超声波驱动的机器人等离子体弧切割的自适应控制,用于形应用
Aasim Mohamed1, Charalampos Loukas1, Momchil Vasilev1
1Electronic & Electrical Engineering, University of Strathclyde, Royal College Building, 204 George St, Glasgow, G1 1XW Scotland, UK.
The International journal, advanced manufacturing technology
|April 3, 2025
概括
这项研究引入了一种使用超声波传感器的自动化机器人等离子切割系统,以改善钢板形. 通过减少错误和材料浪费,自适应系统可提高重工业的精度和效率.
科学领域:
- 机器人和自动化 机器人和自动化
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 制造过程 制造过程 制造过程
背景情况:
- 石油/天然气和造船等重工业面临手工热切割和削的挑战,原因是技能短缺和工艺不一致.
- 传统方法导致人为错误,切割质量变化,重加工增加和材料浪费,阻碍接准备的生产力.
- 需要自动化解决方案来提高钢板加工用于接的精度和效率.
研究的目的:
- 开发和验证一个适应性机器人等离子切割系统用于钢板形.
- 将实时超声波传感集成到机器人控制系统中,用于自动测厚和参数调整.
- 为了提高精度和减少手工干预热切割和形过程.
主要方法:
- 实施了与实时超声波传感器集成的机器人等离子体切割系统.
- 开发了一种用于测量钢板厚度和计算形距离的自动化方法.
- 能够根据超声波传感器数据进行切割参数的自适应调整和机器人路径生成.
主要成果:
- 超声波驱动的机器人切割系统显著降低了平均切割误差百分比,为4.47%的角和14.27%的根面偏差.
- 通过0.130.23°之间的角偏差和0.020.05毫米之间的根面偏差实现了更好的精度.
- 与传统方法相比,证明了显著的改进,传统方法显示了角的平均误差为18%,根面偏差为77.1%.
结论:
- 开发的自适应性机器人等离子切割系统成功地自动化了参数输入和钢板形的运动规划.
- 实时超声波传感提供动态适应,与传统方法相比,提高了准确性和效率.
- 这项技术为钢铁制造和接行业提供了显著的好处,因为它提高了质量并减少了等离子 bevel 切割中的浪费.
