基于CADCAM的船體分段機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃方法

基于CADCAM的船體分段機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃方法基于CADCAM的船體分段機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃方法摘要：船體分段是船舶制造過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的船體分段焊接工藝需要大量的人工參與，效率低下且易受操作者經(jīng)驗(yàn)的影響。為了提高船體分段的生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量，本文提出了一種基于CADCAM的船體分段機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃方法。該方法結(jié)合CADCAM技術(shù)和機(jī)器人焊接技術(shù)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)船體分段的數(shù)字化描述，自動(dòng)生成機(jī)器人焊接的路徑規(guī)劃，并通過(guò)仿真驗(yàn)證方法的可行性和有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法可以提高船體分段焊接的自動(dòng)化水平，減少人工操作的參與，提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率。關(guān)鍵詞：CADCAM；船體分段；機(jī)器人焊接；路徑規(guī)劃1.引言船體分段是船舶制造過(guò)程中非常重要的一步，通過(guò)將船體分為多個(gè)小段，然后進(jìn)行焊接、拼接等工作，最終形成整個(gè)船體。傳統(tǒng)的船體分段焊接工藝主要依賴人工操作，需要大量的人力投入，且操作準(zhǔn)確性和效率容易受到操作者經(jīng)驗(yàn)的影響。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人焊接被廣泛應(yīng)用于船體分段焊接中，可以大大提高工作效率和焊接質(zhì)量。2.CADCAM技術(shù)在船體分段中的應(yīng)用CADCAM（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造）技術(shù)可以在船體分段中實(shí)現(xiàn)數(shù)字化描述和自動(dòng)化加工。通過(guò)將船體分段的三維模型導(dǎo)入CADCAM軟件中，可以自動(dòng)生成分段的工藝路徑和焊接工藝參數(shù)。同時(shí)，CADCAM軟件還可以模擬整個(gè)船體焊接的過(guò)程，以便進(jìn)一步優(yōu)化工藝方案。3.船體分段機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃方法船體分段的機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃是實(shí)現(xiàn)船體分段自動(dòng)化焊接的關(guān)鍵。本文采用以下步驟實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃：3.1船體分段的數(shù)字化描述首先，將船體分段的三維模型導(dǎo)入CADCAM軟件中，并將模型進(jìn)行分割，得到每個(gè)分段的三維模型。3.2焊接路徑規(guī)劃算法設(shè)計(jì)根據(jù)每個(gè)分段的三維模型，設(shè)計(jì)一種適合機(jī)器人焊接的路徑規(guī)劃算法。該算法要考慮焊接路徑的連續(xù)性、優(yōu)化性和安全性等因素。3.3焊接路徑生成根據(jù)路徑規(guī)劃算法，生成每個(gè)分段的焊接路徑。路徑可以是直線、圓弧等形式，具體形式根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定。3.4焊接路徑仿真和驗(yàn)證通過(guò)CADCAM軟件的仿真模塊，對(duì)生成的焊接路徑進(jìn)行仿真和驗(yàn)證，以確保路徑的合理性、安全性和可行性。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析在某船舶制造廠進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，將提出的方法應(yīng)用于船體分段的機(jī)器人焊接。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，采用該方法可以實(shí)現(xiàn)船體分段的自動(dòng)化焊接，大大減少了人工操作，提高了焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率。5.結(jié)論本文提出了一種基于CADCAM的船體分段機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃方法。該方法通過(guò)數(shù)字化描述船體分段，并自動(dòng)生成機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)了船體分段焊接的自動(dòng)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠提高船體分段焊接的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，為船舶制造行業(yè)提供了一種新的工藝方法。參考文獻(xiàn)：[1]Hussain,T.,Liu,M.,&Bicroft,E.(2018).Areviewonweldingautomationwithreferencetoshipbuilding.JournalofCleanerProduction,171,1636-1654.[2]Zhao,J.J.,Ding,W.Y.,&Meng,Y.L.(2015).TheApplicationofCAPPTechnologyforLargeMarineEquipments.KeyEngineeringMaterials,663,666-671.[3]Kim,W.,Choi,J.,Kim,N.,&Park,K.(2017).ApplyingAugmentedRealityforWeldin