摘要
大型厚板在船舶、高压容器等领域广泛应用，传统焊接工艺工序多，产品的质量稳定性差，生产效率低，只适合应用于手工焊和半自动焊中，工人劳动强度大，生产环境恶劣。为此，我们提出了一种高效的厚板双面双弧焊工艺，该工艺可以简化工艺流程，提高生产率、减小变形和改善焊缝质量，适合于机器人焊接。 基于这种高效的双面双弧焊工艺，我们提出了“双机器人厚板双面双弧焊”。为实现双机器人系统的集成与协调控制，必须解决诸多关键技术，本文对其中的多层多道路径规划、厚板双机器人焊接的离线编程、双机器人主从协调算法进行了研究。 首先，在基于SolidWorks的离线编程系统上开发出针对厚板焊多层多道焊接路径规划模块，采用焊道截面规划，通过等面积、等高和自定义三种规划方式，实现了离线对多层多道焊接路径的规划。这种离线规划方式避免了传统在线示教的缺点，提高多层多道焊规划效率。 其次,在离线编程系统中建立了KUKA机器人的仿真设备，建立了双机器人厚板焊接的工作单元；通过建立“指令目录”来实现了多机器人编程指令的管理，通过“时序”的控制双机器人的协调，从而实现双机器人厚板焊接仿真，并能够由指令目录直接生成机器人任务文件，实现了双机器人厚板双面双弧焊过程的“离线示教”。 最后，针对双机器人的协调控制，推导了以一台机器人为主，另一台机器人随动的主从协调算法。 经过初步实验，能够通过多层多道离线规划，快捷地生成机器人任务文件，从而实现多层多道焊接，在仿真环境采用主从协调算法，实现了机器人的主从运动。
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