用于遙控焊接的管道全位置自動焊技術.pdf

1、核環(huán)境中的設備維修任務涉及大量管道全位置焊接。由于惡劣的工作環(huán)境和對焊接質量的高要求，機器人遙操作及相關技術是解決核環(huán)境下管道檢測、維修等工作的重要途徑，而目前通用的管道全位置焊接機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焊接的特點，從實用化角度出發(fā)，研制了一套針對核環(huán)境中小口徑管道的全位置自動焊接裝置，完成了與遙操作機器人焊接系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)了管道的遙控焊接。
　　本文首先對裝置的硬件進行了設計。硬件系

2、統(tǒng)采用“模塊化”的設計思想，主要包括工具自動夾緊裝置、機械傳動機構、專用焊槍及焊槍微調系統(tǒng)、機器人末端工具快速更換器接口的預留等設計。利用計算機軟件完成系統(tǒng)的硬件設計和運動模擬，建立管道全位置自動焊接裝置的硬件系統(tǒng)。
　　然后，對全位置自動焊接裝置編寫了控制軟件。根據(jù)工作環(huán)境和管道焊接任務的要求，該控制軟件以工業(yè)控制計算機為核心，結合多功能運動控制卡組成驅動控制系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件的控制功能主要包括對管道氣動夾緊裝置的控制，以實現(xiàn)裝置的

3、自動夾緊和拆卸；對機械傳動機構的控制，以實現(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；對焊槍微調電機的控制，以實現(xiàn)焊槍的軸向位置調整和法向焊槍高度調整。
　　最后，本文通過實驗驗證了所研制的管道全位置自動焊接裝置的各項性能。分別進行了系統(tǒng)夾緊固定、焊接平穩(wěn)性、焊槍旋轉同心度、焊槍調節(jié)、焊槍性能等一系列實驗。進一步完成了與遙控操作機器人系統(tǒng)的集成實驗，包括與機器人系統(tǒng)的對接操作、裝置與管道裝配操作、管道焊接操作的綜合性實