复杂性,采用了网状网络的ZigBee网络结构,系统测试表明,整个系统运行稳定,能够对焊接电源进行实时监控.     

船舶制造焊接机器人应用关键技术

为总结上海外高桥造船有限公司在智能焊接系统项目中积累的经验,对比该项目中2套小组立焊接机器人系统在调试和使用过程中与人工焊接的区别。重点分析模型信息采集技术、焊接路径与焊枪位姿的选择、焊接工艺和流水线的集成等关键技术。结果表明,小组立机器人采用"现场采集+自动识别"模式比采用"3D模型导入+离线编程"模式更好,有助于为后续智能制造项目的顺利推进做好技术储备。