用于遙控焊接的管道全位置自動(dòng)焊技術(shù).pdf

1、核環(huán)境中的設(shè)備維修任務(wù)涉及大量管道全位置焊接。由于惡劣的工作環(huán)境和對(duì)焊接質(zhì)量的高要求，機(jī)器人遙操作及相關(guān)技術(shù)是解決核環(huán)境下管道檢測(cè)、維修等工作的重要途徑，而目前通用的管道全位置焊接機(jī)無法滿足遙控焊接系統(tǒng)的要求。本文根據(jù)遙控焊接的需要和管道全位置自動(dòng)焊接的特點(diǎn)，從實(shí)用化角度出發(fā)，研制了一套針對(duì)核環(huán)境中小口徑管道的全位置自動(dòng)焊接裝置，完成了與遙操作機(jī)器人焊接系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)了管道的遙控焊接。
　　本文首先對(duì)裝置的硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。硬件系

2、統(tǒng)采用“模塊化”的設(shè)計(jì)思想，主要包括工具自動(dòng)夾緊裝置、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、專用焊槍及焊槍微調(diào)系統(tǒng)、機(jī)器人末端工具快速更換器接口的預(yù)留等設(shè)計(jì)。利用計(jì)算機(jī)軟件完成系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)模擬，建立管道全位置自動(dòng)焊接裝置的硬件系統(tǒng)。
　　然后，對(duì)全位置自動(dòng)焊接裝置編寫了控制軟件。根據(jù)工作環(huán)境和管道焊接任務(wù)的要求，該控制軟件以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心，結(jié)合多功能運(yùn)動(dòng)控制卡組成驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件的控制功能主要包括對(duì)管道氣動(dòng)夾緊裝置的控制，以實(shí)現(xiàn)裝置的

3、自動(dòng)夾緊和拆卸；對(duì)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制，以實(shí)現(xiàn)焊接速度的控制、焊槍行走軌跡控制及焊接周向位置的控制；對(duì)焊槍微調(diào)電機(jī)的控制，以實(shí)現(xiàn)焊槍的軸向位置調(diào)整和法向焊槍高度調(diào)整。
　　最后，本文通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所研制的管道全位置自動(dòng)焊接裝置的各項(xiàng)性能。分別進(jìn)行了系統(tǒng)夾緊固定、焊接平穩(wěn)性、焊槍旋轉(zhuǎn)同心度、焊槍調(diào)節(jié)、焊槍性能等一系列實(shí)驗(yàn)。進(jìn)一步完成了與遙控操作機(jī)器人系統(tǒng)的集成實(shí)驗(yàn)，包括與機(jī)器人系統(tǒng)的對(duì)接操作、裝置與管道裝配操作、管道焊接操作的綜合性實(shí)