机器人焊接辅助工艺系统的开发

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1、BYLIUYangSupervisedbyProf．YIHongAssociateProfXINGYanSchoolofMechanicalEngineeringSoutheastUniversityMarch2010声明工作及取得的研究成果。其他人已经发表或撰写过书而使用过的材料。与我说明并表示了谢意。丑＆．虹彩东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的

2、全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名：名塑丝整日期M7口．F‘，摘要机器人焊接辅助工艺系统的开发研究生姓名：刘洋导师姓名：易红教授幸研副教授学校名称：东南大学计算机技术在焊接领域的应用越来越广泛。传统的手工焊接与机器人在线示教焊接的方法已不能满足企业要求，已有的CAPP系统多数仅仅是生成焊接工艺，不能提高机器人焊接的自动化水平。本文在分析企业需求的基础上，根据焊接-丁艺设计的原理和特点，提出了焊接CAPP系统的总体框架，确定了功能模块，从而建立了焊接辅助工艺系统。(1)区别于传统的CAPP系统，本文基于三维CAD软件平台开发了面向焊接机器

3、人的焊接辅助工艺系统，实现了焊接轨迹规划、焊接工艺生成、机器人程序的集成，增强了机器人离线编程的功能，提高了机器人焊接自动化水平。(2)利用基于范例推理的方法，开发了工艺智能化生成模块，实现了工艺卡自动生成与焊接资料管理。在工艺推理自动化的同时，也发挥人的主观能动性，实现人机交互，共同制定焊接工艺。(3)针对企业现有的KUKA与REIS工业机器人，分析两者中的共同点，利用三维CAD软件计算存储焊炬姿态信息，并结合工艺信息共同生成机器人焊接文件，分别向两种机器人提供相应的编辑模块。机器人程序模块充分考虑了用户的操作方便性与需求多样性。(4)为了提高机器人焊接中焊缝跟踪的能力，使机器人结构

4、光传感器适应检测对象多变的情况，针对已有的坡口检测算法无法处理折线焊缝转折处菲标准轮廓的缺陷，系统提供辅助功能模块，用于提取焊缝坡口的标准轮廓和非标准轮廓，并应用于折线v型坡口的焊缝跟踪。通过系统的应用，可以提高焊接T艺参数设计的标准化水平与效率，并提高机器人程序的编制速度，提高的企业的生产率与效益。关键词：焊接工艺，计算机辅助工艺设计，基于范例推理，焊缝跟踪ABSTRACTTheDevelopmentofProcessPlanningSystemforRobotWeldingCandidateforMaster：LIUYangAdviser：Prof．YIHongAssociateP

5、rof．XINGYanSOIltheastuniversityAbstractComputertechnologyhasbeenmoreandmorewidelyusedinthefieldofwelding．TraditionalmanualweldingandonlinemanualteachingCannotmeettherequireofenterprise．MostofexistingCAPPsystemsjustonlycreateweldingprocedure，carlnotraiseautomationlevelofrobotwelding．Basedontheana

6、lysisofenterpriseneed，thesystemframeworkandfunctionalmodulesareidentifiedaccordingtotheprinciplesandcharacteristicsofweldingproceduredesign，thenweldingcomputeraidedprocessprogramming．(1)Thesystemcaterstorobotweldingbasedon3一DCADsoftwareplatform．itisquitedifferentfromtraditionalCAPPsystem．ItCanac

7、hieveweldingtrajectoryplanning,weldingprocedurecreating,robotprogramgenerating，enhancingtheabilityofrobotoffiineprogram，raiseautomationlevelofrobotwelding．(2)Weldingprocedurecreatorisdevelopedwiththemethodofcase·basedreasoni