[00855791]中厚板焊接机器人智能控制系统关键技术的研究与应用

该课题来源于厦门市科技计划项目"中厚板焊接机器人智能控制系统关键技术的研究与应用"，项目编号为3502Z20133036。中厚板焊接在航空航天、工程机械、船舶工业、铁路车辆等领域中应用广泛。国内大型基础设施项目，如南水北调、西气东输、高铁和高速公路的开展，对装备制造的需求越来越大。因此，中厚板焊接机器人的应用前景广阔。国内以手工焊接为主的中厚板焊接方式已经显露出巨大的弊端。在采用手工焊接工艺的制造过程中，由于人工控制焊接过程的不准确性和不稳定性，如起弧、收弧、焊接轨迹及参数设置等因素的存在，容易在焊接部位产生气孔、裂纹、未熔透、焊接尺寸偏差等缺陷，从而无法保证稳定可靠的焊接质量。此外，国内劳动力结构重新分配所造成高技术焊接工人的缺乏、手工焊接工作环境恶劣等原因，也是大力发展焊接机器人技术的重要原因。 该课题提出的"中厚板焊接机器人智能控制系统关键技术的研究与应用"课题，不仅是对合作企业厦门思尔特机器人股份公司在中厚板焊接机器人产品进行技术和科研攻关的需要，而且瞄准了国内中厚板焊接机器人研究和产业化的共性问题，提出一种基于激光传感的焊缝检测方式，以实现焊缝的识别与检测，进而完成中厚板多层多道焊接轨迹规划；并通过建立焊接工艺参数知识库，开发中厚板焊接自适应专家系统，实现焊接机器人策略决策，来解决中厚板实际焊接过程中面临的错综复杂的现场作业条件。 该项目利用ABB IRB 2400L工业机器人本体和福尼斯Fronius TPS5000一元化智能焊机，搭建了六轴焊接机器人；利用日本基恩士KEYENCE公司的LJ-G200线激光传感器，搭建了基于激光视觉传感的中厚板坡口识别与检测系统，并完成中厚板多层多道焊接轨迹规划；研究基于中厚板的焊缝填充规律、焊缝成形尺寸控制规律等焊接策略，开发了中厚板焊接专家系统，实现了中厚板焊接机器人的智能控制技术。 基于该课题的资助，已开发中厚板焊接机器人系统一套，实现了中厚板多层多道轨迹规划与自动焊接作业，并开展了一系列的中厚板焊接实验，帮助合作企业厦门思尔特机器人系统有限公司提供了较好的中厚板焊接解决方案，创造了良好的经济效益。 该课题已申请国家发明专利2项，授权国家实用新型专利2项，授权国家计算机软件著作权2项，发表相关学术论文6篇。