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船体典型曲面分段自动装配方案研究
| 论文题名： | 船体典型曲面分段自动装配方案研究 |
| 关键词： | 散货船;船体曲面分段;自动装配;机器人焊接;工艺规划;虚拟仿真 |
| 摘要： | 船体曲面分段由于结构复杂,制造较为困难，在我国船厂还处于人工装焊状态，因而制造效率不高，导致它成为船舶制造周期的瓶颈。时代进入工业4.0，智能船厂要实现智能制造，而船体分段智能制造需以智能机器为中心。工业机器人作为智能机器的代表，在船体曲面分段实现自动装配替代人工装焊将发挥不可替代的作用，同时是未来我国船厂技术升级转型必由之路。以智能机器为中心的船体分段虚拟装配，通过仿真是实现船厂资源的优化利用、降低生产成本与缩短船舶生产周期的必要手段。 本文以散货船典型曲面分段为研究对象，在仿真平台下运用机器人进行曲面分段自动化装配研究，主要研究内容有： （1）根据现行船体分段划分的方法、原则、特点以及评估方法，结合机器人焊接的工作特点，提出一个基于机器人装焊的船体分段划分方案，建立相应的分段划分原则、规范以及评估方法，并根据评估方法对一个散货船曲面分段划分方案进行评估。 （2）分析曲面分段的装配形式，根据曲面分段的结构特点，结合工业机器人工作特点，进行基于机器人焊接曲面分段装配中心（平台）设计。针对散货船典型曲面分段，构建一个适合机器人装配的中心，确定装配中心的尺寸、工位划分、设备选择、资源配置以及总体布置形式。 （3）对散货船典型曲面分段机器人自动装配进行工艺规划。对仿真过程中需要的设备资源运用CATIA进行建模，针对造船胎架的结构特点，利用Visual Basic6.0对CATIA软件进行二次开发，读取EXCEL中胎架的高度值，开发出胎架参数化设计模块，实现胎架自动化设计与建模，提高船舶生产仿真效率。 （4）在DELMIA软件平台中，按照产品（Product）、工艺（Process）、资源（Resource）分别导入曲面分段、装配流程、机器人、场地以及各种设备数字模型，建立PPR仿真构架，实现船体典型曲面分段机器人自动装配工艺仿真验证,主要解决机器人装配仿真过程中路径规划、碰撞干涉、离线编程等问题。 |
| 作者： | 侯朋 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 郑绍春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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