金属桁架结构成形工艺分析

针对电弧增材制造过程中桁架结构难以制造的问题，提出一种基于冷金属过渡（CMT）点焊工艺的逐点添加空间桁架结构增材制造技术.通过工艺成形试验获得最优的工艺参数，并对桁架结构焊接过程进行受力分析，建立桁架结构制造过程受力数学模型，有效地解决了成型过程中立柱的下榻、熔滴在立柱上的下淌以及焊枪轮廓与构件的碰撞问题.通过受力分析数学模型得出，焊枪以垂直于基板的方向对桁架结构进行堆积时，桁架立柱出现下塌现象的临界角为50°.将数学模型与桁架结构成型路径策略相结合，可以对复杂立体特征桁架构件进行增材制造.最后通过改变单个立柱弯曲角度的桁架结构增材试验，得到满足成型精度要求的桁架结构件，验证了数学模型的正确性及桁架焊成形方法的可行性.     

基于焊接温度场正面信息的熔透控制方法及验证

在所建立的试件有限尺寸三维温度场解析模型的基础上,利用相关性原理同时考虑温度变化的灵敏度问题,定量地给出了控制背面熔宽时正面测温点的选择区域,提供了测温点的一般选择原则,讨论了基于温度场正面信息的GTAW熔透控制方法,运用仿真手段进行了PID参数优化设计,通过试验验证了PID和FUZZY复合控制的有效性。     

微机控制的焊缝自动跟踪系统

本文介绍了微机控制的焊缝自动跟踪系统的工作原理，详细论述了系统的硬件结构设计过程及软件编制技术。     

Spline-based automatic path generation of welding robot

This paper presents a flexible method for the representation of welded seam based on spline interpolation. In this method, the tool path of welding robot can be generated automatically from a 3D CAD model. This technique has been implemented and demonstrated in the FANUC Arc Welding Robot Workstation. According to the method, a software system is developed using VBA of SolidWorks 2006. It offers an interface between SolidWorks and ROBOGUIDE, the off-line programming software of FANUC robot. It combines the strong modeling function of the former and the simulating function of the latter. It also has the capability of with on-line robot. The result data have shown its high accuracy and strong reliability in experiments. This method will improve the intelligence and the flexibility of the welding robot workstation.     

Effect of arc on radiation thermometry in welding process

The effect of arc on radiation thermometry is analyzed in a field close to the arc during the welding process, and the ratio of signal to noise and other factors are obtained for a small current arc. The method of the temperature measurement is feasible when the arc current is decreased to a smaller value in the welding proceu.     

激光视觉焊缝跟踪系统图像处理

对视觉焊缝跟踪实时图像处理的方法进行了研究,首先采用图像增强来增加图像对比度,采用中值滤波去除图像噪声,并用二值化法将目标图像从背景图像中提取出来.在后处理的研究中激光视觉焊缝跟踪系统图像处理的关键技术--激光带中心线的抽取和特征点的检测提出了切实可行的方法.采用中轴变换法提取的中心线单一、连续;用斜率分析法来检测特征点方便可靠.该处理方法能准确检测焊缝特征点,处理速度快,能够满足跟踪系统的实时性要求.     

曲面复合材料缝合机器人自动路径规划技术

为提高复合材料预制件缝合机器人的灵活性与加工柔性,针对缝合机器人自动路径规划问题,研究了基于三维光栅扫描技术的曲面复合材料缝合机器人视觉接缝提取技术.针对三维扫描摄像机视场固定的特点,对摄像机进行标定实验,改进传统的手眼标定方法,提出一种用于求解手眼关系矩阵的四点标定新方法,建立了机器人坐标系与摄像机坐标系的位姿映射关系.经过手眼关系标定,三维光栅扫描仪采样得到的缝合预制件点云数据可转化为机器人坐标系下的点云数据坐标.进一步对采集的预制件点云数据进行接缝中心线提取,提出了一种缝合轨迹及姿态规划算法,采用三次多项式对接缝中心线进行空间曲线拟合,采用最小二乘法对缝合微切平面进行平面拟合,完成机器人操作空间前进矢量及接近矢量的计算.最后,将规划结果应用于缝合机器人的离线编程仿真与实验中.实验结果表明,该系统精度高,线迹成型良好,可以满足机器人缝合系统的要求.     

基于非线性理论的齿轮机构动力学模型的建立及实验

在研究分析了轮齿的变啮合刚度和轮齿间的油膜动力学性能的基础上，提出了把此油膜看成是一个质量-弹簧-阻尼系统的假设，并运用弹流理论，分析了油膜厚度和油膜等效刚度，建立了相应的动力学模型和运动微分方程。采用GEAR方法求解非线性动力学微分方程组，并通过实验验证齿侧间隙对齿轮机构动态特性的影响。