基于VC＋＋的弧焊机器人离线编程系统设计

针对MOTOMAN-UP系列机器人,在PC机的Windows平台上利用VC++开发了弧焊机器人离线编程系统.介绍了该系统的组成、功能及其设计方法.该系统能对任意马鞍形工件规划出焊枪的运动路径与姿态,且按比例同步显示工件;集成了机器人通信模块和运动学仿真模块,并自动导入工件,不仅能单步生成作业指令,而且可自动生成作业文件;采用OpenGL技术建立三维工件模型,实现工件的显示、旋转、缩放等功能.通过以太网,对PC机中的作业程序和机器人控制器中的作业程序进行相互传输,实现了弧焊机器人的离线编程及远程控制.     

弧焊机器人MOTOMAN—UP20离线编程系统

弧焊机器人离线编程系统(Offline-Programming system for Arc Welding Robot)是目前机器人研究领域最活跃、最前沿的研究方向.介绍了国内外弧焊机器人离线编程系统的发展现状和发展趋势.以Motoman-UP20弧焊机器人为例,集成了机器人通信模块MOTOCOM32和运动学仿真模块ROTSY并同步导入马鞍形工件,不仅能单步生成作业指令,且可自动生成作业程序,并对焊接过程进行了离线仿真试验,验证该系统切实可行.此外介绍了弧焊机器人离线编程系统的构成.     

机器人操作臂离线编程仿真系统

简述了离线编程仿真系统相对传统示教编程的优势,提出了基于OpenGL与QT的机器人操作臂离线编程仿真系统,建立机器人操作臂及工件的三维模型并实现了机械臂的运动学动态仿真。设计开发了离线编程仿真系统各功能模块,包括机器人语言编程模块(编程语言及其翻译器)、运动规划模块、机器人运动仿真模块、模型管理及辅助模块等。最后给出了仿真系统对机器人搬运工件的应用实例。     

基于视觉的工业机器人离线编程系统的设计

针对传统离线编程系统通用性差、可靠性低和二次开发难度大等问题,开发一套基于机器视觉的工业机器人离线编程系统。基于模块化思想,将该系统划分为机器视觉模块、虚拟环境模块、运动学模块、轨迹规划模块、离线程序模块和外部通信模块。借助机器视觉模块解构视觉系统与机器人末端位姿的坐标映射关系,得到规划机器人运动所需的位姿数据;基于虚拟现实建模语言构建机器人虚拟仿真环境,基于运动学模块与轨迹规划模块将位姿数据转化为机器人的作业〖JP2〗指令;基于离线程序模块与外部通信模块实现控制器指令与虚拟仿真环境的无缝衔接。最后,以一种六轴工业机器人为测试对象验证了该离线编程系统的基本功能。实验结果表明:该系统定位误差最大为0.4 mm,精度高,可满足工业应用需求。     

弧焊机器人虚拟示教编程系统

以MOTOMAN-UP20弧焊机器人为研究对象,建立了基于ROTSY的弧焊机器人虚拟示教编程系统.介绍了该系统的组成和虚拟示教编程的详细过程.采用客户/服务器通信模式,通过以太网实现了弧焊机器人的远程控制.对马鞍形焊缝轨迹进行动态仿真,结果表明该系统是可行的,通过虚拟示教功能可以实现焊缝路径的规划和机器人程序的自动生成.     

基于ROTSY的弧焊机器人离线编程

以MOTOMAN-UP6弧焊机器人和SGMDH-12A2A-YRB变位机为试验平台.将离线编程软件ROTSY、计算机与机器人通信软件MOTOCOM32和校正软件MOTOCALV32组成一个弧焊机器人离线编程系统,实现了机器人和变位机的联动离线编程.通过复杂的马鞍形焊缝编程对所建立离线编程系统进行了验证.在实际运行过程中,焊缝上的点接近或处于船型焊或平焊的位置,焊枪运行平滑,始终对准焊缝,焊枪的姿态也始终符合实际焊接的要求.证明了本离线编程系统达到了设计要求.     

基于UG的弧焊机器人离线编程系统开发

针对KUKA KR30L16型6自由度焊接机器人,应用UG/Open二次开发函数和C++编程语言,进行了基于UG可视化平台的离线编程系统开发,实现了焊接机器人系统和常用焊接工件的三维建模及组装、运动学求解、焊接轨迹规划、运动路径仿真与检测、焊接控制程序自动生成等功能。详细探讨了系统开发中的关键技术问题。仿真检测与试验结果表明,所开发的离线编程系统能够满足车间常用工件焊接的离线编程要求,提高了焊接生产效率。     

弧焊机器人离线编程系统

针对SK6弧焊机器人设计研究了弧焊机器人离线编程系统（A WOPS）,该系统由几何特征提取及建模模块、焊接姿态规划模块、焊接参数规划模块、机器人程序自动生成模块、机器人仿真及通讯模块等6个模块组成。系统人机界面友好,并引入了智能化专家知识,系统自动化程度较高,本文对日文较件MRCWORD进行了探索性二次开发,实现了弧焊机器人离线仿真及焊枪与工件构建和计算机与机器人通讯的功能。对典型的焊缝（马鞍型）进行了实焊验证。结果表明,该系统是可行的,编程的效率显著提高,焊缝内外在质量优良。     

马鞍形焊缝焊接机器人设计与建模分析

针对目前马鞍形焊缝焊接装备灵活性差,自动化程度低,接头质量稳定性不足等问题,开发了一种新型的管外锚固式四轴焊接机器人. 通过对机器人机构合理简化建立了D-H连杆坐标系,推导了机器人的正逆运动学表达式,并结合机器人关节变量的限位值确定了逆运动学解的唯一性. 通过MATLAB软件对机器人运动学进行了仿真,仿真结果表明,推导的正逆运动学方程模型完全正确. 通过制作样机进行焊接试验,结果表明,焊缝成形致密美观,机器人焊枪末端在x,y,z方向的误差均在±0.35 mm以内,完全满足工程上自动化焊接的需要,为马鞍形焊缝焊接机器人的连续轨迹控制和离线规划提供了依据和算法支持.     

用于机器人离线编程的作业标定算法

随着机器人焊接离线编程技术的应用与发展 ,机器人标定作为离线编程实用化的关键技术之一 ,得到越来越多的研究人员的重视。从离线编程系统实用化的角度出发 ,针对机器人离线规划时实现实际作业对象与离线仿真环境中的模型对象的调整与匹配问题进行了研究。并根据作业对象模型特征 ,分别通过工件标定和路径标定两种途径实现。详细进行了这两类标定算法的研究 ,提出了正交平面工件标定、圆形基准四点工件标定和辅助特征点三点标定三种工件标定方法和采用最小二乘拟合算法的路径标定算法。从而可以针对工件特点 ,比较全面地解决机器人离线编程系统应用过程中作业标定问题     

如何用G50高效灵活地建立工件坐标系

介绍用G50建立工件坐标系的原理、格式与含义,分析用G50建立坐标系的实际使用情况,并结合FANUC 0i系统,介绍用G50建立坐标系的常用方法,针对使用该方法时容易出现的问题提供了解决方案,总结了G50指令的特点及使用时的注意事项,并对如何灵活使用G50进行了阐述,为数控车床工件坐标系的建立提供了高效灵活的实用方法。     

基于SCHEMA的STEP-NC数控编程系统研究

文章首先介绍了STEP-NC数控程序,然后介绍了Part21文件的格式和部分关键信息的生成方法.重点研究STEP-NC数控程序的生成方法,对STEP-NC的SCHEMA进行了剖析,提出了SCHEMA到STEP-NC数控程序的映射方法.并且以此为基础在ST-Developer10和VC＋ ＋集成的环境下开发出STEP-NC数控编程系统,该系统采用开放式模块设计,分为信息提取与特征识别模块、工艺规划模块、STEP-NC文件生成模块.该系统可进行自动特征识别,经人机交互方式进行工艺规划,最终生成STEP-NC数控程序.STEP-NC数控程序是进行数控加工的关键步骤,随着相关应用标准的发展,STEP-NC数控程序内容需要进一步完善和补充.     

模块化机械传动系统的设计与实现

介绍模块化机械传动系统的总体设计思路.该系统分为四级应用模块,并用Visual Basic 6.0、Visual FoxPro 6.0 和Visual LISP协同开发.各模块以Windows和AutoCAD为运行支持系统,在接口程序的控制下,自动运行和传递数据.本文着重介绍一级应用模块的程序接口设计技术.系统可把5种机械传动模块任意排列与组合,得到3 905种不超过5级的传动方案,并自动连续完成总体设计计算、各级承载能力计算、公差数据库查询和传动零件图绘制.     

镍基合金Inconel 718薄壁件铣削加工数控程序和切削参数优化

薄壁件加工过程因切削力波动较大可导致切削过程不平稳,需对加工工艺进行优化。建立了镍基合金Inconel718薄壁件铣削加工数控编程优化模型,模型由数控编程、材料数据库和数控加工仿真3个模块组成。在UG中建立工件实体模型,并生成相应NC加工代码;基于Power Law本构方程,考虑材料热力学动态性能和材料分离准则对切削力和切削温度的影响,采用有限元仿真软件AdvantEdge FEM获得镍基合金车削加工的切削力和切削温度等参数;将工件毛坯模型、NC加工代码、材料数据导入Production Module中,对加工过程进行优化。结果表明:利用优化后的数控程序进行加工,可减小切削力波动,有助于改善薄壁件加工过程中的稳定性。     

双机器人主从协调焊接的路径规划算法

针对空间复杂曲线焊接问题进行了双机器人协调焊接路径规划方法的研究,在保证焊接过程焊缝点熔池处于水平或稍微下坡状态前提下,提出了一种主从协调跟踪的路径规划算法,以实现一台机器人夹持工件不断调整位姿满足船形焊的要求,另外一台机器人跟踪焊缝曲线实施焊接. 建立了协调系统数学模型,时间约束和空间约束,在此基础上规划了焊枪坐标系和工件机器人的位姿;并以马鞍形焊缝的焊接为研究对象进行了两个机器人的协调路径规划. 并对该算法所规划的结果进行试验验证. 结果表明,该算法可实现空间复杂曲线焊缝的连续焊接工作.     

基于VB 6.0的轻合金带筋壁板挤压模具CAD系统开发

开发了基于VB6．0环境的带筋壁板挤压模CAD系统,介绍了系统的总体设计方案以及主要功能模块：用户界面模块、绘图打印模块、数据管理模块等。使用该系统只需选择壁板的型号,系统就会自动设计零件的挤压模具并绘制出三维图形,提高了设计的效率。     

基于遗传算法的三维曲面配准

本文针对自由曲面模型数据和测量数据之间的配准问题,研究了先粗后精的两步配准方法。利用遗传算法的全局搜索性能,控制优化参数达到两曲面间的粗配准;以粗配准的结果作为初值,利用ICP匹配算法修正误差,进一步优化以达到全局最优配准。两步法解决了ICP算法易收敛于局部最小值的问题,将测量曲面与CAD模型曲面在空间进行最优化匹配。实例验证表明,算法配准精度高、运算速度比较快,可以应用于曲面件多点成形后的曲面误差分析及修正,也可应用于其他领域自由光滑曲面的测量结果的比较分析。     

基于ABB机器人的工件参数设置系统设计

针对工业机器人应用中,由于工件布局变化或近似工件替换造成的转产调试问题,提出基于ABB工业机器人的工件参数设置方案,包括根据布局参数的工件坐标运算程序的设计和根据形状参数的Offs数据运算程序的设计。通过设计三菱PLC与ABB机器人的RS232通信程序,实现触摸屏、PLC、机器人三者协作的系统通信。在通信基础上,设计实数传输模块以及系统流程,从而实现通过触摸屏设置工件参数,即可完成机器人作业轨迹的调整再现。该设计达到了提高ABB机器人工作站柔性,提高生产效率的目的。     

基于模糊控制的外圆磨削数控系统研究

提出了一种基于PC的外圆磨削过程数控系统，该系统在普通外圆磨床原有液压系统的基础上，外加通用电磁节流阀，利用光电编码传感机构，实现了外圆磨床工作台和砂轮架位移的精确控制；该系统不但能够实现磨削加工循环的自动控制，而且还能够实现带有中凸和中凹的复杂圆柱体零件的磨削加工，在一定程度上提高了普通外圆磨床的应用范围和自动化水平。利用该系统可实现普通外圆磨床的低成本数控改造，具有一定的实用意义。