空间焊缝弧焊机器人焊接路径自动规划研究.pdf

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1、机械设计与制造第!期"#$%"&’()*+,-./,0*1+2&’+34’(53-,6$$7年!月文章编号：#$$#"899:;6$$7<$!"$#$%"$6空间焊缝弧焊机器人焊接路径自动规划研究%闫华#刘极峰#邱胜海#王孜凌6（#南京工程学院机械工程系，南京6#$$#8）（6南京康尼机电新技术有限公司，南京6#$$#8）!"#"$%&’()*’"$+*(,$*-&./$))-)0(1$%&2"/3-)0%(4(*2"/3-)0.$*’1(%#.$&"2"/3###，H>?IJ*"K*+16=>?@3’ABCDE*"4,+1AFCDG),+1")’*;

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3、的位姿文件A进一步地输出为机器人语言程序，采KK用DV%弧焊机器人系统和G"87$&>I焊接系统实际焊接，实验结果验证了该系统的正确性。KKKK关键词：弧焊机器人；空间焊缝；GQBKKKK【!"#$%&’$】!"#$%&%’(%(’$’)*$&)’+,’-’./%’,$0$*’1*"&*2&)&3*/41&*#2&..0%.&)+’.,#)5%&*"/6KKKKKK$%&2’+’.,6/(&(2+’.,#)5(/7/*89$#)5XY%M$&$*"’%(/5(&11#)5%.&*6/(1:*"’$0$*’12&)5’)’(&*’*"’KKKK%/$#*

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5、8KKK()*+,%-#.!%’+)/-012%,",$；34&’)+)/-；356KLKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKL中图分类号：QV6W6M8文献标识码：>对于复杂的空间焊缝A弧焊机器人示教编程不仅占用大量#GQB文件的生成的时间A而且难以保证理想的焊枪位姿A这给工业生产带来了GQB是为快速原型服务的文件很大的困难。针对这一情况，课题组开发了面向空间焊缝的弧格式A被认为是快速原型的准标焊机器人焊接路径自动规划系统。该系统以XY%M$为编程平准。现在比较流行的R>/软

6、件都具台A针对两等厚圆柱相交形成的马鞍型空间焊缝A首先使用有GQB文件的输出接口。GQB文件V-N"O软件绘制出待焊接的三维实体模型并转换成GQB格式格式类似于有限元的网格划分A用文件，然后由程序自动读取GQB文件并提取马鞍型空间焊缝曲很多小三角面片来近似地表示三维图6GQB文件线上各待焊点的坐标和方向矢量，进一步地转换成机器人焊枪实体表面，而三角面片的顶点就近似地表示了三维实体表面上的位置和旋转角度，最后按照机器人焊接文件所要求的格式输所有的面与面之间的交线。在使用V-N"O软件造型生成GQB文出机器人语言程序，系统框架示意图如图#所示。采用首钢件的

7、过程中，在O[LN-5GQB窗口中给定R)N-U@,*1)5不同的数&ZQZ&>?公司的DV%弧焊机器人系统和G"87$&>I焊接系值，三维实体表面就被划分为不同数量的小三角面片。给定统进行实际焊接。R)N-U@,*1)5较小的数值，三维实体表面就被划分为数量较多的三角面片，相应地，面与面之间的交线就被离散成数量较多的离散点，焊缝曲线上能被提取的点的数量也就愈多。GQB文件能被生成为Y*+’-.和>GRCC两种格式，本课题中输出成>GRCC格式的GQB文件，如图6所示。6读取和修改各点的数据结构在GQB文件中，三维实体模型上所有的曲线被离散为有限个三角

8、形的顶点，首先在XY%M$中自定义数据类型，然后通过I,5命令和循环语句读取GQB文件，可以直