车用热锻模机器人电弧堆焊修复轨迹规划研究

发布时间：2025-06-19 05:03

　　在汽车制造过程中,大量关键零件需要通过热锻成形。热锻时工况十分恶劣,导致锻模极易受损失效。为了加快生产周期并节省锻模材料,失效热锻模一般都要经过修复后再次投入使用,其中电弧堆焊是一种有效的修复方式。鉴于现行人工满焊修复方法的不足,本文针对失效模具开展了机器人电弧堆焊修复轨迹规划的研究。具体研究内容如下:基于机器人电弧堆焊修复系统对模具修复专用焊材的电弧堆焊成形特性进行了研究,建立了其不同成形状态下的尺寸模型,并通过实验揭示了焊接工艺参数、焊道中心距、焊枪抬升策略等因素对成形的影响,为热锻模电弧堆焊修复中模型分层切片及修复轨迹规划提供了理论依据。创建了针对模型分层切片的软件架构,以修复模型的数据为依据编写了读取模型文件的算法;借助三维图形库OpenGL中丰富的数据处理函数对软件的显示功能进行了开发,利用其强大的渲染能力实现了修复模型的可视化;结合电弧堆焊成形特性及修复模型的几何特征提出了分层厚度的自适应调整算法,由此获取分层截面的相关信息,为修复轨迹规划提供数据支持。通过分析模型自适应分层后所得截面的特征优化了截面扫描路径,提出了基于偏置轮廓特征分区的路径生成算法,根据修复空间的受限性确定...

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-2人工修复失效热锻模

少，修复稳定性得以保证，可改善修复质量。针对型腔较为复杂的模具修复，堆焊时焊枪的运动空间受到一定限制，使其必须进行多角度的姿态变化，此时若以多轴机床控制焊枪运动，会因自由度的局限难以满足要求。工业机器人的柔性较好，在此情形下可发挥重要作用，但目前国内缺少成熟的机器人电弧堆焊修复轨....

图2-2失效模具气

102.1.2主要硬件设备为了实现热锻模的机器人电弧堆焊修复，系统中的硬件设备应满足一定的使用要求，以下对主要硬件设备的参数做出相关说明。（1）三维扫描仪失效模具修复前需通过碳弧气刨消除表层缺陷，处理后的表面产生密集分布的光亮小凹坑，对于部分车用热锻模还可能形成如图2-2所示的凹....

图2-3IRB1410工业机器人控制柜

11机器人本体、控制柜IRC5和示教器FlexPendant等三大组成部分，如图2-3所示。图2-3IRB1410工业机器人IRB1410为六轴机器人，其工作范围大，可达距离长，结构紧凑，在苛刻的条件下能进行高性能操作，主要技术参数见表2-2。在机器人上配置送丝机构后，结合控制器....

图2-4数字化焊机

12应快，更适用于自动化焊接。所选焊机的实物如图2-4所示。图2-4数字化焊机机器人电弧堆焊修复系统既可以作为车用热锻模堆焊修复的实验平台，亦可作为电弧堆焊成形特性研究的基本平台。以下在该平台下分别开展单层单道、单层多道及多层多道的成形特性研究。2.2单层单道成形特性针对本文的研....

本文编号：4050898