基于GA算法的协调机器人双光束激光焊接轨迹规划研究.pdfVIP

学兔兔 务l 訇 化 基于Q 算法鬯勺协调机器人双光束激光焊接轨迹规划研究 ： of GA由ased algorithm to coordinate robot dual-beam laserwelding trajectory planning 宋琳琳 ，徐志刚 ，王军义 ，毛明旭。 SONG Lin．1in ，XU Zhi—gang ，WANG Jun—yi ，MAO Ming—XU (1．沈阳理工大学沈阳，11O168；2．中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳110179；3．辽宁科技大学，鞍山114051) 摘 要：针对长尺寸整体薄壁板T型接头激光焊接，提出双光束激光焊接技术，成功解决T型接头单面 双侧焊接，保证T型接头的双面成型，对整体变形量控制和隐身性能的提高起到不可替代的作 用。针对双光束激光焊接机器人采用激光跟踪技术进行焊缝提取与跟踪，使激光焊接头回归 到焊缝有效范围内；运用遗传算法和主从机器人协调操作得到两台机器人的最优焊接轨迹， 保证焊接的一致性，确保焊接质量。 关键词：遗传算法；机器人协调；双光束激光焊接；轨迹规划 中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1 009-01 34(201 4)1 0(下)-011 6-03 Doi：1 0．3969／J．1ssn．1 009-01 34．2014．1 0(下)．30 0 引言 之间T型接头的焊接问题，该技术采用两束激光对 航空制造能力是衡量国家工业基础、科技领 壁板结构T型接头两侧同步施焊，完成蒙皮与加强 先水平和综合国力的重要标志，国产战机的先进 筋之间的连接。双光束激光焊接有比单光束焊接 制造技术是支撑国防建设的重要力量，针对新型 更复杂的机理，它采用了对称的焊接热源，从T型 战机机身高强度、超机动性及优异隐身性能的设 接头两侧同步施焊，扩大了深熔焊小孔上端的开 计要求，钛合金结构件的焊接／连接科学技术成为 口有利于焊接过程中气体的逸出增强了小孔的稳 亟待解决的关键问题。尾段制造采用钛合金薄壁 定性，从而减少气孔率、增加过程稳定性，最大 类的新型轻量化结构可以实现减重、减少制造工 程度地减小焊接产生的变形，保证蒙皮外型面的 序及节约材料的目的。 形状精度。因此，双光束激光焊接技术在国外航 空制造领域迅速得到了应用。空客公司在以A380 目前，国内还没有针对整体壁板T型接头激 为代表的系列机型上均大量采用了双光束激光焊 光焊接的成熟装备和工艺，各飞机制造公司一直 接的铝合金整体壁板，即采用双光束激光焊接技 采用普通的铆接或电阻穿透焊接，不能满足设计 术将6013 T6铝合金机身蒙皮与6013 T65ll铝合金 的需要。国外发达国家有成熟的激光焊接专门设 加强筋焊接成为整体机身壁板，如图l所示，取代 备，但是限制对我国的出口，针对目前的国际政 原有的铆接密封壁板，强度提高近20％，结构重量 治环境，急需解决整体薄壁板T型接头焊接成形问