管结构机器人焊接离线编程与仿真.pdf

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1、分类号：^IM09密级:^公开UDC:单位代码:^论文题目：管结构机器人焊接离线编程旬方真"5"：130852010111作者：熊正凯专业(领域）：机械士程eo'i.利5月2sa独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写的研宄成果，也不包含为获得沈阳大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。AJ曰肌>)i^/6签关于论文使用授权的说明本人完全了解沈阳大学有关保留、使

2、用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：导师签名：日期：切丨上Lvt沈阳大学硕士学位论文管结构机器人焊接离线编程与仿真论文题目：作者：_________________________熊正凯指导教师：张文明教授单位：沈阳大学机械工程学院协助指导教师：王建超高级工程师单位：中国第二十冶金公司单位：论文答辩日期：2014年06月25日学位授予单位：沈阳大学AMaster’sThesisinMechanicalEngineerin

3、gWeldingOfflineProgrammingandSimulationofPipeStructureCandidate:XiongZhengkaiSupervisor：ProfessorZhangWenmingSchoolofMechanicalEngineeringShenyangUniversityJune25,2015摘要管结构在工业领域的大多数应用需要兼顾密封性及强度，这就对管结构的焊接提出了较高的要求，高柔性的机器人自动化焊接则能够很好的实现这种要求。而传统的机器人在线示教已不能适应作业复杂、自动化要求高的应用环境。因此，本文对管结构焊接的离线编程相关技

4、术进行了研究，并在管结构的焊接方向上实现了机器人的离线仿真。本文介绍了管结构连接的形式，以SIASUN工业机器人作为研究对象，建立了基于D-H坐标的机器人运动学模型，在此基础上进行了机器人正逆运动学的计算，并运用Matlab语言完成运动学模型的编程仿真，验证了所建立模型的正确性。在分析预期的管结构焊接作业任务的基础上，确定机器人相对应的运动轨迹，而选择合适的规划方法则是实现轨迹的关键。本文论述了机器人在关节空间的轨迹规划实现方法，实现了马鞍形相贯线的直线插补控制算法，并分析了直线插补的误差，从而验证了插补算法符合精度要求。研究了机器人管结构焊接过程中的五点工具标定以及三点

5、工件标定法，并完成了SRVWS仿真环境中的标定。针对SIASUN机器人在管结构方向的焊接应用，完成了离线编程系统的总体设计。运用SRVWS虚拟工作站对管结构焊接路径进行了离线规划及仿真，生成了相应的路径程序，从而完成了离线编程系统的实现。最后建立机器人控制器与计算机之间的通信，并通过实地焊接实验验证了系统是可行的。关键词：管结构，SIASUN机器人，离线编程，SRVWS仿真软件IWeldingOfflineProgrammingandSimulationofPipeStructureAbstractInmostindustrialapplications,pipestru

6、ctureneedtotakeintoaccounttightnessandstrength,whichputforwardhigherrequirementsforpipestructurewelding,andhighlyflexibleroboticautomatedweldingcanachievethisrequirementverywell.Whiletraditionalroboticonlineteachingcouldnotmeetdemandsinsomecomplicatedworkandhigh-autoneedcondition.Therefor

7、e,thepaperhasstudiedthetechnologiesrelatedwithofflineprogrammingofpipestructurewelding,andachievedofflinesimulationofrobotinthedirectionofpipestructurewelding.Thepaperdescribestheformofpipestructure,andasSIASUNindustrialrobotwiththeresearchsubject,establishesitskine