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关键词:焊接测量   

一种智能焊接小车在大口径弯头生产中的应用

2012-09-19  来源:金属加工在线  单位:无锡汉神  作者: 陈荣生 李汉红

  摘要:本文介绍了一种智能焊接小车系统在大口径弯头生产中的应用。系统中应用航空测量技术进行智能小车的高度位置定位跟踪,并采用实时现场观察手动近控或高清CCD进行红外线远程监控。PLC 实现系统综合控制小车行走、工件旋转速度及小车行走方向,实现大口径弯头的生产过程中的自动化焊接。

  关键词:智能焊接小车,高度位置定位跟踪,红外线远程监控。

  1、大口径弯头生产的现状

  大口径弯头广泛使用在石油、化工行业以及西气东输、城市地下设施、发电,甚至应用到核电行业等,然而大口径弯头的生产必须进行拼焊,目前有两种生产方式:

  1) 手工焊的焊接 

  手工焊接劳动强度大,效率低,产品质量一致性差,长期对劳动者身体健康伤害大

  2) 自动化焊接  

  目前采用自动化焊接有以下两种方式,如图

                                          (一)单臂焊接                           (二)双柔性臂焊接

  以上两种自动化焊接,原理相同,具有相当的自动化程度,但是,在实际生产中,这两种方式的设备占地面积大,设备面积达拼焊弯头直径的几倍,并且工件偏心装卡机械回转系统不平衡,稳定性低,制动难度大,同时由于弯头在下料和拼接的过程中,焊缝平面上的误差及管子直径、曲率等误差,使得焊接速度与旋转速度很难达到同步,给操作者操作带来了很大的难度。

  2、采用智能小车焊接大口径弯头

  智能小车焊接大口径弯头,采用专用夹具进行一对一装配焊接,设备占地面积小,吊装快,工件定位、偏心很小,机械旋转平衡,稳定性好,采用PLC实现系统综合控制小车行走、工件旋转速度及小车行走方向,实现大口径弯头的生产过程中的自动化焊接,如图:

                                   (一)焊接前工件的夹装            (二)焊接开始时小车的位置

  1)智能焊接小车焊接系统的主要硬件组成

  智能焊接小车焊接系统如图(二)所视,系统由智能焊接小车、工件夹持旋转机构、PLC控制系统等组成。

  2)智能焊接小车焊接系统控制原理框图

  本系统是智能焊接小车在工件上的行走,通过智能小车内部的高度位置定位跟踪系统以及高清CCD进行红外线远程监控或实时现场观察手动近控,反馈给PLC综合控制系统,通过PLC控制系统来综合控制旋转机构的旋转,以带动工件的旋转,形成一个闭环控制系统,实现了大口径弯头生产过程中的自动化焊接。

  3) 通过本智能焊接小车系统焊接的实物效果图

                           (一)系统焊接的外焊缝                (二)系统焊接的内焊缝

  本智能化焊接小车系统排除了现实生产过程中各种外在不可控制误差因素的干扰,已成功应用于大口径弯头生产的内焊缝和外焊缝的焊接,焊接效果优良,采用本焊接系统大大提高了劳动生产率、改善劳动条件、稳定和保证焊接质量,通过本闭环控制系统焊接的产品已顺利通过各种质量验收。

 

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