相貫曲線自動焊接控制系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、在管道、鍋爐中，常存在管與管相貫的情況。為了保證結構的美觀和穩(wěn)定性，焊接的時候一般要求沿其相貫線來進行。空間相貫曲線是一種常見的復雜曲線，這類曲線的自動焊接是人們研究的熱點和難點。在空間相貫曲線的自動焊接控制技術方面，大多靠引進美、德、奧地利等國的焊接控制設備，我國還沒有掌握其關鍵技術，因此發(fā)展具有中國自主知識產權的空間相貫曲線自動焊接控制系統(tǒng)關鍵技術與產品是當前的迫切任務。
　　本文針對空間相貫曲線自動焊接裝備技術的迫切需求，研

2、究空間相貫曲線多軸聯(lián)動軌跡控制關鍵技術，滿足核電裝備、電站鍋爐、造船、壓力容器等行業(yè)常見的空間相貫曲線自動焊接要求。本文首先介紹了當今國內、外自動化焊接設備的發(fā)展現(xiàn)狀及空間相貫曲線焊接的關鍵技術，闡述了空間相貫曲線控制系統(tǒng)及其特點。在正交相貫曲線的數(shù)學模型的基礎上，對焊縫曲線的插補方法進行了研究，在分析了現(xiàn)有插補算法的基礎上，提出直接插補算法，可以應用于直角坐標系和非直角坐標系下的運動控制，是一種快速、高精度的插補算法。然后分析焊接工藝

3、對軌跡的影響，提出了采用B樣條算法控制焊槍姿態(tài)角，并應用MATLAB進行仿真驗證。
　　本文根據(jù)對控制系統(tǒng)的介紹，開發(fā)針對空間相貫曲線焊接的控制系統(tǒng)，包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)設計兩個部分。硬件系統(tǒng)以SMC6490運動控制器為平臺，軟件部分采用OpenGL圖形技術，在Windows XP操作系統(tǒng)和Visual C++環(huán)境下開發(fā)。該系統(tǒng)采用分模塊的設計思路，對于不同的功能分別設計相應的模塊。開發(fā)出友好的用戶界面，實現(xiàn)了系統(tǒng)的可視化參數(shù)配