基于視覺(jué)管道環(huán)焊機(jī)器人焊接自動(dòng)化措施的研究.pdf

1、隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和社會(huì)技術(shù)的進(jìn)步，石油和天然氣的需求量日趨增長(zhǎng)，全力建設(shè)油、氣輸送的基礎(chǔ)設(shè)施已迫在眉睫，提高長(zhǎng)輸管道焊接技術(shù)的水平受到各領(lǐng)域研究人員的極大關(guān)注。但是，長(zhǎng)期以來(lái)管道焊接的自動(dòng)化水平一直很低。其中采用的設(shè)備大部分都是進(jìn)口設(shè)備，國(guó)內(nèi)急需建設(shè)配套的長(zhǎng)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(jī)器人。 從目前國(guó)內(nèi)外的研究狀況可以看出，國(guó)外的焊接機(jī)

2、器人技術(shù)已在工程領(lǐng)域獲得了運(yùn)用，但是造價(jià)極其昂貴。由于國(guó)內(nèi)施工現(xiàn)場(chǎng)的管道焊接技術(shù)落后，施工速度低及人為因素的干擾，嚴(yán)重制約了油、氣輸送管道建設(shè)的發(fā)展速度，因此，開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于視覺(jué)控制管道環(huán)焊機(jī)器人，勢(shì)在必行。 本課題中的“基于視覺(jué)管道環(huán)焊機(jī)器人”是在移動(dòng)機(jī)器人的基礎(chǔ)上，配用相應(yīng)的傳感器及控制系統(tǒng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)管道外圓周自動(dòng)焊接的一種自動(dòng)化裝置。研究與開(kāi)發(fā)其焊接自動(dòng)化工藝措施是實(shí)現(xiàn)其走向?qū)嵱没年P(guān)鍵技術(shù)，本課題以此為出

3、發(fā)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行深入的研究。 本文對(duì)管線鋼的焊接性進(jìn)行了分析；根據(jù)弧焊機(jī)器人的特點(diǎn)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(jī)器人焊接電源的配置，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。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(yùn)動(dòng)；分析了（視覺(jué)）結(jié)構(gòu)光的焊縫軌跡的生成等。 利用管道環(huán)焊機(jī)器人進(jìn)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(duì)焊接質(zhì)量的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究；對(duì)焊槍的擺動(dòng)參數(shù)進(jìn)行了分析與探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該