水火彎板自動化加工系統(tǒng)的研究及設(shè)計.pdf

1、隨著工業(yè)機器人技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)機器人在裝備制造業(yè)中得到了越來越廣泛地應(yīng)用。在船體外板加工領(lǐng)域，水火彎板成形工藝是目前國內(nèi)外各大造船企業(yè)普遍采用的技術(shù)。水火彎板技術(shù)的工藝復(fù)雜，需要考慮的外部條件較多。在自動化浪潮席卷制造業(yè)的背景下，現(xiàn)在大部分船企依然依靠經(jīng)驗豐富的工人師傅進行船體外板的水火彎板加工。手工方法加工彎板效率較低且彎板加工車間環(huán)境惡劣。因此為提高加工效率，改善工作環(huán)境，本文提出了使用工業(yè)機器人的水火彎板自動加工系統(tǒng)。

2、　　本文參考傳統(tǒng)的手工彎板加工方法，結(jié)合項目采用的ABB IRB4600六軸機器人的實際狀況，研究并設(shè)計了一套水火彎板自動化加工系統(tǒng)。這套系統(tǒng)以機器人及視覺器件為核心，以機器人控制器為控制機構(gòu)，以六自由度機械臂為執(zhí)行機構(gòu)，再輔以激光測距儀、火焰控制裝置及人機交互系統(tǒng)，實現(xiàn)了機器人的運動路徑規(guī)劃，行走姿態(tài)控制以及遠距離操控等功能。使用該系統(tǒng)進行曲面彎板烤火加工的流程主要包括焰道預(yù)布置、焰道識別、機器人運動軌跡規(guī)劃、彎板烤火熱加工等步驟。對

3、于焰道標(biāo)識的識別，考慮到工作車間光線強度不定及粉塵彌漫的實際狀況，本文設(shè)計了一套適合工業(yè)現(xiàn)場實際狀況的視覺識別流程，用以準(zhǔn)確的識別標(biāo)記并確定標(biāo)記空間位置。對于機器人的焰道加工運動軌跡及行走姿態(tài)，本文采用三維激光測距調(diào)整方法調(diào)整機器人姿態(tài)，并基于識別標(biāo)記時的機器人姿態(tài)和焰道位置數(shù)據(jù)進行烤火運動軌跡規(guī)劃。本文描述的水火彎板加工樣機已在大連船舶重工集團的水火彎板加工車間進行了多次試驗，試驗結(jié)果表明自動化加工設(shè)備可以提高曲面彎板加工效率，降低返