基于視覺管道環(huán)焊機器人焊接自動化措施的研究.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展和社會技術的進步，石油和天然氣的需求量日趨增長，全力建設油、氣輸送的基礎設施已迫在眉睫，提高長輸管道焊接技術的水平受到各領域研究人員的極大關注。但是，長期以來管道焊接的自動化水平一直很低。其中采用的設備大部分都是進口設備，國內急需建設配套的長距離、大口徑、高壓、高耐蝕性、厚壁的天然氣管道，天然氣輸送管網(wǎng)，水電站的壓力管道和隧道工程所需的大直徑管道環(huán)焊機器人。 從目前國內外的研究狀況可以看出，國外的焊接機

2、器人技術已在工程領域獲得了運用，但是造價極其昂貴。由于國內施工現(xiàn)場的管道焊接技術落后，施工速度低及人為因素的干擾，嚴重制約了油、氣輸送管道建設的發(fā)展速度，因此，開發(fā)具有自主知識產權的基于視覺控制管道環(huán)焊機器人，勢在必行。 本課題中的“基于視覺管道環(huán)焊機器人”是在移動機器人的基礎上，配用相應的傳感器及控制系統(tǒng)，從而能夠實現(xiàn)管道外圓周自動焊接的一種自動化裝置。研究與開發(fā)其焊接自動化工藝措施是實現(xiàn)其走向實用化的關鍵技術，本課題以此為出

3、發(fā)點來進行深入的研究。 本文對管線鋼的焊接性進行了分析；根據(jù)弧焊機器人的特點分析了焊接電弧的靜特性和焊接電源的外特性，提出了管道環(huán)焊機器人焊接電源的配置，并進行了實驗。分析和研究了多層焊的填充策略、下向焊工藝，規(guī)劃了焊槍的運動；分析了（視覺）結構光的焊縫軌跡的生成等。 利用管道環(huán)焊機器人進行了管線鋼的焊接，給出了焊接工藝參數(shù)；并就不同坡口形式對焊接質量的影響進行了實驗研究；對焊槍的擺動參數(shù)進行了分析與探討。實驗結果證明該