管道全位置自動焊接系統(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、自動化技術(shù)的發(fā)展，焊接自動化與智能化已經(jīng)成為必然趨勢，尤其是對于大口徑、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，管道移動困難，所以焊接施工難度很大。但是其對焊接質(zhì)量的要求高，因為焊接質(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，而管道全位置自動焊接技術(shù)的使用越發(fā)廣泛。
　　現(xiàn)

2、有管道全位置自動焊接技術(shù)已經(jīng)取得一定的發(fā)展成果，手臂式焊接機器人、基于焊接軌道的移動式焊接小車等都已經(jīng)在現(xiàn)實工程中得到一定應(yīng)用。但是手臂式焊接機器人活動半徑易受限，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)軌式移動焊接自動化技術(shù)更能適應(yīng)未來大口徑油氣管道焊接的需要。
　　本論文的主要研究內(nèi)容即為大口徑管道全位置自動焊接機電系統(tǒng)設(shè)計。通過永磁輪行走機構(gòu)實現(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)的靈活性和機動性更大，適應(yīng)性更強，便于野外焊接作業(yè)。
　　論文首先介紹了管道全位置自動焊接系統(tǒng)的總體組成，并對各部分的功能要求及方案選擇做了簡要闡述;其次完成機械運動系統(tǒng)設(shè)計及其基于Solidworks的三維建模，機械系統(tǒng)的設(shè)計包含行走驅(qū)動機構(gòu)、焊槍擺動機構(gòu)、橫向跟蹤機構(gòu)以及高度調(diào)節(jié)機構(gòu)四個部分;最后對焊接自動控制系統(tǒng)的硬件、軟件兩方面設(shè)計做詳細(xì)介紹，闡述控制系統(tǒng)的