SIZER软件在自动堆焊机控制系统设计中的应用

膜式水冷壁广泛应用于锅炉工业中,但由于在其工作环境中高温烟气对水冷壁产生高温腐蚀及气流磨损,需要在水冷壁表面堆焊一层耐热、耐蚀材料。为了保证获得低稀释率的堆焊焊缝,采用立向下焊接工艺。设计了水冷壁自动堆焊设备,包括用于将水冷壁铅直固定的管排架和焊接平台所在的门架,门架顶部的电机带动装有焊接平台的横梁上下运动,完成从上往下的焊接操作,同时焊接平台在横梁电机驱动下作左右运动,完成水冷壁的整个表面堆焊。焊接前,通过焊接平台上的1个旋转电机和2个微调电机调整焊枪位姿;焊接过程中,传感器反馈焊枪距水冷壁左右、前后的距离,两个微调电机调整焊枪与水冷壁的距离,使焊枪始终跟踪所需的焊接位置。该设备使用8个电机来实现焊枪的多轴运动,需要构建驱动系统和控制系统。根据各机构机械运动的要求,采用SIZER软件配置驱动系统和控制系统,获得各电气元器件的型号和设备技术数据,为自动堆焊设备的研制打下基础。     

弧形小截面箱体内焊缝自动焊接的研究及应用

介绍了一种关于弧形狭长小截面箱体内焊缝自动跟踪焊接的方法。针对弧形狭长小截面箱体内焊缝无法施焊的现象,采用磁力小车置于工件箱体内,2把焊枪固定到小车端部指定位置,通过焊缝自动跟踪,在箱体内行驶同时完成2条内焊缝的焊接。采用小车带动双焊枪自动焊接,不仅满足了弧形小截面箱体内焊缝的设计需求,提高焊接效率,而且可靠、稳定地保证了焊接质量。     

移动机器人波纹板折线角焊缝跟踪控制

在对集装箱波纹板形式的焊缝进行焊接时,不仅要控制焊枪跟踪焊缝移动,同时还要保证焊枪相对于焊接面的倾角.设计了一种移动焊接机器人,该机器人以轮式移动小车作为平台,配以可以伸缩和转动的执行机构控制焊枪运动.采用旋转电弧作为传感器对焊枪偏差和倾角同时进行检测,通过控制三个关节协调动作,实现焊缝跟踪的同时对焊枪倾角进行调整.还对机器人的运动学模型进行了研究,在此基础上结合模糊控制理论设计了控制器,最后通过实际焊接试验证明了所提出的方法的有效性.     

基于CCD传感的移动焊接平台结构设计

设计了一种基于CCD传感的轮式移动焊接平台机构,采用光杠配合丝杠改进常规的十字滑块机构,改善移动焊接平台整体的平衡性,降低了焊缝跟踪中对平衡控制的难度.本设计采用两个无刷直流电机驱动十字滑块实现左右和上下运动,采用一个步进电机调整CCD传感器滤光装置的位置.MIG和TIG焊枪的支撑机构选用工业型材组合装配方式,根据不同的实验环境能够调整MIG和TIG焊枪的夹角大小.该移动焊接平台结构紧凑、灵活,易于实现自身的平衡调节,可完成各种焊接实验及空间焊缝的焊接,实验得到机构的执行精度在1mm的范围内.     

基于语音控制的三维焊枪微调机构

本文介绍一种专用焊接机器三维焊枪微调机构的控制方法,釆用单片机控制技术、语音识别技术和步进电机控制技术,以语音控制代替手动调整三维焊枪微调机构,在步进电机的驱动下,实现焊枪对不同工件在焊前及焊接中焊枪与焊缝角度位置准确调节,保证焊接质量、降低实操人员劳动强度,提高工作效率,是一种操作简便的焊枪微调机构控制实用技术。     

大型构件横焊机器人的研制

针对船舶、储罐等大型构件的焊接,研制了用于大型构件横焊的机器人,该机器人由轮履式爬行小车、精密十字滑块、激光焊缝跟踪系统、控制系统组成.激光焊缝跟踪系统实时检测焊缝偏差,十字滑块快速调节焊枪位置消除偏差,控制系统根据十字滑块的位置变化情况,控制小车运动.     

锅炉筒体内环焊缝埋弧自动焊机

普通的埋孤焊接小车和焊接操作架无法进入锅炉筒体内实施焊接,锅炉筒体组合最后一道内环焊缝的焊接一直采用手工焊接.研发的锅炉筒体内环焊缝埋弧自动焊机的核心部分为焊接小车、焊缝跟踪器和焊枪调整机构,焊接电源、筒体转胎和焊丝盘为常规设备.其创新之处在于:一是焊接小车体积小、质量轻,一个工人即可将其搬出、入筒体人孔;二是焊接小车...     

基于FPGA的爬行式焊接机器人控制系统研究

大型结构的曲面焊缝轨迹是具有三维方向偏差的空间曲线,在焊接过程中焊件会产生焊接变形,传统的导轨式自动焊接设备无法准确地焊接曲面焊缝。设计开发了一套爬行式焊接机器人控制系统,以FPGA(现场可编程逻辑门阵列)作为硬件电路的主控芯片,通过RS232接收焊枪高度方向的激光传感器位置信号,并采用硬件描述语言(Verilog HDL)编写控制软件,通过定时采样插补实现了焊枪高度位置的自动调整,保证了CTWD(导电嘴到工件距离)的精确控制。焊枪横向位置可通过控制器上的按键进行手工微调,保证焊枪沿坡口中心运动,该控制器能保证焊接工艺稳定,焊接位置准确,焊缝成形质量好。     

管道插接相贯线专用焊接机器人

管道插接相贯线焊缝是典型的、复杂的空间焊缝.针对管道插接焊缝的特殊焊接工艺要求,采用串并联混合方式设计了一种新型的5自由度焊接机器人,实现了机器人锚固、运动机构、焊枪姿态调节机构和送丝机构的一体化设计.设计了2自由度的自动定心手腕机构,实现了焊枪位置和焊枪姿态的独立控制,建立了专用焊接机器人的运动学模型.针对通用型的相贯线模型,建立了焊枪位置、焊枪姿态和焊接速度的实时控制数学模型.结果表明,该焊接机器人锚固牢固、定位准确,焊接过程可控性好,控制模型能够满足空间相贯线焊缝的焊接工艺要求.     

全铝散热器封头自动焊设备及焊接工艺

为了完成全铝汽车散热器封头焊接工序上的两条平面曲线焊缝的自动焊接,研制了一台双工位双枪自动焊设备。该设备采用以C8051F020单片机为内核的自动控制系统,控制分别安装在直线导轨上的两台焊接小车的行走和安装在两个十字滑台上的两把焊枪做平面曲线运动,并控制其他电机、气缸、焊机等的动作,从而实现全铝汽车散热器封头环形焊缝的自动焊接。并介绍了该设备的机械结构原理和电气控制原理以及自动焊接工艺。     

薄板机器人自动焊接焊枪三维偏差的有效提取

机器人自动化焊接中焊枪三维偏差的提取是实现自动纠偏的前提.薄板机器人MAG对接焊接中对试件开坡口,试验中利用被动视觉传感器采集焊缝图像.通过调整滤、减光组合使得同一帧图像中出现稳定的电弧区域、坡口边缘线和缝隙接头线.设计有效算法直接提取缝隙接头线.以电弧区域的几何中心反馈焊枪位置,设计有效算法在缝隙接头线上确定焊枪当前跟踪位置,并借助视觉标定技术将其转换为世界坐标.利用用户软件系统从机器人控制系统中获取焊枪在世界坐标系下的坐标及转换后的坐标.结果表明,文中算法可以有效获取焊枪的三维偏差.     

管内锚固式相贯线专用焊接机器人

管道插接相贯线焊缝是典型的、复杂的空问焊缝.针对管道插接焊缝的特殊焊接工艺要求,采用串并联混合方式设计了一种新型的5自由度焊接机器人.机器人以管道内壁为锚固对象,实现了机器人锚固、运动机构、焊枪姿态调节机构和送丝机构的一体化设计.机器人利用3个关节对焊枪位置进行控制,利用2自由度的自动定心手腕机构对焊枪进行姿态控制,实现了焊枪位置和焊枪姿态的独立控制.针对该专用焊接机器人,建立了焊接机器人的运动学模型,给出了机器人运动学模型解法.实际焊接试验表明,该焊接机器人锚固牢固、定位准确,焊接过程可控性好,控制模型能够满足空间相贯线焊缝的焊接工艺要求.     

WZ2-160Z型薄壁筒体纵缝氩弧焊专机的适用范围及技术性能

本焊机系制造不锈钢筒体专用氩弧焊机 ,专门用于薄壁筒体纵缝的自动焊接。焊机为卧式 ,结构合理 ,控制和操作简便 ,性能稳定可靠。焊机主要由主机、控制箱和电源等 3部分组成。主机内有 :(1)焊接小车 ,小车上装有焊枪 ;(2 )齿轮传动机构 ,它带动小车作纵向往复运动 ;(3)压紧机构 ,将工件工料后定位压紧 ,准备待焊 ;(4)焊枪调节机构 ,它装于小车上 ,可调节焊枪上下、左右、前后位置 ,保证焊枪处在焊缝的正确位置 ;(5)卸料机构 ,它将已焊好的工件顺利取出。控制箱主要有面板、直流调速板、控制元件、电源变压器组成。通过接插元件与需采集的信…     

塔吊臂架角钢外角接焊缝跟踪系统

为实现塔吊臂架角钢外角接接缝的自动化焊接,设计了一套具有可靠性高、能够在工业现场长期应用的激光视觉焊缝跟踪系统.介绍了系统的组成和工作原理.根据外角接接头几何特点,设计了一套专门图像处理算法,能够快速准确可靠地提取焊缝特征和中心位置,并对焊缝中心检测结果进行数字滤波,以提高抗干扰性.在焊枪纠偏控制中,针对检测传感器前置的特点,水平方向的焊缝跟踪采用一种基于实时焊缝斜率的跟踪算法,并运用PD算法进行焊枪调整;针对高度方向上的焊缝跟踪特点,采用带智能积分的模糊控制器进行焊枪调整.经现场试用表明,该系统运行稳定,能够满足焊接精度要求,具有较高的实用价值.     

基于焊缝路点局部点云的焊枪空间姿态确定

针对目前基于三维视觉传感面向几何与位置信息不确定工件的机器人焊接研究中,焊缝路点的焊枪空间姿态确定方法针对性强、局限性高等问题,提出了一种基于焊缝路点局部点云的焊枪空间姿态确定方法.首先描述了焊枪的空间姿态参数模型,然后通过考虑传感器的前置安装距离确定kd-tree的最小搜索半径,获取焊缝路点处的局部点云,并逐步确定该路点处焊枪的偏摆平面与倾斜平面,从而确定焊枪在该焊缝路点处与工件的无碰空间姿态.结果表明,该方法适应性强、有效性好.由于点云表面质量的原因,姿态确定结果与真实姿态存在一定波动,后续经过平滑处理可以满足机器人焊接需求,有望提升基于三维视觉传感面向几何与位置信息不确定工件的机器人自主焊接作业水平.     

基于嵌入式DSP视觉伺服平台的管道MIG打底焊焊缝成形控制

针对坡口加工及焊接变形等因素引起的焊缝坡口宽度不确定性变化影响焊缝成形的问题,建立了基于嵌入式DSP(digital signal processor)视觉伺服平台的管道MIG打底焊焊缝成形控制系统.所设计的视觉伺服平台采用TMS320DM642实现焊接熔池区域图像的采集与处理,采用TMS320F2812实现焊枪位姿和焊接工艺参数的实时调整.设计了专门的图像处理算法,分离并提取熔池、焊缝和焊丝的位置信息.通过对焊缝坡口宽度变化的视觉检测,实时调节焊接速度、焊枪摆动宽度和中心位置等参数,获得了外观良好、X光检验合格的焊缝成形.     

基于运动控制器的三自由度焊接机械手控制系统设计与实现

利用运动控制器、工控机、步进电机等硬件研制了平面曲线焊机.该焊机采用Windows中DLL和多线程的软件开发技术,满足平面曲线焊缝焊接的要求,且焊机的软件系统采用模块化设计,部分模块具有通用性.在所开发的AutoCAD VBA软件包采用了逐点比较法插补技术.保证了在焊接过程中焊枪始终和焊缝曲线的法线保持重合.实践证明,...     

C64地板焊接生产线介绍

概述在铁路车辆制造行业中,C64底架地板边缘焊缝焊接主要采用手工气保焊焊接;对地板拼接焊缝的焊接,部分厂家采用手工气保焊焊接,部分厂家采用小车自动埋弧焊接,小车轨道为简易移动摆放式,焊缝对中很难保证。焊接生产过程自动化程度低,焊缝质量不稳定。我公司设计的底架地板纵焊缝自动焊接生产线,着重提高系统的自动化、焊缝质量及焊接效率。a.设计方案敞车底架地板焊接台主要由龙门式自动埋弧机、气保焊自动台车、定位夹紧胎架等组成,龙门式自动埋弧焊机采用双丝单弧埋弧焊接工艺,适宜焊缝宽度大、要求余高小的薄板焊接。其横梁上的滑动小…     

C64横梁自动焊接生产线

概述C64横梁主要由上盖板、下盖板和腹板组成,采用埋弧焊工艺完成上、下盖板与腹板4条焊缝的焊接。在传统的车辆生产行业中,通常采用的生产过程为:手工上料→工件组对→手工点焊→机械传输工件至上盖板、腹板焊接工位→焊枪固定,工件向前传输完成第1、2条角焊缝焊接→机械传输工件至翻转工位,工件翻转180°→机械传输工件至下盖板、腹板焊接工位→焊枪固定,工件向前传输完成第3、4条角焊缝焊接→横梁回转90°,机械传输至筋板焊接工位→机械传输至下料工位。该生产流水线生产流程长,占用空间大,自动化程度不高,每一工位都需工人进行辅助操作…     

管道插接焊缝位置及焊枪位姿建模

管道插接相贯线焊缝是典型的、复杂的空间焊缝.针对弧焊机器人工作的特殊要求,在不失一般性的基础上,建立了焊缝位置及焊枪位姿的数学模型,以坐标系的形式定量描述了焊缝及焊枪的位置和方向,确定了能够准确描述焊枪姿态的参数:工作角、行走角和自转角,并给出了计算方法.通过对相贯线焊缝特征的分析,发现相贯线上任意点的切线始终与过该点的两个圆柱切平面的交线重合,在此基础上提出了一种简单的建立焊缝特征矩阵的计算方法.该模型对管道插接具有通用性,对焊接工艺的建模与仿真以及机器人焊接的建模与离线编程具有重要意义.