相貫曲線自動(dòng)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(jié)構(gòu)的美觀和穩(wěn)定性，焊接的時(shí)候一般要求沿其相貫線來進(jìn)行?？臻g相貫曲線是一種常見的復(fù)雜曲線，這類曲線的自動(dòng)焊接是人們研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。在空間相貫曲線的自動(dòng)焊接控制技術(shù)方面，大多靠引進(jìn)美、德、奧地利等國的焊接控制設(shè)備，我國還沒有掌握其關(guān)鍵技術(shù)，因此發(fā)展具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的空間相貫曲線自動(dòng)焊接控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品是當(dāng)前的迫切任務(wù)。
　　本文針對空間相貫曲線自動(dòng)焊接裝備技術(shù)的迫切需求，研

2、究空間相貫曲線多軸聯(lián)動(dòng)軌跡控制關(guān)鍵技術(shù)，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(dòng)焊接要求。本文首先介紹了當(dāng)今國內(nèi)、外自動(dòng)化焊接設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀及空間相貫曲線焊接的關(guān)鍵技術(shù)，闡述了空間相貫曲線控制系統(tǒng)及其特點(diǎn)。在正交相貫曲線的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，對焊縫曲線的插補(bǔ)方法進(jìn)行了研究，在分析了現(xiàn)有插補(bǔ)算法的基礎(chǔ)上，提出直接插補(bǔ)算法，可以應(yīng)用于直角坐標(biāo)系和非直角坐標(biāo)系下的運(yùn)動(dòng)控制，是一種快速、高精度的插補(bǔ)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(yīng)用MATLAB進(jìn)行仿真驗(yàn)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(shè)計(jì)兩個(gè)部分。硬件系統(tǒng)以SMC6490運(yùn)動(dòng)控制器為平臺，軟件部分采用OpenGL圖形技術(shù)，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(shè)計(jì)思路，對于不同的功能分別設(shè)計(jì)相應(yīng)的模塊。開發(fā)出友好的用戶界面，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的可視化參數(shù)配