彈性軌道式管道環(huán)焊縫焊接機(jī)器人設(shè)計(jì)與焊接工藝研究.pdf

1、脈沖型熔化極氣體保護(hù)焊（簡(jiǎn)稱(chēng)P-GMAW）是目前最適用于管道全位置焊接的一種焊接工藝，但在焊接過(guò)程中它對(duì)管道行走機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性能具有較高的要求。因此，本文設(shè)計(jì)了一種彈性軌道式管道環(huán)焊縫焊接機(jī)器人，在滿(mǎn)足P-GMAW焊接工藝對(duì)圓周行走機(jī)構(gòu)、焊槍軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)、焊槍擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的速度、精度要求的情況下，展開(kāi)平焊、立焊和仰焊位置脈沖參數(shù)對(duì)焊縫質(zhì)量影響的研究，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)以及對(duì)各焊接位置焊接接頭金相組織的觀(guān)察分析，研究了脈沖參數(shù)對(duì)焊接接頭機(jī)械性能的影

2、響。
　　首先，結(jié)合P-GMAW焊接工藝對(duì)管道行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性能的要求，設(shè)計(jì)了軌道爬行小車(chē)和彈性軌道，其關(guān)鍵技術(shù)包括：行走驅(qū)動(dòng)模塊、徑向調(diào)整模塊、橫向調(diào)整模塊、焊槍擺動(dòng)模塊和彈性軌道模塊，著重對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、動(dòng)作原理、設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行了分析。接著，對(duì)焊接小車(chē)和焊接工藝電控系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容為：對(duì)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器和編碼器的選型以及對(duì)焊接電流、電壓檢測(cè)電路等電路的設(shè)計(jì)。
　　然后，為了研究本設(shè)計(jì)的焊接機(jī)器人在全位置P-GMAW焊接中脈

3、沖參數(shù)對(duì)焊縫質(zhì)量的影響，將管道全位置焊接分為平焊、立焊和仰焊三個(gè)區(qū)間進(jìn)行研究。結(jié)合前人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了相同平均電流、平均電壓下不同脈沖參數(shù)（峰值時(shí)間、峰值電流）對(duì)熔滴過(guò)渡方式的影響，初步建立了一脈一滴參數(shù)選取的經(jīng)驗(yàn)公式，為現(xiàn)場(chǎng)管道全位置焊接參數(shù)的選取提供了依據(jù)。焊絲干伸長(zhǎng)及其壓降的分析，說(shuō)明了在全位置焊接中，焊絲干伸長(zhǎng)可保證熔滴過(guò)渡的連續(xù)性。
　　最后，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)管道平焊、立焊和仰焊位置的焊接實(shí)驗(yàn)，初步驗(yàn)證了上述理想狀態(tài)下本文建