船體彎板工藝智能火焰加工機器人控制系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、船體曲面鋼板水火加工成型(通常也稱作水火彎板)是利用金屬板局部受高溫冷卻后產生局部熱彈塑性收縮變形的加工工藝。該工藝難度大、技術性強、影響產品質量的因素多、操作方法難以全面掌握。在當前實際生產過程中，船體外板水火成型加工工藝還主要依靠熟練工人完全通過經驗手工完成。船體彎板工藝智能火焰加工機器人的研制成功，無疑會在提高造船速度、提高船外板成型的質量、降低造船成本等方面，產生重要的積極影響。本課題就是在前期試驗性樣機基礎上，主要在控制算法、

2、測量方式等方面做出了改進。
　　 本文主要討論了船體彎板工藝智能火焰加工機器人控制系統(tǒng)的設計與研究問題。與前期試驗性樣機相比，這次的優(yōu)化改進工作在保持分層模塊化設計的軟件系統(tǒng)、靈活強大的用戶編程接口、穩(wěn)定的伺服控制結構等優(yōu)點的基礎上，主要在以下幾個方面做了改進和優(yōu)化：針對原有控制方法中，由于加熱過度所造成的邊緣鋼板的“呲邊”現象，在研究了不同的加工工藝方法后，設計出了新的整板和邊緣測定方法，減少了由于加熱過度造成的鋼板呲邊現象的

3、發(fā)生概率；對于鞍形板，提出了一套定位、測量、加工方法；針對加工過程中機器人暫停后，再次啟動時易造成運動位置精度下降的問題，在實際測量加減速運動軌跡，并分析造成的精度下降的原因后，設計出保證機器人運動恢復的精度控制方法；機器人的路徑規(guī)劃算法。在測量系統(tǒng)方面，采用新的激光測量設備，避免測量設備在接觸噴火嘴過近的情況下所造成的設備損壞情況。此外，還按照安全生產規(guī)范的要求，在硬件設備上加裝了安全警告設備，以及在軟件控制系統(tǒng)上，增加機器人的安全保