基于CPAC管件相貫線自動焊接控制系統(tǒng)研發(fā).pdf

1、隨著科技水平的日益發(fā)展以及工業(yè)自動化技術的突飛猛進，在焊接領域，越來越多的企業(yè)加大了對自動焊接專用機械的重視程度。尤其是石油天然氣、建筑等行業(yè)的快速發(fā)展，推動了管件焊接產品的需求，但是兩個的管件相交形成的馬鞍形復雜空間曲線的焊接依舊主要靠人工進行焊接。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

2、自動焊接設備成為企業(yè)急需解決的問題。
　　針對目前國內大型管件相貫線焊接自動化程度低，焊接效率和質量不高，尤其是野外作業(yè)費時費力，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焊接控制系統(tǒng)為研究對象，在查閱了大量國內外有關的文獻資料并且經過市場需求調研后，聯(lián)合濟南時代新紀元共同研制開發(fā)了適用于野外焊接的管件相貫線自動焊接控制系統(tǒng)，根據(jù)兩管件相交形成的馬鞍形相貫線的特點以及管件相貫線自動焊接的技術要求，確定了以CPAC為核心的管件

3、相貫線自動焊接控制系統(tǒng)總體設計方案。
　　在分析野外焊接操作需要的簡單、搬運方便等特點的基礎上，運用CPAC的運動控制技術和相應的糾正控制算法，實現(xiàn)馬鞍形軌跡的自動糾正。同時將PI控制器加入到試運行模塊，以保證試運行階段速度的穩(wěn)定性，最終實現(xiàn)試運行模塊對糾正后的曲線的驗證，以保證焊接的安全及準確性。采用焊槍控制算法公式找到各軸位置角度的對應關系，并通過MATLAB進行了仿真實驗，實現(xiàn)了各軸位置和速度的精確控制。詳細介紹了管件相貫線

4、自動焊接控制系統(tǒng)的硬件和軟件的設計方案，對各部件的選型以及功能做出詳細說明，最后對軟件具體功能以及如何通過Otostudio編程實現(xiàn)所需功能進行了具體的說明。該軟件不僅能夠實現(xiàn)管件相貫線糾正后的自動焊接，還實現(xiàn)了監(jiān)控設備的運行狀態(tài)，對焊接參數(shù)進行修改，保存及調用同種工件的焊接參數(shù)文件以實現(xiàn)快速焊接，手動控制焊接設備等具體功能。通過這些功能使該控制系統(tǒng)真正做到了自動化控制，提高了管件相貫線的焊接效率和質量，滿足了企業(yè)對適用于野外焊接的管件