機(jī)器人型鋼切割離線編程技術(shù)研究.pdf

1、目前，國內(nèi)造船行業(yè)用的型鋼多是手工切割，切割效率低，產(chǎn)品一致性難以保證，工作環(huán)境惡劣。機(jī)器人柔性程度高，適合于組建型鋼自動(dòng)切割生產(chǎn)線，能夠提高生產(chǎn)效率和切割質(zhì)量，已經(jīng)成為型鋼切割的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)器人型鋼切割系統(tǒng)的核心是離線編程技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)CAD/CAM/Robot一體化。本文針對(duì)目前型鋼機(jī)器人切割離線編程中的特征建模復(fù)雜，型鋼型面之間過棱處切割質(zhì)量差以及坡口形式單一等問題，對(duì)離線編程技術(shù)進(jìn)行研究。
　　首先，從實(shí)用化的角度建立了機(jī)

2、器人型鋼切割離線編程技術(shù)的總體框架，重點(diǎn)對(duì)切割特征建模、切割特征編程、型鋼切割標(biāo)定等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。開發(fā)了特征建模軟件，通過導(dǎo)入DXF文件或繪圖的方式獲得基本的特征圖形。切割特征以系列化的路徑存儲(chǔ)，開發(fā)了參數(shù)化繪圖算法，提高了特征建模效率。
　　其次，對(duì)切割的特征編程進(jìn)行了研究。采用有向無環(huán)圖完成了型鋼切割的場(chǎng)景設(shè)計(jì)，建立了可維護(hù)的型鋼類型庫，并且進(jìn)行了切割的路徑規(guī)劃。根據(jù)切割路徑在型鋼上的坡口特征以及切割路徑連續(xù)的特點(diǎn)，開發(fā)了

3、輪廓偏置求交算法，實(shí)現(xiàn)了切割路徑變坡口的機(jī)器人位置姿態(tài)的規(guī)劃。在偏置求交算法的基礎(chǔ)上結(jié)合球扁鋼和角鋼的在過棱處的特點(diǎn)，提出了過棱處理算法，從而保證了在過棱處機(jī)器人等離子槍的平穩(wěn)切割。
　　最后，用MotomanUP20機(jī)器人和等離子切割的方式完成了機(jī)器人型鋼切割離線編程的試驗(yàn)。在扁鋼上實(shí)現(xiàn)了各種復(fù)雜圖形的切割，驗(yàn)證了參數(shù)化編程算法的可行性，在扁鋼上完成了變坡口切割路徑的切割，切割坡口角度滿足工況條件的切割要求。在角鋼上進(jìn)行了過棱切