T型立焊缝机器人焊接工艺分析-毕业设计（论文）开题报告最终版
毕业设计（论文）开题报告
一、课题题目和课题研究现状
本次研究的题目是：T 型立焊缝机器人焊接工艺分析。
随着我国科技的不断发展，焊接机器人的出现推动了焊接领域的发展与突破，焊接
机器人凭借着高效，优质，成本低，智能化等优势，促进了焊接行业朝着全新的方向发
展，为我国工业制造领域带来了全新的体验，同时也大大降低了人为工作量，避免工作
事故的出现，为工业生产带来巨大的经济收益。为此，本文针对我国焊接机器人的应用
现状进行分析，结合虚拟和显示角度，深入研究焊接机器人的未来发展趋势，推动我国
工业智能化的发展。因为，在大型海洋装备，军工业,桥梁及建筑行业等领域的生产过
程都离不开 T 型接头结构的使用。目前，针对板材 T 型结构要求全熔透的工艺仍采用手
工焊接的方式，接头形式采用开单面型 V 型坡口，手工方式进行正面焊接，反面碳弧气
刨清根，修补打磨，药芯焊丝气体保护焊进行填充盖面。焊接过程复杂，生产效率低，
不适于实现工业智能自动化的发展。针对上述问题，基于原有药芯焊丝 CO2 气体保护焊
的基础上我提出采用工业焊接机器人，利用 T 型角立焊缝机器人焊接。研究中,通过 T 型
接头单面单弧立角焊试验，探索焊接参数以及机器人摆动方式对机器人 FCAW（药芯焊
丝电弧焊）焊缝截面成形的影响。
包头职业技术学院的宋博宇、王文山、赵波波，通过分析焊接轨迹，设置焊接示教
点，调整焊接工艺参数，研究了适用于六轴机器人的横立转角位置的焊接工艺，在指导
生产实践，解决工程应用问题方面具有较高的应用价值。
郑州大学的姬玉杰以立焊接机器人为背景，进行焊接工作站结构分析、运动学分
析、工作空间可达性、灵活性分析和焊接轨迹规划研究等对自由度问题，利用矢量法建
立了系统各关节的雅克比矩阵和微分运动学方程，给出了工作空间内任一点灵活度的计
算方法，并对具有代表性的特定点进行了灵活度分析，最后求出灵巧工作空间，为研究
焊接机器人的轨迹规划奠定基础。
沈阳工业大学的张义顺、从林、张华军、为了解决现有大、重、特结构件立向角焊缝焊
接接头熔深较浅导致需要换置焊接设备和预制坡口的问题，提出一种采用机器人三角形
摆动模式的焊接工艺，通过对机器人在不同摆动方式下的焊接热输入进行计算，结合电
弧热的温度分布特点，在经典双椭球热源模型的基础上建立不同摆动方式下的热源模
型，提取角焊缝根部与侧壁点的焊接热循环曲线。结果表明，机器人三角形摆动方式在
增强立向角焊缝熔深方面具有突出作用。三角形摆动方式所获得的根部熔深可达锯齿形
摆动方式的 3～5 倍。与锯齿形摆动方式相比，三角形摆动方式所获得的侧壁熔深得到明
显提高，焊脚尺寸约增加 1/3，且焊缝表面成形微凹，因而利于多层多道焊接。
Cibicik Andrej;Njaastad Eirik B.;Tingelstad Lars;Egeland OlavThis paper
presents a novel procedure for robotic scanning of weld grooves in large
tubular T-joints. The procedure is designed to record the discrete weld
groove scans using a commercially available line laser scanner which is
attached to the robot end-effector. The advantage of the proposed algorithm
is that it does not require any prior knowledge of the joint interface
geometry, while only two initial scanning positions have to be specified.
The position and orientation of the following scan are calculated using the
data from two previous weld groove scans, so once initiated, the scanning
process is fully autonomous. The procedure is a two-step algorithm
consisting of the prediction and correction substeps, where the position and
orientation of the sensor for the following scan are predicted and
corrected. Such a procedure does not require frequent weld groove scanning
for navigation along the groove. The performance of the proposed procedure
is studied experimentally using an industrial-size T-joint specimen. Several
cases of scanning motion parameters have been tested, and a discussion on
the results is given.
Intentional weld defect process: From manufacturing by robotic welding
machine to inspection using TFM phased arraySpecimens with intentionally
embedded weld defects or flaws can be employed for training, development and
research into procedures for mechanical property evaluation and structural
integrity assessment. It is critical that the artificial defects are a
realistic representation of the flaws produced by welding. Cylindrical
holes, which are usually machined after welding, are not realistic enough
for our purposes as it is known that they are easier to detect than the
naturally occurring imperfections and cracks. Furthermore, it is usually
impractical to machine a defect in a location similar to where the real weld
defects are found. For example, electro-discharge machining can produce a
through hole (cylindrical reflector) which neither represents the weld
porosity (spherical voids) nor the weld crack (planar thin voids).
Robotics; Researchers' Work from University of Kentucky Focuses on
Robotics (Fusing machine algorithm with welder intelligence for adaptive
welding robots)
二、选题的目的和意义
随着发展中国家国民经济的快速发展何人民生活水平不断的提供，人工转为自动化
是必不可挡的趋势，焊接技术正在不断完善，一些人为难以完成的技术正在一步步的走
向机器化、智能化。
意义：
1、机器人焊接可以安稳和进步焊接质量,确保其均一性。焊接参数如焊接电流、电
压、焊接速度及焊接干伸长度等对焊接结果起决定作用。选用机器人焊接时关于每条焊
缝的焊接参数都是安稳的，焊缝质量受人的因素影响较小,降低了对工人操作技能的要
求，因而焊接质量是安稳的。而人工焊接时，焊接速度、干伸长等都是改变的，因而很
难做到质量的均一性。
2、改善了工人的劳动条件。选用机器人焊接工人只是用来装卸工件，远离了焊接弧
光、烟雾和飞溅等，关于点焊来说工人不再转移粗笨的手艺焊钳，使工人从大强度的体
力劳动中解脱出来。
3、进步劳动出产率。机器人没有疲劳，一日可 24 小时连续出产，另外跟着高速高效
焊接技能的应用，运用机器人焊接，效率进步的愈加显着。
4、产品周期清晰，简单控制产品产量。机器人的出产节拍是固定的，因而安排出产
计划非常清晰。
目的：
此次目的就是对 T 型角立焊缝机器人焊接工艺分析，通过控制变量分别改变焊接电
流，电弧电压，焊接速度等参数，分析这些工艺参数对 T 型角立焊缝机器人焊接的影
响，以保证后续应用可以有更好的理论支撑。
摘要：
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毕业设计（论文）开题报告一、课题题目和课题研究现状本次研究的题目是：T型立焊缝机器人焊接工艺分析。随着我国科技的不断发展，焊接机器人的出现推动了焊接领域的发展与突破，焊接机器人凭借着高效，优质，成本低，智能化等优势，促进了焊接行业朝着全新的方向发展，为我国工业制造领域带来了全新的体验，同时也大大降低了人为工作量，避免工作事故的出现，为工业生产带来巨大的经济收益。为此，本文针对我国焊接机器人的应用现状进行分析，结合虚拟和显示角度，深入研究焊接机器人的未来发展趋势，推动我国工业智能化的发展。因为，在大型海洋装备，军工业,桥梁及建筑行业等领域的生产过程都离不开T型接头结构的使用。目前，针对板材T型结...
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作者：闻远设计
分类：课程设计课件资料
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时间：2024-07-19
