弧焊机器人针对V形坡口的焊接路径规划设计与仿真分析

作     者：刘志诚 康辉民 刘厚才 欧阳普仁 崔正杰 段良辉 LIU Zhicheng;KANG Huimin;LIU Houcai;OUYANG Puren;CUI Zhengjie;DUAN Lianghui

作者机构：湖南科技大学机电工程学院湖南湘潭411100 江南工业集团有限公司数控加工分厂湖南湘潭411207 

基　　金：国家自然科学基金项目(51875198) 湘潭市联合基金项目(2021JJ50118) 

出 版 物：《机械科学与技术》 (Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering)

年 卷 期：2024年第43卷第3期

页      码：457-465页

摘      要：为解决弧焊机器人面向中厚板V形坡口的焊接变形难题,通过分析传统逐层逐道堆积焊接容易引起热量聚集而导致焊接变形的特性,采用V形截面投影轨迹、空间平行往复轨迹及空间轮廓偏置轨迹相结合的方法建立V形焊层,实现焊接过程热量的快速散发。同时,在建立各轨迹方程解析式的基础上,应用Simufact Welding和MATLAB仿真软件对比分析了空间平行往复轨迹和空间轮廓偏置轨迹与传统逐层逐道焊的优缺点。为了进一步验证可行性,采用FANUC工业机器人进行试验。仿真和试验结果表明:以零件y、z轴方向的变形量为依据,空间平行往复轨迹和空间轮廓偏置轨迹都优于传统的逐层逐道焊接方法,且后者更优于前者。但空间平行往复轨迹在轨道变换过程中机器人末端执行器的空间位姿调整相对简单、引入误差少、控制精度高,更适合于坡口较窄、长度较短的情况;而空间轮廓偏置轨迹更适用于坡口较宽,长度较长的情况。

主 题 词：V形坡口 空间平行往复轨迹 空间轮廓偏置轨迹 焊道堆积 路径规划 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.13433/j.cnki.1003-8728.20220225

馆 藏 号：203127225...