管道全位置自動(dòng)焊接系統(tǒng)研究.pdf

1、焊接是制造業(yè)中傳統(tǒng)的重要加工工藝方法之一，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。隨著現(xiàn)代信息化、自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，焊接自動(dòng)化與智能化已經(jīng)成為必然趨勢(shì)，尤其是對(duì)于大口徑、厚管壁的油氣管道。由于大型油氣管道焊接一般都在野外作業(yè)，地形地貌復(fù)雜，焊接環(huán)境較差，管道移動(dòng)困難，所以焊接施工難度很大。但是其對(duì)焊接質(zhì)量的要求高，因?yàn)楹附淤|(zhì)量的好壞直接關(guān)系到管線以后使用的安全性，所以依靠傳統(tǒng)手工焊接已經(jīng)不能滿足焊接需求，而管道全位置自動(dòng)焊接技術(shù)的使用越發(fā)廣泛。
　　現(xiàn)

2、有管道全位置自動(dòng)焊接技術(shù)已經(jīng)取得一定的發(fā)展成果，手臂式焊接機(jī)器人、基于焊接軌道的移動(dòng)式焊接小車等都已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)工程中得到一定應(yīng)用。但是手臂式焊接機(jī)器人活動(dòng)半徑易受限，而軌道式焊接小車受焊接軌道尺寸及安裝等問題的限制，主要適用于小口徑管道，因此無導(dǎo)軌式移動(dòng)焊接自動(dòng)化技術(shù)更能適應(yīng)未來大口徑油氣管道焊接的需要。
　　本論文的主要研究?jī)?nèi)容即為大口徑管道全位置自動(dòng)焊接機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過永磁輪行走機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)無軌道式的全位置焊接，去掉了焊接軌道的限

3、制，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)以及焊縫跟蹤傳感技術(shù)取代軌道的導(dǎo)向作用。本系統(tǒng)的靈活性和機(jī)動(dòng)性更大，適應(yīng)性更強(qiáng)，便于野外焊接作業(yè)。
　　論文首先介紹了管道全位置自動(dòng)焊接系統(tǒng)的總體組成，并對(duì)各部分的功能要求及方案選擇做了簡(jiǎn)要闡述;其次完成機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其基于Solidworks的三維建模，機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包含行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、焊槍擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、橫向跟蹤機(jī)構(gòu)以及高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)四個(gè)部分;最后對(duì)焊接自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件、軟件兩方面設(shè)計(jì)做詳細(xì)介紹，闡述控制系統(tǒng)的