本文關(guān)鍵詞：基于CPAC管件相貫線自動(dòng)焊接控制系統(tǒng)研發(fā)

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【摘要】：隨著科技水平的日益發(fā)展以及工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的突飛猛進(jìn),在焊接領(lǐng)域,越來越多的企業(yè)加大了對自動(dòng)焊接專用機(jī)械的重視程度。尤其是石油天然氣、建筑等行業(yè)的快速發(fā)展,推動(dòng)了管件焊接產(chǎn)品的需求,但是兩個(gè)的管件相交形成的馬鞍形復(fù)雜空間曲線的焊接依舊主要靠人工進(jìn)行焊接。并且石油化工管體通常較大,采用人工焊接往往不能一次完成,進(jìn)而造成焊后廢品率較高、焊接效率過低、焊接成本增高等問題。因此研制出低成本、操作簡單、適合野外大型管道焊接、焊接成品率高的管件相貫線自動(dòng)焊接設(shè)備成為企業(yè)急需解決的問題。針對目前國內(nèi)大型管件相貫線焊接自動(dòng)化程度低,焊接效率和質(zhì)量不高,尤其是野外作業(yè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,無法滿足焊接行業(yè)需求的現(xiàn)狀。本文以管件相貫線自動(dòng)焊接控制系統(tǒng)為研究對象,在查閱了大量國內(nèi)外有關(guān)的文獻(xiàn)資料并且經(jīng)過市場需求調(diào)研后,聯(lián)合濟(jì)南時(shí)代新紀(jì)元共同研制開發(fā)了適用于野外焊接的管件相貫線自動(dòng)焊接控制系統(tǒng),根據(jù)兩管件相交形成的馬鞍形相貫線的特點(diǎn)以及管件相貫線自動(dòng)焊接的技術(shù)要求,確定了以CPAC為核心的管件相貫線自動(dòng)焊接控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。在分析野外焊接操作需要的簡單、搬運(yùn)方便等特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用CPAC的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)和相應(yīng)的糾正控制算法,實(shí)現(xiàn)馬鞍形軌跡的自動(dòng)糾正。同時(shí)將PI控制器加入到試運(yùn)行模塊,以保證試運(yùn)行階段速度的穩(wěn)定性,最終實(shí)現(xiàn)試運(yùn)行模塊對糾正后的曲線的驗(yàn)證,以保證焊接的安全及準(zhǔn)確性。采用焊槍控制算法公式找到各軸位置角度的對應(yīng)關(guān)系,并通過MATLAB進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了各軸位置和速度的精確控制。詳細(xì)介紹了管件相貫線自動(dòng)焊接控制系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計(jì)方案,對各部件的選型以及功能做出詳細(xì)說明,最后對軟件具體功能以及如何通過Otostudio編程實(shí)現(xiàn)所需功能進(jìn)行了具體的說明。該軟件不僅能夠?qū)崿F(xiàn)管件相貫線糾正后的自動(dòng)焊接,還實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),對焊接參數(shù)進(jìn)行修改,保存及調(diào)用同種工件的焊接參數(shù)文件以實(shí)現(xiàn)快速焊接,手動(dòng)控制焊接設(shè)備等具體功能。通過這些功能使該控制系統(tǒng)真正做到了自動(dòng)化控制,提高了管件相貫線的焊接效率和質(zhì)量,滿足了企業(yè)對適用于野外焊接的管件相貫線自動(dòng)焊接設(shè)備的需要。經(jīng)過工廠的實(shí)際測試,本文研發(fā)的管件相貫線自動(dòng)焊接控制系統(tǒng)能夠根據(jù)管件尺寸參數(shù)生成馬鞍曲線并且能夠根據(jù)糾正點(diǎn)對馬鞍曲線進(jìn)行糾正,并且糾正后的曲線能夠滿足實(shí)際管件相貫線的焊接要求。實(shí)際焊接完成后的馬鞍形曲線空間焊縫滿足焊接的技術(shù)要求,并且自動(dòng)焊接控制系統(tǒng)效率高、加工過程安全可靠,在野外操作方便,可進(jìn)行市場推廣。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG409

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1212018