1.3本课题的研究目的和主要工作

本课题的研究目的是集成机器人自动焊接技术及计算机视觉焊缝识别技术，采用一个上料机器人、两个供料机器人和两个焊接机器人，设计了管桩端板多工位机器人自动化焊接系统，以解决管桩端板焊缝宽度不均匀、位置不固定的问题，从而满足各种管桩端板切口焊接的需要。文章中各章节的内容安排如下: 第一章:介绍了管桩端板焊接现状和存在的问题，叙述了焊接自动化的国内外发展现状，阐明了课题的研究目的和论文的研究内容。 第二章:首先分析了管桩端板的自动化焊接需求，接着给出了系统总体方案设计主要考虑的因素，介绍了多工位机器人自动化焊接系统的工艺流程，最后给出了系统的总体方案和布局设计。 第三章:首先介绍了控制系统的总体设计思路。分析了Profibus-DP总线的系统结 构，给出了控制系统的总体设计方案，并简要绘制了控制系统电气原理图。接着，介绍了PLC系统和机器人系统。详细介绍了D-H法刚体运动学及机器人正运动学和机器人系统的标定过程。最后，说明了传感器系统的硬件设计。 第四章:首先给出了控制系统人机交互界面，PLC梯形图的程序设计。其次，介绍了机器人系统程序设计，其中包括上料机器人程序设计、供料机器人程序设计以及焊接机器人程序设计。再次，介绍了基于halcon的管桩端板焊缝图像处理。最后，用ABB公司开发的Robotstudi。软件对整个系统进行了仿真。

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