检索结果-内蒙古大学图书馆

清华大学学报(自然科学版) 2025年第5期65卷 867-881页

作者：冯消冰郑军杨尚贤潘百蛙清华大学机械工程系北京博清科技有限公司

精准的焊缝识别与自动跟踪控制是保证机器人焊接质量及作业效率的基础。为实现大型结构件弧面焊缝的高效自动化跟踪焊接，该文提出一种基于单激光传感器的爬行机器人双向自动跟踪技术和自适应权重的焊枪级联控制方法。针对爬行机器人建... 详细信息

精准的焊缝识别与自动跟踪控制是保证机器人焊接质量及作业效率的基础。为实现大型结构件弧面焊缝的高效自动化跟踪焊接，该文提出一种基于单激光传感器的爬行机器人双向自动跟踪技术和自适应权重的焊枪级联控制方法。针对爬行机器人建立运动学模型，分析了激光系统与焊缝的距离偏差预估方法和机器人与焊缝夹角修正方法，通过动态调整爬行机器人本体与焊缝的位置关系实现爬行机器人沿焊缝双向自动跟踪。基于焊接工艺参数和焊缝位置信息确定焊枪姿态和末端位置，通过执行机构的逆运动学模型求解得到焊枪传动关节的运动位移值，并基于运动位移值调整关节电机对焊枪位置进行实时校正。仿真分析了激光系统与机器人本体中心距离对直线焊缝路径跟踪的影响，发现该距离在0.35～0.5 m之间能够兼顾激光系统和机器人本体中心快速跟踪焊缝。初始距离偏差对激光系统与焊缝的距离偏差影响较小，但对机器人与焊缝的夹角偏差影响较大。分析了后退控制的系统稳定条件，并在5G和6G焊接位置开展机器人沿焊缝的双向跟踪性能测试，得到跟踪过程的激光系统与焊缝距离偏差值曲线以及机器人与焊缝夹角曲线，证明了控制系统的有效性。通过对执行机构进行运动学仿真，验证了焊枪定位的准确性。

关键词：大型结构件弧面焊缝爬行机器人单激光传感器双向自动跟踪

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大型结构件耳轴孔同轴度加工工艺研究

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制造技术与机床 2025年第4期 14-19页

作者：高洪涛中国船舶集团有限公司第七一三研究所河南郑州450015

大型结构件耳轴孔同轴度直接影响设备的回转精度和轴承的使用寿命,是企业生产中比较难解决的问题。针对摇摆台外环体,采用厂内分段制造,预留耳轴孔加工余量,在模板平台上对分段刻线,作为现场对接组焊的标志线,各分段在热处理炉内进行退... 详细信息

大型结构件耳轴孔同轴度直接影响设备的回转精度和轴承的使用寿命,是企业生产中比较难解决的问题。针对摇摆台外环体,采用厂内分段制造,预留耳轴孔加工余量,在模板平台上对分段刻线,作为现场对接组焊的标志线,各分段在热处理炉内进行退火去除应力;在安装现场将各分段组焊成形,并采用陶瓷片加热去除焊接应力,采取激光跟踪仪测量配合镗孔加工的工艺路线,实现了大跨距耳轴孔同轴度0.4 mm。实践证明,该加工工艺对类似产品的轴孔加工具有较好的适用性。

关键词：大型结构件耳轴孔同轴度激光跟踪仪镗孔加工工艺

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一种大型结构件的在线翻转技术及应用

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工程机械与维修 2025年第2期 16-17页

作者：高本玉仲伟栋徐州重型机械有限公司江苏徐州221004

为了实现大型结构件的无损翻转,设计开发了一套大型结构件的在线翻转装置。详细介绍了大型结构件的在线翻转技术的原理及核心元件的选择,并成功应用于工程机械大型结构件的装配,为大型结构件的在线翻转装配提供了新的思路和途径。

关键词：大型结构件随动吊装带翻转装置吊臂装配

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大型结构件应力分布特征及其影响力知识的自动获取

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机械强度 2019年第1期41卷 117-124页

作者：花海燕林华福建工程学院机械与汽车工程学院福州350118 福州大学机电工程实践中心福州350116

为探究大型结构件应力分布影响因素的影响力差异,建立了应力分布特征及其影响力知识自动获取机制。针对截面尺寸连续变化的大型结构件,提出应力普查法进行结构件区域分割与最大应力提取,通过区域危险评估确定特征区域,获得应力分布特征... 详细信息

为探究大型结构件应力分布影响因素的影响力差异,建立了应力分布特征及其影响力知识自动获取机制。针对截面尺寸连续变化的大型结构件,提出应力普查法进行结构件区域分割与最大应力提取,通过区域危险评估确定特征区域,获得应力分布特征集;分析结构参数对特征应力与轻量化指标的影响力,建立基于多状态调整策略的知识推理模型,获取各特征应力在不同调整期望的主影响因素及其影响显著度,以此反映满足对应期望应优先调整的结构参数与优先顺序。最后,以鹅颈式动臂为例进行验证,结果表明所提方法可实现大型结构件建模、分析、应力特征提取和影响力知识获取的自动化,能高效、柔性地为大型结构件智能优化提供有价值的知识。

关键词：大型结构件应力普查特征应力影响力知识自动获取

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面向大型结构件爬行机器人智能焊接技术

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清华大学学报（自然科学版） 2023年第10期63卷 1608-1625页

作者：冯消冰王建军王永科陈苏云刘爱平清华大学机械工程系北京100084 北京博清科技有限公司北京100176 中石化第五建设有限公司广州510145

大型结构件的焊接在船舶制造、油气化工、核电工程、能源电力、建筑钢构和轨道交通等高端制造领域中应用广泛,传统手工焊以及轨道小车、龙门吊等半自动焊已无法满足高效、高质量的焊接要求。大型结构件智能化焊接成为发展趋势,以无轨导... 详细信息

大型结构件的焊接在船舶制造、油气化工、核电工程、能源电力、建筑钢构和轨道交通等高端制造领域中应用广泛,传统手工焊以及轨道小车、龙门吊等半自动焊已无法满足高效、高质量的焊接要求。大型结构件智能化焊接成为发展趋势,以无轨导全位置爬行焊接机器人为代表的智能化装备正逐步推动解决大型结构件的自动化焊接问题。该文首先系统介绍了国内外面向大型结构件焊接的智能机器人研究现状,并对有轨和无轨机器人的应用场景及优缺点进行比较,分析认为无轨爬行机器人的灵活性好、适应性强,更适用于大型结构件的焊接。其次,针对大型结构件多层多道焊接时因机械加工、装配、热变形、焊道过多、焊缝堆叠等导致的焊接精度及焊接质量难以保证等问题进行分析,认为自动打底和多层多道自动排道技术还存在多项难点亟待突破。最后,从自动打底、焊缝跟踪、多层多道自动排道方面对相关技术的探索进行归纳,预测了多模态深度学习和多传感器融合技术将成为引领焊接机器人发展的关键技术,为大型结构件的智能化焊接提供方向性指导。

关键词：大型结构件全位置焊接爬行机器人智能化自动打底焊接多层多道自动排道

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大型结构件多机器人焊接协调及智能化技术概况

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航空制造技术 2013年第22期56卷 49-51页

作者：张华军蔡春波陆汉忠上海海工装备高效智能焊接制造工程技术研究中心上海振华重工(集团)股份有限公司焊接所

在生产效率和产品质量并举的今天。单一机器人已不能很好地胜任现代制造业的要求，在开放体系结构的软硬件基础之上，如何实现多机器人的协调运动控制就成为焊接机器人柔性加工的研究重点之一。多机器人协调工作方式可以有效地提高生产... 详细信息

在生产效率和产品质量并举的今天。单一机器人已不能很好地胜任现代制造业的要求，在开放体系结构的软硬件基础之上，如何实现多机器人的协调运动控制就成为焊接机器人柔性加工的研究重点之一。多机器人协调工作方式可以有效地提高生产力并增强实现复杂任务的通用性。

关键词：机器人焊接智能化技术大型结构件开放体系结构多机器人现代制造业焊接机器人产品质量

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大型结构件弹性形变组网摄影测量

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科学技术与工程 2016年第32期16卷 101-106,119页

作者：韩涛中国飞行试验研究院西安710089

针对大型飞机机翼三维高精度弹性形变测量难度大的问题,提出了一种多参数组网像机畸变修正模型,构建了一种快速精确的组网像机标定方案,设计了组网像机三维形变测量方法。理论分析和仿真实验表明,提出的大型飞机机翼三维高精度弹性形变... 详细信息

针对大型飞机机翼三维高精度弹性形变测量难度大的问题,提出了一种多参数组网像机畸变修正模型,构建了一种快速精确的组网像机标定方案,设计了组网像机三维形变测量方法。理论分析和仿真实验表明,提出的大型飞机机翼三维高精度弹性形变组网摄像测量方法具有精度高、速度快特点,同时通过地面实验验证了该方法的可靠性和鲁棒性。在大型客机和其他新型飞机的试飞鉴定中,本方法可以高速率、高精度地获得飞机大型结构件关键部位的三维形变量,具有较好的应用前景。

关键词：弹性形变摄影测量组网像机标定平差法大型结构件

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大型结构件浮动装夹自适应加工方法

大型结构件浮动装夹自适应加工方法

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作者：郝小忠南京航空航天大学

学位级别：博士

飞机大型结构件材料去除率高达90%以上,加工完成后松开装夹,工件往往发生严重的弯曲、扭曲及弯扭组合变形。在制造领域已有方法主要基于残余应力预测或检测进行加工变形预测,进而在离线状态下根据变形预测结果优化工艺实现加工变形控制... 详细信息

飞机大型结构件材料去除率高达90%以上,加工完成后松开装夹,工件往往发生严重的弯曲、扭曲及弯扭组合变形。在制造领域已有方法主要基于残余应力预测或检测进行加工变形预测,进而在离线状态下根据变形预测结果优化工艺实现加工变形控制。由于加工变形预测存在大量不确定因素,加工变形的精确控制已成为新一代飞机研制的重大技术瓶颈之一。针对加工变形精确控制难题,本文对大型结构件浮动装夹自适应加工方法进行了深入研究,论文主要工作和创新点如下:(1)针对大型结构件加工变形精确控制难题,提出了能够在加工过程中自适应释放、监测并消除工件变形的浮动装夹自适应加工模式,发明了嵌入压力、位移传感器的浮动装夹装置,将由不确定性因素导致的加工变形精确控制难题转化为基于监测数据的确定性因素问题求解,为加工变形精确控制提供了新的思路。(2)针对浮动装夹自适应加工模式下的定位难题,提出了6+X定位原理与方法,将工件划分为固定装夹区域和浮动装夹区域,建立了基于动态质心的固定装夹区域优化模型,基于遗传算法求解固定装夹区域,解决了加工过程中既要保证工件加工基准又要充分释放加工变形的难题。与已有定位方法相比,采用本文方法工件变形量平均减少60%以上。(3)针对结构件加工顺序自适应规划难题,通过分析加工过程中的大量变形监测数据,发现优先加工变形最大的区域能够使加工变形趋势变缓的规律,进而提出了加工顺序自适应规划策略、加工区域动态划分方法和区域内特征加工顺序优化方法,实现了基于变形监测数据的加工顺序在线自适应规划,与已有加工顺序规划方法相比,采用本文方法加工变形量平均减小30%以上。(4)基于以上研究,开发了大型结构件浮动装夹自适应加工软硬件系统,并在航空制造企业的多个典型框、梁类零件得到了应用验证。结果表明,零件最终加工变形量均能控制在0.05mm/m以内。

关键词：浮动装夹大型结构件变形控制定位原理加工顺序

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大型结构件焊接变形控制方法

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焊接技术 2008年第6期37卷 54-56页

作者：左延红王双平安徽建筑工业学院机电系安徽合肥230601 安徽水力开发股份有限公司安徽蚌埠233010

对大型结构件焊接变形的种类和变形原因进行了详细的分析,然后介绍了在生产中单独或综合运用工艺参数法、工装模具法及反变形法,来有效控制大型结构件的焊接变形。通过对大量工程机械部件的生产实践,证明这3种方法均可以有效地控制大型... 详细信息

对大型结构件焊接变形的种类和变形原因进行了详细的分析,然后介绍了在生产中单独或综合运用工艺参数法、工装模具法及反变形法,来有效控制大型结构件的焊接变形。通过对大量工程机械部件的生产实践,证明这3种方法均可以有效地控制大型结构件的焊接变形、提高产品质量和合格率。

关键词：大型结构件焊接变形控制方法

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大型结构件孔系同轴度检测系统研究

大型结构件孔系同轴度检测系统研究

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作者：李智超广西科技大学

学位级别：硕士

对于大型结构件的同轴度测量,经过分析发现零件具有孔间距大、孔径小且精度要求较高等技术指标,通过分析国内外相关同轴度检测系统在测量大型结构件时,发现现有的测量系统存在测量速度慢,精度不高等局限性,因此本文提出了基于激光位移... 详细信息

对于大型结构件的同轴度测量,经过分析发现零件具有孔间距大、孔径小且精度要求较高等技术指标,通过分析国内外相关同轴度检测系统在测量大型结构件时,发现现有的测量系统存在测量速度慢,精度不高等局限性,因此本文提出了基于激光位移传感器的非接触式测量方法,研制了大型结构件同轴度检测系统。论文主要开展了四个方面的工作:(1)确定了大型结构件同轴度评价方法。现有同轴度的评价方法有四种,通过分析四种评价方法对大型结构件同轴度测量的适用性和测量结果的影响,认为公共轴线法能够满足大型结构件的测量需求并且符合国标的定义。该方法实现的关键是由测点拟合得到基准轴线和实际被测轴线的方法,本文采用最小二乘法进行轴线的拟合。(2)通过数值仿真,验证了本文提出的同轴度测量方法的有效性。通过UG建模产生仿真数据集,根据算法需求确定两个孔的截面位置并分别获取各个截面等角度的5个采样点的坐标值。经过本文算法的拟合和UG工具的测量对比可知计算结果保持一致,同样加入测量噪声的数据集也能够很好的进行同轴度的检测,说明算法有良好的鲁棒性。(3)开发了大型结构件孔系同轴度检测系统。根据测量原理,机构设计部分包括旋转运动机构和平移运动机构,使得安装在测量轴上的激光位移传感器能够采集到左右两端孔选定截面上的坐标点。为了测量过程的实现完成了系统软硬件设计,其中通过Lab VIEW进行系统数据采集,完成单片机的编程实现上下位机通讯并利用MATLAB软件实现同轴度算法数据处理。根据设计精度要求对激光位移传感器、伺服电机、步进电机和直线导轨进行精度分析并选型,通过误差综合计算可以知道整个同轴度测量系统的理论设计误差为0.11mm,满足大型结构件同轴度1mm的检测要求。(4)通过实验验证了本文研究的同轴度算法和同轴度检测装置的有效性。该测量系统经标定之后,对单孔进行圆柱度测量,检测结果为1.554mm,相对于三坐标测量的结果1.507mm略差,在一定程度上反映了本测量系统拥有较好的测量精度。然后,进行了两孔的同轴度测量实验与数值仿真,结果表明本测量系统能够有效地进行同轴度检测,并且能在3分钟内完成一次同轴度检测。

关键词：大型结构件同轴度基准轴线最小二乘法激光位移传感器

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