复杂相贯线接缝自动焊接运动控制算法.doc

,岳少剑,王新刚(山东大学机械工程学院,济南250061)摘要:为了实现复杂相贯线接缝的自动焊接,在简要介绍设计的五轴联动数控焊接机床组成结构与工作原理的基础上,以椭球面封头自动焊接接管为例,重点介绍了通过坐标变换构建相贯线接缝曲线方程,,r段首尾相接的小直线段,利用小直线段插补拟合整条相贯线接缝曲线,给出了各插补离散点坐标参数与焊枪姿态调整的计算方法,最后采用通用数字I/,具有较高的通用性,:自动焊接;相贯线接缝;伺服控制算法中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:0253—360X(2006)12一OO9—040序言由于管与管之间,锅炉封头与接管之间等连通焊接的相贯线接缝较为复杂,,在自动焊接过程中焊枪的轴线应与形成相贯线的两实体表面之间保持一定的夹角,因此,焊枪除了要求具备平动功能外,还需要对其进行姿态控制,这样才能使焊枪在允许的误差范围内准确跟踪相贯线接缝,,对焊枪至少需要五个自由度(,Y,z,A,B),针对复杂相贯线接缝焊接的伺服运动控制技术的研究很少,而已有的数控焊接机床[1存在功能单一以及通用性较低的技术缺陷;为了完成多自由度的联动过程控制,很多设备往往选用成本较高的多轴运动伺服控制卡(如PMAC),依托硬件完成复杂算法的处理,,根据文中设计的五个自由度数控焊接机床,以椭球面封头焊接接管为例,详细介绍了相贯线接缝空间曲线方程的构建,利用直线段插补拟合接缝曲线时各插补离散点坐标参数计算与焊枪收稿日期:2OO5—08—:山东省自然科学基金资助项目(0o4Fl6)霍孟友姿态调整,以及采用通用数字I/,,利用向电机完成焊接件移动控制,;;3.=向导轨;;;6.=向电机;7.=向丝杠;;;;;;;;;;~twnaliea~ramofautomaticlng咖鹏10焊接第27卷用,轴电机完成焊枪姿态控制调整,,以降低设备成本.