柔性轨道全位置焊接机器人研究

针对钢结构现场焊接的工程实践,开发出系列柔性轨道套位置焊接机器人,可选用直导轨、圆导轨、柔性轨道,实现各种复杂曲面的全位置焊接;设计出在线焊缝轨迹示教、在线全位置焊接参数控制、离线焊接参数设置等智能控制程序,并开发出自主学习开放式专家系统,可适应不规则焊缝的轨迹跟踪,实现多层多道焊及全位置焊的自动化焊接.实践表明,该焊接机器人能够较好完成复杂工件的多种焊缝的现场焊接工艺要求.     

用于球罐焊接的柔性导轨焊接机器人研究

针对大型球罐焊接的工程实践,开发出系列柔性轨道焊接机器人,实现球罐的全位置多道多层焊接;并针对研制过程中的难点对焊接机器人锁紧机构的设计、在线焊缝轨迹示教、在线全位置焊接参数控制、自主学习开放式专家系统进行详细说明.实践证明,该柔性导轨焊接机器人能够较好地完成复杂工件的多种焊缝的现场焊接.尤其是球罐全位置焊接的工艺要求.     

焊接自动线和焊接机器人

用于球罐焊接的柔性导轨焊接机器人研究 针对大型球罐焊接的工程实践,开发出系列柔性轨道焊接机器人,实现球罐的全位置多道多层焊接;并针对研制过程中的难点对焊接机器人锁紧机构的设计、在线焊缝轨迹示教、在线全位置焊接参数控制、自主学习开放式专家系统进行详细说明。实践证明,该柔性导轨焊接机器人能够较好地完成复杂工件的多种焊缝的现场焊接,尤其是球罐全位置焊接的工艺要求。     

焊接自动线和焊接机器人

用于球罐焊接的柔性导轨焊接机器人研究 针对大型球罐焊接的工程实践,开发出系列柔性轨道焊接机器人,实现球罐的全位置多道多层焊接;并针对研制过程中的难点对焊接机器人锁紧机构的设计、在线焊缝轨迹示教、在线全位置焊接参数控制、自主学习开放式专家系统进行详细说明。实践证明,该柔性导轨焊接机器人能够较好地完成复杂工件的多种焊缝的现场焊接,尤其是球罐全位置焊接的工艺要求。     

多层多道焊机器人离线编程路径规划

面向机器人多层多道焊接轨迹人工示教编程效率低、难度大的问题,为了提高焊接质量与效率,基于OpenCASCADE建模引擎,开发多层多道焊机器人离线编程软件,从工件模型中提取焊缝信息,取代在线示教操作。提出一种用户自定义焊层焊道数目的路径规划算法,确定每个焊道的空间位置、焊接速度,同时规划焊枪末端姿态,避免与工件发生碰撞。通过机器人加工仿真运动,表明各个焊道位置准确、姿态平顺,验证了路径规划的正确性与可行性,并在实际焊接试验中获得良好的焊接效果。     

奥运(鸟巢)工程焊接机器人研究与应用

分析了国家体育场馆(鸟巢)工程铜结构焊接的特点和要求,研发了一种用于"鸟巢"工程钢结构焊接的轨道式焊接机器人.该机器人机构设计新颖,具有焊缝轨迹示教、焊接参数存储记忆、焊接电源联动控制等功能,可解决厚壁长焊缝、多种焊接位置钢结构的焊接,可满足钢结构现场焊接施工需求,已在奥运"鸟巢"工程中得到应用.     

焊接机器人焊缝视觉跟踪修正系统开发与实验研究

针对示教型机器人在实际焊接中常存在的热变形、工件加工误差和装配误差等因素造成焊缝位置和尺寸变化,导致焊缝和示教轨迹发生偏差等问题,对某型常用焊接机器人的视觉控制器进行了改进,并开发了焊缝视觉跟踪修正系统,将传统的"开环控制"转化为可控的"闭环控制",并通过试验分析,验证了该修正算法的可行性,提高了焊接机器人的焊接精度。     

面向盾构机制造的移动式焊接机器人的研制

针对盾构机盾体焊接特点研制了适用于盾构机焊接的移动式焊接机器人系统。根据机器人焊接作业需求,设计成分体式结构,焊接机头小巧,方便搬运及安装。该焊接机器人适用于横焊、平焊、立焊3种位置焊接模式,并可以对不同的焊接过程参数进行分类管理;具有多层多道焊的"坡口规划"及焊缝示教等功能,可满足盾构机厚板多层多道自动化焊接。利用研制的移动式焊接机器人在盾构机制造现场进行工艺焊接试验,试验结果证明,该移动式机器人能够满足盾构机盾体厚板焊缝自动焊接要求。     

中厚板V形坡口多层多道焊机器人焊接技术研究

针对采用在线示教方式的中厚板V形坡口多层多道焊机器人焊接工艺进行了研究,结合机器人程序中的偏移指令设计了一种新的多层多道焊机器人焊接方法。通过对机器人焊接顺序、焊接路径进行规划,利用简化的焊道截面计算出各个目标点的偏移量,完成对机器人程序的编写。利用机器人离线编程软件Robot Studio以及实际的焊接设备对所提出的方法进行了试验验证。结果表明,该方法可有效减少示教次数,提高焊接效率,焊接后的V型坡口板填充效果以及焊缝成形良好。     

横立转角位置的机器人焊接工艺研究

横立转角位置的焊接广泛应用于装甲车辆、工程机械等领域,随着焊接质量要求的提高,越来越多的产品要求使用弧焊机器人来完成,但弧焊机器人在施焊时的位置精度、工艺参数都是关键技术难点,本课题组以典型的横立转角焊缝为例,通过分析焊接轨迹,设置焊接示教点,调整焊接工艺参数,研究了适用于六轴机器人的横立转角位置的焊接工艺,在指导生产实践,解决工程应用问题方面具有较高的应用价值。     

Research on key control technologies of all-position automatic welding machine

The pipeline all-position automatic welding machine system is a special welding system for automatically welding circumferential joint of pipeline on site, which has been widely used to the long-distance pipeline construction projects due to the advantages of automatic control for welding parameters at all-position, moving speed of bugs and operating. In this paper, the key control technologies of PAWM all-position automatic welding machine (developed by Pipeline Research Institute of CNPC) such as the automatic control system, control software, personal digital assistant (PDA) software and complex programmable logic device(CPLD) program as well as the control method of welding parameter have been described detailedly. With the higher welding quality, higher welding efficiency and lower labor intensity, PAWM all-position automatic welding machine has been successfully applied in many famous pipeline construction projects.     

碳钢管道全位置自动TIG焊

以20# 碳钢管φ88.9×4.5管-管对接焊接为例,简述碳钢管道全位置自动TIG焊的焊接工艺和操作要点.主要包括:工作条件;坡口型式的选择和加工;组对工艺参数和要求;焊接试验前的准备;分析主要工艺参数对焊缝成形的影响;根据全位置焊接过程中的受力特点,合理划分焊接区间,通过试验优化焊接工艺参数;最后按照标准进行一系列检...     

管道全位置自动焊的研究现状及展望

管道全位置自动焊是一种近几年发展比较快的管道现场焊接技术。本研究从全位置自动焊的分类出发,分别介绍了全位置氩弧焊、全位置熔化极气体保护焊、全位置高能束焊和激光复合焊的成形原理、适用范围及优缺点,并对以上焊接方法进行了总结对比。在此基础上展望了管道全位置自动焊接未来的发展方向:高精度的传感器的研究、焊缝成形机理研究以及高能束焊接方法的在管道全位置焊接的应用是今后研究的热点;等离子弧焊接是管道全位置焊接未来的发展方向之一;钛及钛合金等有色金属的全位置自动焊技术也是未来的发展方向之一。     

全位置窄间隙TIG焊接技术研究

以镍基合金为填充材料对全位置窄间隙TIG焊接技术进行研究,分析各个焊接参数对不同位置焊接过程的影响,提出并采用合理焊接参数。对焊接试板进行RT检测、化学成分检验和力学性能检测,结果均符合ASME标准要求及工程应用要求。     

A-TIG焊在核电管道全位置焊接中的应用

研究了活性焊接法在核电管道全位置焊接中的应用.在管道上涂敷活性剂后熔池的受力状况发生根本变化,完全不同于传统的氩弧焊接,熔池流体流动始终是从熔池边缘流向熔池中心,从而增加熔深、变窄熔宽.在分析涂敷活性剂时熔池受力变化的基础上制定了焊接规范,管道全位置焊接时分6段进行参数设置,每一段采用不同的焊接参数.对6 mm厚的不锈钢管道焊接时不开坡口,将活性剂刷涂于待焊焊道表面,使用管道全位置焊机进行焊接,可以一次焊透,并能单面焊双面成型.突破了管道全位置焊机只能焊接薄壁管的局限性,进一步扩大了管道全位置焊机的使用范围,提高焊接效率.     

管道全位置焊接参数控制系统

众多焊接参数的合理匹配和有效控制是管道环缝全位置焊接过程自动化的难题之一。结合路径示教、参数匹配及参数控制等技术，建立了管道环缝全位置焊接过程自动控制系统，并介绍了其工作原理、系统构成和软件设计。该系统能根据焊接位置自动匹配焊接电流、电弧电压、焊接速度以及焊炬摆动的速度和幅度等参数，并通过调节送丝速度实现了焊接电流的PID控制，通过调整焊炬高度实现了电弧长度的模糊控制。该系统还具有离线编程、路径示教和记忆跟踪等功能。将该系统用于非旋转管道环缝全位置焊接过程，实现了打底、填充和盖面焊接的自动控制。结果表明，实际焊接参数与预设值吻合良好，焊缝成形稳定。     

TP347与N08825管对接GTAW焊接工艺研究

347系列不锈钢材料和N08825镍基合金焊接性差异较大,焊接具有一定难度。通过焊接工艺评定论述了TP347与N08825管对接全位置GTAW焊接工艺要领和焊接参数,为焊接同类异种材料提供了参考。     

合龙技术在“鸟巢”主体钢结构的应用用研究

从确定主体钢结构的合龙温度入手,设计了合龙工艺,明确合龙技术要求.实践表明,国家体育场“鸟巢”钢结构焊接工程的成功合龙,不仅为大型的建筑钢结构焊接工程的合龙技术积累了丰富经验,也提供了合龙技术在“鸟巢”主体钢结构运用的一种科学分析方法,同时也为我国大型建筑钢结构合龙技术的焊接规程提供了有力的技术支持.     

电弧强干扰下计算机间多级通讯研究

根据管道全位置焊需要控制的参量多和实时性强的特点,选择分布式计算机控制系统作为整体控制方案,设计出座机之间的串行通讯网络和各从从机间的同步控制网络,并制定了统一的信息格式和通讯协议。考虑焊接现场干扰强的情况,采用数据个数,参数类别和异或数三重校验方式,胡保多机通讯可靠,完全满足控制要求。     

对爬行式弧焊机器人立向与横向焊接工艺的研究

介绍了新型爬行式弧焊机器人对大型构件不同焊接住置的焊接工艺研究，在大量试验中主要研究了焊接速度、焊接电流、焊枪住姿等人工调节因素对焊接质量的影响，并总结了针对该系统的各因素的调整方法和量值。试验表明，参数的适当改变使该系统能有效地应用于不同位置的焊接，以保证大型构件的全位置自动化焊接的实现。