三維T型接頭激光焊接軌跡控制關鍵技術.pdf

1、激光焊接T型接頭應用十分廣泛，在航空航天、汽車、船舶領域占有十分重要的地位，T型接頭的加工質量往往影響著整個結構件的質量。T型接頭的激光焊接經(jīng)常會出現(xiàn)氣孔、裂縫、焊接偏斜等問題，工藝性要求很高，因此針對T型接頭的激光焊接成為一個重要研究方向。
　　三維T型接頭的焊接往往采用機器人示教焊接，不僅加工精度低，而且往往先焊接一側，再焊接另外一側，焊接變形大；焊接過程中焊接點往往偏離焊接路徑，使得焊件報廢；小型機床難于加工大尺寸的整體結構

2、件。
　　針對上述問題，本文搭建了大跨度高架橋式機械結構的焊接平臺，滿足大尺寸整體件的焊接需求，同時針對T型接頭的兩側同時焊接需求，設計了三向旋轉結構的焊接加工結構，搭建了雙光束焊接系統(tǒng)，并配備雙十字滑臺，對T型接頭的兩側同時實現(xiàn)焊縫測量與跟蹤補償。
　　本文搭建了基于運動控制器+工業(yè)用平板電腦的開放數(shù)控系統(tǒng)，開發(fā)了上下位機結構的軟硬件平臺，編寫了友好的人機交互接口，研究了高速高精控制與多軸聯(lián)動控制技術。
　　通過機架

3、坐標系到焊接點坐標系的坐標轉換，求解了機床模型的運動學矩陣，得到焊接點位置坐標的矢量信息，利用三維焊接路徑的軌跡規(guī)劃技術，在開放運動控制器中實現(xiàn)了運動學算法，做到了對三維焊接軌跡的六聯(lián)動控制。
　　在三維軌跡控制的同時，在T型接頭的兩側安裝基于機器視覺的檢測傳感器，實時檢測焊接偏差，實現(xiàn)了對焊接偏差的雙路跟蹤補償。
　　實際的跟蹤補償實驗驗證了跟蹤補償效果，跟蹤精度滿足要求。通過實際的焊接實驗，完成對試驗件的焊接，結果表明針