拉丝漏板自动弧焊机器人集成应用环境开发

论文摘要

作为玻璃纤维生产的关键部件,拉丝漏板的生产长期依靠人工焊接。本文在分析传统人工焊接工艺的基础上,提出了利用基于显微视觉伺服的弧焊机器人来实现拉丝漏板焊接自动化的思想。其核心是利用显微视觉来实现漏咀定位,从而实现漏板热变形的动态实时测量和焊接轨迹的实时补偿。本课题首先分析了拉丝漏板传统人工焊接工艺以及实现拉丝漏板自动化焊接的主要障碍,提出了基于显微视觉的拉丝漏板自动弧焊机器人的思想,并分析了相关技术可行性;然后规划了基于显微视觉的拉丝漏板自动弧焊机器人的软硬件系统实施方案,并提出了在AutoCAD平台上实现整个机器人系统集成应用环境的技术途径;最后利用VisualC++和AutoCAD二次开发软件包ObjectARX初步开发了集成应用环境的5个主要模块:1)漏板二维图形的描述与快速绘制;2)焊接轨迹规划;3)焊接过程仿真;4)焊接工艺参数设定;以及5)CNC代码自动生成。漏板二维图形的描述与快速绘制模块设计了一种统一的、能满足各种漏板结构描述要求的漏板二维图形描述规则,并根据用户编写的漏板描述文本文件自动生成400孔、800孔、1600孔和2000孔等各种规格的漏板图。焊接轨迹规划模块根据用户给定的工艺条件进行多种焊接轨迹的规划,供用户选择。焊接过程仿真模块在不驱动焊枪进行实际焊接的时候实现焊接过程的仿真。焊接工艺参数设定模块用来设定焊接电流、速度、弧长等工艺参数。CNC代码自动生成模块完成CNC代码的自动生成。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 本文的主要研究内容
• 1.3 本文的章节组织
• 第2章 基于显微视觉的拉丝漏板自动弧焊机器人及其可行性分析
• 2.1 拉丝漏板简介
• 2.2 拉丝漏板传统手工氩弧焊接工艺简介
• 2.2.1 钨极氩弧焊
• 2.2.2 拉丝漏板传统手工氩弧焊接过程
• 2.3 实现拉丝漏板焊接自动化的障碍
• 2.4 拉丝漏板焊接自动化的需求分析
• 2.5 基于显微视觉的拉丝漏板自动弧焊机器人系统规划
• 2.5.1 机械手方面
• 2.5.2 电气控制方面
• 2.5.3 机器视觉方面
• 2.5.4 软件系统方面
• 2.6 本章小结
• 第3章 拉丝漏板弧焊机器人系统集成应用环境及其规划
• 3.1 系统对集成应用环境的需求分析
• 3.2 集成应用环境规划
• 3.3 软件开发环境介绍
• 3.3.1 二次开发工具介绍
• 3.3.2 Microsoft Visual C++环境设置
• 3.3.3 建立 ARX 程序的步骤
• 3.4 本章小结
• 第4章 主要模块的设计与实现
• 4.1 系统设计流程
• 4.2 主程序模块
• 4.3 零件图绘制模块
• 4.3.1 零件图绘制模块定义
• 4.3.2 漏板零件图绘制
• 4.4 数控代码生成模块
• 4.4.1 数控代码生成模块定义
• 4.4.2 数控代码生成
• 4.5 仿真轨迹规划模块
• 4.6 仿真模块
• 4.6.1 创建仿真对话框
• 4.6.2 仿真模块编程实现
• 4.7 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 创新及对后续工作的展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 附录