【摘 要】
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随着工业机器人在汽车制造、机械加工、焊接、上下料、磨削抛光、搬运码垛、装配、喷涂等领域的应用和发展,传统的工业机器人在线示教已经很难满足现代工业生产加工的需求。为了满足现代工业准确高效的生产需求,研究人员越来越重视机器人离线编程技术。离线编程能够有效提升实际生产环境中的编程效率和工作效率,是一种面向任务的编程方法。本文针对MARK III型LNG船用不锈钢多面体工件对机器人的螺柱焊和弧焊的离线编程
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随着工业机器人在汽车制造、机械加工、焊接、上下料、磨削抛光、搬运码垛、装配、喷涂等领域的应用和发展,传统的工业机器人在线示教已经很难满足现代工业生产加工的需求。为了满足现代工业准确高效的生产需求,研究人员越来越重视机器人离线编程技术。离线编程能够有效提升实际生产环境中的编程效率和工作效率,是一种面向任务的编程方法。本文针对MARK III型LNG船用不锈钢多面体工件对机器人的螺柱焊和弧焊的离线编程技术进行了研究。本文针对零件更换后需要对机器人重新在线示教的问题,介绍了一种弧焊机器人焊接程序离自动生成的方法。针对MARK III型LNG船用不锈钢多面体工件模型,分析STEP文件结构,给出了对螺柱焊和弧焊数据信息提取的流程与算法,完成特征参数提取。并编写程序读取STEP文件自动提取关键信息,为后续的轨迹规划做准备,程序具有一定的通用性。本文引入向量描述机器人的姿态,使机器人姿态变换转换为向量之间旋转,进而间接的确定机器人的姿态坐标。构建MOTOMAN机器人D-H模型进行机器人正逆运动学求解,设计了一种二分向量逼近的计算方法调整机器人到最佳姿态,保证焊接过程中不会出现奇异点。将提取的坐标信息与计算出的机器人姿态相结合形成机器人轨迹,并通过分析JBI文件格式,用Qt开发自动生成机器人作业文件的程序。对不同尺寸大小的工件进行了离线编程实验,证明了本文提出的从STEP文件提取信息并生成机器人加工轨迹的方法和开发的软件工具是有效的。基于所开发的离线编程软件,设计了MARK III型LNG船用不锈钢多面体机器人自动工作站,使机器人发挥最大的效率,快速便捷的实现零件的换型。
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