基于数据驱动的船舶中组立智能焊接技术应用研究

刘季杭; 何开平; 刘亚; 潘兴兴; 闫德俊

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2024.10.12

“华光新材杯”高质量论文推荐 | 浏览量 : 0 下载量: 0 CSCD: 0

PDF
导出
分享
收藏
专辑

基于数据驱动的船舶中组立智能焊接技术应用研究
Research on the Application of Data-Driven Intelligent Welding Technology in Ships Unit Assembly
2024年54卷第10期页码：99-107
纸质出版日期： 2024-10-25 ，
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.10.12
稿件说明：

移动端阅览

刘季杭，何开平，刘亚，等.基于数据驱动的船舶中组立智能焊接技术应用研究［J］.电焊机，2024，54（10）：99-107.

LIU Jihang, HE Kaiping, LIU Ya, et al.Research on the Application of Data-Driven Intelligent Welding Technology in Ships Unit Assembly[J].Electric Welding Machine, 2024, 54(10): 99-107.
刘季杭，何开平，刘亚，等.基于数据驱动的船舶中组立智能焊接技术应用研究［J］.电焊机，2024，54（10）：99-107. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.10.12.

LIU Jihang, HE Kaiping, LIU Ya, et al.Research on the Application of Data-Driven Intelligent Welding Technology in Ships Unit Assembly[J].Electric Welding Machine, 2024, 54(10): 99-107. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.10.12.

摘要

针对船舶中组立尺寸大、结构复杂、障碍物多，机器人自动化焊接难以应用，本文提出基于数据驱动的船舶中组立智能焊接技术，通过中组立三维模型和龙门式机器人构建仿真场景，采用广度搜索与深度搜索相结合的办法高效识别船体结构节点元素特征，并利用空间三维结构交线拟合提取焊缝曲线，建立安全焊接生产空间的防撞检测机制和避障规则，进而精准引导多机器人避障与自动焊接作业。结果表明，采用该智能焊接技术提高了中组立焊接效率和焊接质量，促进了船舶建造自动化、数字化生产，提升船舶行业智能化、先进工艺技术水平。

Abstract

This paper proposes a data-driven intelligent welding technology for ships unit assembly structure

which is difficult to apply due to the large assembly size

complex structure

and many obstacles in ships. The simulation scene is constructed through a 3D model of ship assembly and a gantry robot. The method of combining breadth search and depth search is used to efficiently identify the node element characteristics of the ship structure

and the weld curve is extracted by fitting the intersection line of the spatial 3D structure. A collision detection mechanism and obstacle avoidance rules for safe welding production space are established to accurately guide multi robot obstacle avoidance and automatic welding operations. The results indicate that the adoption of this intelligent welding technology has improved the efficiency and quality of intermediate assembly welding

promoted the automation and digital production of shipbuilding

and enhanced the intelligence and advanced process technology level of the shipbuilding industry.

关键词

船体焊接机器人应用智能制造

Keywords

hullweldingrobot applicationintelligent manufacturing

references

喻军，王羽泽，李超，等. 船舶制造焊接机器人应用关键技术［J］. 船舶与海洋工程，2019，35（6）：49-53.

YU J，WANG Y Z，LI C，et al. Analysis on the Key Technologies of Welding Robots in Shipbuilding Industry［J］. Naval Architecture and Ocean Engineering，2019，35（6）：49-53.

沈文轩，刘庆，陈丽，等. 海洋油气生产平台上部模块关键结构件智能焊接工艺［J］. 造船技术，2024，52（02）：52-56.

SHEN W X，LIU Q，CHEN L，et al. Intelligent Welding Procedure for Key Structural Memberof Topside Module of Offshore Oil and Gas Production Platform［J］.Marine Technology，2024，52（02）：52-56.

张兴田. 船舶分段结构建造工序优化路径研究［J］. 船舶物资与市场，2024，32（06）：57-59.

ZHANG X T. Research on Optimization Path of Ship Segmented Structure Construction Process［J］. Marine Equipment/Materials & Marketing，2024，32（06）：57-59.

谢静远，邢宏岩，周文鑫，等. 面向船舶小组立的门式机器人焊接系统应用［J］. 造船技术，2021，49（6）：72-76.

XIE J Y，XING H Y，ZHOU W X，et al. Application of Gantry Robot Welding System Towards Ship Sub-Assembly［J］. Marine Technology，2021，49（6）：72-76.

黄敏健，谢新，郄金波，等. 船舶分段制造装备智能化需求分析［J］. 造船技术，2021，49（6）：68-71.

HUANG M J，XIE X，QIE J B，et al. Analysis of Intelligent Demand for Ship Section Manufacturing Equipment［J］. Marine Technology，2021，49（6）：68-71.

霍厚志，杨朔，刘龙飞，等. 我国焊接机器人应用现状及关键技术概述［J］. 焊管，2023，46（5）：1-7.

HUO H Z，YANG S，LIU L F，et al. Overview of Application Status and Key Technologies of Welding Robot in China［J］. Welded Pipe and Tube，2023，46（5）：1-7.

马新宇. 基于深度优先的铁路站场图遍历算法研究［J］. 价值工程，2023，42（06）：144-146.

MA X Y. Traversal Algorithm of Railway Yard Map Based on DFS［J］. Value Engineering，2023，42（06）：144-146.

王岳，何磊，郑斌华，等. 基于XML的异构船体结构数据交换技术［J］. 江苏科技大学学报：自然科学版，2020（6）：8-12.

WANG Y，HE L，ZHENG B H，et al. Data exchange technology of ship hull structure based on XML［J］.Journal of Jiangsu University of Science and Technology：Natural Science Edition，2020（6）：8-12.

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

轨道客车连接技术难题及发展趋势

国际焊接质量体系研究进展

13MnNiMoR钢大直径封头拼缝的组织及性能研究

基于激光寻位的柴油机气缸盖焊接系统

焊接过程微观组织演变的相场模拟研究进展