基于任务均衡的双臂三维激光切割机分区算法研究与验证

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作者 王靖 舒雷 +1 位作者 林毓培 段书凯 《西南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期213-223,共11页

为了提高多切割头三维激光切割机的协同切割效率,提出了一种新的任务均衡分区算法。该算法在路径规划前对切割任务进行了预分区,预分区时综合考虑了待切孔大小和切割辅助耗时等因素,增强了分区的可靠性,在路径规划后依据耗时差值最小的... 为了提高多切割头三维激光切割机的协同切割效率,提出了一种新的任务均衡分区算法。该算法在路径规划前对切割任务进行了预分区,预分区时综合考虑了待切孔大小和切割辅助耗时等因素,增强了分区的可靠性,在路径规划后依据耗时差值最小的原则调整分区,实现了两分区耗时平衡和交错距离最小化。在采用遗传算法的路径规划中引入了位置约束,降低了切割头碰撞风险。将其与模糊C聚类法和KMeans聚类法共同应用于模拟的三维零件和实际生产的汽车车身零件的分区以及路径规划试验中,并以空行程长度、切割耗时和分区间隙为指标对比探究其优劣。结果表明:针对模拟的三维零件,任务均衡法在耗时差值和分区间隙方面均优于聚类法,在空行程长度方面较聚类法稳定性更好;针对实际生产的B柱零件,3种任务分区算法结果完全一致,效果均很好;针对实际生产的车门内板零件,任务均衡法在空行程方面优于聚类法,在耗时差值、最大耗时和分区间隙方面的优势更加明显。 展开更多

关键词 任务均衡 三维激光切割 分区算法 协同 路径规划

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三维激光切割技术在车身覆盖件制造中的应用与研究 被引量：19

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作者 陈根余 黄丰杰 +1 位作者 刘旭飞 张均 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期67-69,共3页

本文讨论了三维激光切割的设备、数控编程技术及夹具设计方法,重点分析了自动编程的应用过程,三维激光切割技术的应用大大缩短了新车型的开发周期、降低了小批量车身制造的成本。

关键词 车身覆盖件 三维激光切割 自动编程 网格夹具

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车身覆盖件的三维激光切割转角过烧的研究 被引量：3

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作者 陈根余 刘旭飞 +2 位作者 梅丽芳 赵智 黄丰杰 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期62-63,共2页

本文论述了三维激光切割技术在车身制造中的应用,探讨了三维激光切割中的难点。采用CO2激光在三维五轴数控切割机床上对车身覆盖件进行了切割工艺试验,对入射角和激光型式进行了深入的研究,并分析了对切割质量的影响。试验结果表明,入... 本文论述了三维激光切割技术在车身制造中的应用,探讨了三维激光切割中的难点。采用CO2激光在三维五轴数控切割机床上对车身覆盖件进行了切割工艺试验,对入射角和激光型式进行了深入的研究,并分析了对切割质量的影响。试验结果表明,入射角在临界角度内,对切缝宽度、切割面粗糙度和切割面波纹的影响不大,但超过这个临界角度,切割质量很差;在切割转角处时,应尽可能采用脉冲激光进行切割,避免转角处因热量过于集中而产生过烧,从而获得较好的切割质量。 展开更多

关键词 车身覆盖件 三维激光切割 入射角 过烧

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三维激光切割的发展现状 被引量：11

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作者 黄开金 谢长生 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 1998年第6期352-356,共5页

三维激光切割在汽车工业和航天航空工业等领域已得到广泛的应用。综述了国内外三维激光切割机的发展历史、三维激光切割的应用现状及存在的问题。

关键词 三维激光切割 汽车工业 航天航空工业

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薄壁不锈钢圆管三维激光切割夹具设计 被引量：5

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作者 王斌修 田新国 《制造技术与机床》 北大核心 2013年第1期151-152,154,共3页

设计夹具解决了三维激光切割薄壁不锈钢圆管时,采用直接装夹方式产生装夹变形、翘曲变形及定位精度低的问题,而且还可以提高薄壁不锈钢圆管的切割质量和加工效率。

关键词 三维激光切割 薄壁不锈钢圆管 夹具

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三维激光切割在机械加工机床中的集成研究 被引量：6

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作者 孙晓 蒋明 +2 位作者 陈聪 高明 曾晓雁 《制造技术与机床》 北大核心 2015年第1期29-32,37,共5页

研究了如何在机械加工的五轴机床中集成三维激光切割功能,并开发了三维激光切割控制软件。围绕该840Dsl数控系统进行三维激光切割系统硬件集成设计以实现激光切割过程中各加工控制部件自动化控制;并针对三维激光切割系统硬件结构,控制... 研究了如何在机械加工的五轴机床中集成三维激光切割功能,并开发了三维激光切割控制软件。围绕该840Dsl数控系统进行三维激光切割系统硬件集成设计以实现激光切割过程中各加工控制部件自动化控制;并针对三维激光切割系统硬件结构,控制软件进行模块化设计,包括离线编程模块、加工控制模块设计以及激光切割工艺数据库等3大模块。通过在五轴龙门机床上调试验证,该控制软件能够很好实现三维激光切割控制功能。该研究将激光切割功能集成在传统机械加工机床中,这将提高机床的利用效率,同时简化工件装夹流程,提高加工效率。该研究对机械加工机床功能扩展有较大的参考价值。 展开更多

关键词 复合加工机床 三维激光切割 840Dsl数控系统 激光切割工艺API

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高强钢热冲压结构件三维激光切割回弹规律及精度补偿方法 被引量：5

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作者 李守港 刘鹏 +1 位作者 刘祥 胡志力 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第22期2741-2747,共7页

为了减小高强钢车身结构件三维激光切割过程中回弹缺陷对切割精度的影响,将热冲压后的高强钢车身构件应用于三维激光切割,研究其回弹特性。以某车型的高强钢车身结构件A柱为研究对象,利用有限元仿真软件AUTOFORM与ABAQUS分别建立了热冲... 为了减小高强钢车身结构件三维激光切割过程中回弹缺陷对切割精度的影响,将热冲压后的高强钢车身构件应用于三维激光切割,研究其回弹特性。以某车型的高强钢车身结构件A柱为研究对象,利用有限元仿真软件AUTOFORM与ABAQUS分别建立了热冲压和激光切割有限元模型,通过数值模拟得到回弹值分布图,揭示了车身结构件在切割后轮廓的回弹规律。根据基于回弹预测的直接补偿方法对轮廓进行补偿以确定最佳切割轮廓,对A柱冲压半成品进行切割试验验证,试验结果表明,所提补偿方法能够将轮廓误差控制在公差范围内,轮廓误差减小约28.5%,型面回弹减小约38.3%,验证了该补偿方法的有效性。 展开更多

关键词 三维激光切割 轮廓精度 回弹 高强钢

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三维激光切割转角“过烧”试验研究 被引量：3

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作者 杨海华 冯爱新 +1 位作者 赵莹 程好 《热加工工艺》 北大核心 2019年第1期59-63,共5页

三维激光在切割带有转角的工件时,由于能量的过多射入,在转角处会发生过烧现象。采用2 kW的Rofin光纤激光器、RX160L型史陶比尔机器人以及配套的辅助设备集成的三维激光切割机对45钢转角切割进行了研究,提出了在转角处减少工艺参数点、... 三维激光在切割带有转角的工件时,由于能量的过多射入,在转角处会发生过烧现象。采用2 kW的Rofin光纤激光器、RX160L型史陶比尔机器人以及配套的辅助设备集成的三维激光切割机对45钢转角切割进行了研究,提出了在转角处减少工艺参数点、优化激光切割过程中机器人的运动姿态以及优化工艺参数的工艺手段减少过烧现象。研究结果表明在激光功率600 W,切割速度25 mm/s,辅助气体O2压力0.21 MPa时,经过工艺优化后进行转角切割可以有效避免过烧现象的发生,获得的切割断面平整,无挂渣。随着激光功率和辅助气体压力的增大,切缝宽度增大;随着切割速度增大,切缝宽度减小。随着激光功率增加,切割面粗糙度减小;随着切割速度和辅助气体压力增大,切割面粗糙度先减小后增大。 展开更多

关键词 三维激光切割 转角过烧 工艺参数点 运动姿态 辅助气体

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基于Motoman机器人的激光三维切割技术 被引量：2

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作者 朱有坤 黄木春 +1 位作者 崔永忠 周罡 《激光杂志》 北大核心 2016年第10期39-41,共3页

三维激光切割技术广泛应用于新车型前期零部件的小批量生产和样车整车制造的生产过程中,目前,已取代传统生产工艺中的修边模和冲孔模,不但大大降低了小批量车身制造的成本,而且缩短了新车型前期开发的周期。本文主要围绕车身覆盖件的三... 三维激光切割技术广泛应用于新车型前期零部件的小批量生产和样车整车制造的生产过程中,目前,已取代传统生产工艺中的修边模和冲孔模,不但大大降低了小批量车身制造的成本,而且缩短了新车型前期开发的周期。本文主要围绕车身覆盖件的三维激光切割工艺及其切割夹具展开论述,解决实际生产中所遇到的工艺问题,提高激光切割的精度和质量。 展开更多

关键词 MOTOMAN机器人 三维激光切割 车身覆盖件 程序编辑 网格夹具

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NTC公司的三维五轴数控激光切割机 被引量：1

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作者 吉成祥 《航空制造技术》 北大核心 2004年第8期101-102,共2页

NTC公司是一个专门服务于汽车制造行业的专业机床生产厂家。1983年，NTC公司与日本丰田汽车公司共同合作开发出了世界上第一台三维五轴数控激光切割机，并针对汽车工业的要求，经过20年来技术的不断改进和完善，在广泛吸取用户使用经验... NTC公司是一个专门服务于汽车制造行业的专业机床生产厂家。1983年，NTC公司与日本丰田汽车公司共同合作开发出了世界上第一台三维五轴数控激光切割机，并针对汽车工业的要求，经过20年来技术的不断改进和完善，在广泛吸取用户使用经验的基础上，形成了自己独有的技术，其主要特点有： 展开更多

关键词 NTC公司 三维五轴数控激光切割机 摇杆控制箱 割嘴结构

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基于PC的三维激光加工数控系统构架与关键问题研究 被引量：1

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作者 迟关心 吴湘 崔丽娟 《航空制造技术》 2020年第23期40-45,共6页

提出了以微步距硬件插补为核心的三维激光切割数控系统构架,分析了软件任务并构建了控制功能的实时调度模型,实现了Windows平台的实时性及多任务协调控制。开发了基于DDA精插补的微步距硬件插补模块,满足运动控制的速度与精度要求;构建... 提出了以微步距硬件插补为核心的三维激光切割数控系统构架,分析了软件任务并构建了控制功能的实时调度模型,实现了Windows平台的实时性及多任务协调控制。开发了基于DDA精插补的微步距硬件插补模块,满足运动控制的速度与精度要求;构建了内核驱动模块实现中断响应与伺服控制;结合空间圆弧转接理论与前推–回溯算法开发了轨迹速度预测与平滑模块;提出了硬件分频调节法实现进给倍率的改变。该三维激光切割数控系统能够实现高速高精度运动控制,并且软硬件结合的开放式结构提高了系统的实时性以及功能的可扩展性。 展开更多

关键词 三维激光切割 数控系统 硬件插补 WINDOWS系统

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激光技术在汽车轻量化中的应用和展望 被引量：3

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作者 范彦宏 苟苏文 崔永忠 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1-2,共2页

传统能源的大量消耗已经成为一个全球性的问题,其中汽车对燃料的消耗占了很大比例。因此,减少燃料消耗已成为汽车工业发展和社会可持续发展急需解决的关键问题。汽车轻量化就是解决这一问题的办法之一,本文主要就激光技术在汽车轻量化... 传统能源的大量消耗已经成为一个全球性的问题,其中汽车对燃料的消耗占了很大比例。因此,减少燃料消耗已成为汽车工业发展和社会可持续发展急需解决的关键问题。汽车轻量化就是解决这一问题的办法之一,本文主要就激光技术在汽车轻量化中的应用进行了总结和展望。 展开更多

关键词 激光焊接 三维激光切割 汽车轻量化

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