全位置管道自動(dòng)焊接控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、在管道焊接施工技術(shù)中，全位置自動(dòng)焊接技術(shù)以其高效率、高質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)成為現(xiàn)代焊接技術(shù)發(fā)展的方向，進(jìn)行全位置自動(dòng)焊接控制技術(shù)的研究，具有理論意義、工程意義和經(jīng)濟(jì)意義。 本文研究開發(fā)了一種關(guān)于管道全位置自動(dòng)焊接控制系統(tǒng)，主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： (1)簡要介紹了全位置自動(dòng)焊接機(jī)的發(fā)展歷程和發(fā)展現(xiàn)狀，通過對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)的分析，論述了開發(fā)全位置自動(dòng)焊接控制系統(tǒng)的目的和意義。并根據(jù)全位置自動(dòng)焊接機(jī)的工作特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了符合施工要求的開發(fā)方

2、案。 (2)采用具有精簡指令集的高檔ATmegal28單片機(jī)和符合USB10協(xié)議的Cypress AN213l接口芯片以及大容量FIFO緩沖器件AL422B開發(fā)了一個(gè)數(shù)據(jù)高速傳輸、信息實(shí)時(shí)處理和性能穩(wěn)定的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)接受上位機(jī)的數(shù)據(jù)、控制信息，驅(qū)動(dòng)伺服和步進(jìn)電機(jī)，調(diào)節(jié)焊接電源，并行采樣工作電壓和電流，實(shí)時(shí)控制整個(gè)焊接運(yùn)行過程。 (3)針對(duì)不同的管徑和臂厚，對(duì)管口進(jìn)行合理的空間分段。根據(jù)各段典型曲型點(diǎn)的焊接規(guī)范，采用三

3、次B樣條插值算法進(jìn)行參數(shù)曲線擬合，然后將目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)一步細(xì)化。然后，在圓率法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了三次B樣條曲線的控制頂點(diǎn)的定量修正，使曲線的局部能量積分取得極小值，從而得到局部光順的三次B樣條曲線。下位機(jī)將按照得到的數(shù)據(jù)集合線性插值，從而實(shí)現(xiàn)焊接過程中工藝參數(shù)的平滑連續(xù)變化，很好的解決了管道全位置焊接過程中熔池穩(wěn)定性控制問題。 (4)在整個(gè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，上位機(jī)采用Visual C++語言編程實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)的人機(jī)界面輸入和控制算法的實(shí)現(xiàn)以