焊接机器人控制设计与仿真研究

采用MFC为框架平台设计实现上位机、以DSP控制器为下位机模式设计控制焊接机器人控制系统,其中DSP控制器以TMS320F28335为控制芯片设计外围硬件电路,支持TCP/IP、CAN、RS232等通信方式,控制器与伺服系统之间通过RS232进行连接,采用指令方式控制伺服系统。在Matlab7.0平台上对机器人各关节运动进行实时仿真,验证所设计的控制系统是可行的。     

海洋平台管道自动焊接工艺研究

针对海洋平台运维工程管线厚壁管道对接接头的机器人自动焊接生产线要求,分别采用K-TIG、高频TIG焊及直流TIG焊等打底焊工艺,以及混氩保护气体条件下的脉冲MAG填充盖面焊工艺,对生产线的焊接工艺进行了工艺适应性研究,并按照美标ASME BPVC相关要求对焊接试验中的焊件进行了焊缝力学性能和X射线探伤,制定出一套可用于实际焊接生产焊接生产工艺参数,为管线管道的自动化焊接生产奠定了工艺基础。     

自保护药芯焊丝管道全位置自动焊接工艺研究

针对小口径管道传统的人工焊接方法效率低下、劳动强度高、存在安全风险且对操作工人技能要求高,难以满足现代工程的需求,设计了一款小口径管道内焊接机器人.该机器人能够在管道内部自主移动,利用精密的机械结构实现高质量的自动化焊接.机器人主要由行走机构、涨紧机构、焊枪升降机构、焊枪回转机构、送丝机构和智能控制系统等部分组成,通过智能控制系统来精确控制各个电机驱动单元,实现全电动的焊接作业.与现有外焊设备相比,这款内焊机器人能有效避免外部环境干扰,提升焊接稳定性,尤其适用于空间受限、难以采用传统焊接方法的施工环境.此设计不仅提升了自动化焊接的灵活性,还展现了焊接技术的智能化发展趋势,为油气管道建设提供了技术支持.

     

计算机控制管道焊接机器人抗干扰电路设计

在电弧强干扰下，管道焊接机器人抗干扰设计成为管道焊接过程稳定性关键，其中管道焊接机器人抗干扰电路设计是主要影响因素之一。通过对管道焊接机器人复位电路、时钟电路、电源电路、机械开关触点电路和弧压采样线路的分析，提出相应处理措施：采用MAX692A硬件看门狗和屏蔽双绞线技术；设计抗干扰时钟脉冲电路；设计低通滤波器滤滤除供电线路高频电磁干扰；主控制板供电电源采用分离式专用微机开关电源供电；采用光电隔离和软件延时消除机械开关触点干扰；在电弧电压采样电路中采取隔离吸收等措施。     

管道预制焊接机器人的研究

研究了一种管道焊接机器人系统,采用激光视觉传感,在两个维度上完成管道焊缝的识别与跟踪,并在焊接第一道焊缝(打底焊)的同时,利用机器人记忆功能完成管道焊缝示教过程,简化了焊接操作过程.试验结果验证该焊接机器人系统满足管道自动化焊接的需求.     

管道全位置焊接机器人结构设计与分析

针对长输油气管道焊接效率低、劳动强度大和焊接质量不稳定的问题,研制了一种管道全位置焊接机器人。根据野外施工特点,采用模块化设计方法,确定了焊接机器人结构,主要包括行走机构、焊炬调节机构和送丝系统三部分,并对其结构特点和工作原理进行了分析。根据机械模型建立了机器人的运动学方程,进行了仿真和试验研究,仿真结果表明：该机器人可以完成对应壁厚钢管的焊接,且焊接质量良好。     

焊接异型钢管孔型设计初探

在引入辅助图形的基础上,运用解析法计算异型钢管的孔型,并借助计算机进行辅助设计,可提高运算速度和精度。     

遥操作干式高压海底管道维修焊接机器人系统

干式高压焊接是既能保证焊接质量又易于实施的海底管道维修方法.基于目前的自动化技术水平和海管坡口制备难度大的现实,提出了基于高级焊工焊接知识和潜水员水下工作技能的遥控海底管道维修焊接策略.研制了一套干式高压环境管道全位置焊接机器人及其分置于水面母船甲板和水下干式舱的机器人焊接控制系统,研制了分别用于场景、坡口和焊缝的视觉监视系统,以及计算机远程信息采集监控系统,它们与水下干式舱系统一道构成了水下干式管道维修系统.还研究了干式舱充气气体种类、焊接电源特殊性和舱内引弧问题.利用先期在干式高压焊接实验室获得的海管焊接工艺完成了海上焊接维修试验,焊缝质量良好.

Abstract：

Among the available underwater pipeline repair methods, hyperbaric TIG welding technology may be the easier one to obtain better joint quality. Due to the low automation level and the bevel preparation difficulty, the repair welding should be conducted based on both the welding knowledge of the welder on deck and the operation skill of the diver. A tele-operated robot for all position hypetharic pipe welding was developed. In the specified case of underwater welding, the process was controlled by a surface based operator, a clear and real time image of the arc as well as the image of groove location were required. An observation system of three cameras for chamber, groove and weld was also developed respectively. All the necessary message of vision, welding current and arc voltage were collected and transferred to the surface by the developed computerized information system. The underwater pipeline maintanence system consists of the welding robot, observation system, the informarion system, together with the habitation. The chamber gas type, the welding power source and arc striking were also studied. With the welding proceedure developed in the hyperbaric welding laboratory, a good weld was obtained in a underwater pipe repair welding test at Bohai sea.     

长输管道异型管件及补口新工艺的探讨

文章简要分析了长输管道异型管件及补口的两种方法，即高膜厚PU防腐涂料刷涂法和火焰塑料喷涂方法。这两种方法都比较适合于现代高效、快节奏、高质量的野外施工作业的要求。