【doc】球罐全自动电弧焊设备

【doc】球罐全自动电弧焊设备 球罐全自动电弧焊设备 第l9卷第4期 1998年12月 眵24 焊接 HAN~EXUEBAO V01.19N0.4 Decetuber1998 球罐全自动电弧焊设备 』一r戽{斗 院螺荣(北京装甲兵工程学院)一(北京石油化工学腕),C\' 摘要研制了一种球罐全位置垒自动电弧焊设备,此设备主要由二维记忆娘踪系坑与有轨式爬行机 构组成.其主要特点是:在焊接第一层时,跟踪系统的微机对二维传感器的数据进行 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 处理与 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 , 并控翩焊头进行二维实时跟踪;在焊接第二层至盏面焊缝的各层焊接过程中,微机系统依据记录的调节 量数据来控制焊头,实现二维记忆跟踪与自动分层摆动焊接.焊接试验结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明,该设备跟踪精度高, 焊缝成形好,可以用于球罐的垒位置多层自动焊接. 关键词:全自动电弧焊设备球罐二罐记忆跟踪 O序言 龟中彳,嚷静蝣 随着石化工业的发展,球罐的应用越来越广泛,容积越来越大,焊接工作量成倍增加.手工焊 接速度慢,影响球罐建造进度.另外,焊接环境十分恶劣,焊工劳动强度大,技术难度高,因此,工程 上迫切需要实现球罐自动焊接,以提高生产率与保证焊接质量. 国外从70年代趁,相继对埋弧焊,药芯焊丝自保护焊及MIG焊等方法应用于球罐全位置自动 焊的问题进行了研究.美国林肯等公司于80年代研制出了可用于球罐全位置自动焊的自保护焊 丝及焊机,如NR203药芯焊丝,BUG一0焊车等,这一技术已应用于美国,日本等国家的球罐以及 其它类的压力容器. 80年代,国内曾就MIG焊用于球罐全位置自动焊进行过试验研究,但未能达到实际应用水平. 1993年起.中国石化总公司等单位从美国引进了球罐全位置焊接设备(BUG一0系统),该设备主 要由爬行机构,摆动机构,柔性或半柔性轨道等部分组成l1,2】.几年来,中石化三建公司与十建公 司等单位应用此设备对球罐的纵缝,环缝焊接进行了各种试验及 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 评定,并进行了实际球罐的焊 接,为我国球罐现场全位置自动焊技术开创了良好的前景.但该系统投有焊缝自动跟踪系统,在焊 接过程中,要求操作者紧盯着熔池不断调整焊炬来对中焊缝,实质上仅解决了球罐全位置焊接的机 械化问题,其自动化程度是很不理想的.为此.本文主要就球罐纵缝多层焊记忆跟踪系统进行研 究,并将此系统与上述爬行式焊车结合成了一种新颖的全自动球罐电弧焊车,这种焊车可以实现对 球罐的纵缝等主要垒位置焊缝实行全自动多层焊接. 1球罐自动焊设备的组成与性能 本文研制的自动焊设备主要由爬行机构与二维自动跟踪系统组成.其中.爬行机构采用类似 BUG一0的爬行式焊接小车,跟踪系统主要由传感器,微机控制系统及跟踪执行机 构等组成. 爬行机构与柔性或半柔性轨道配合工作,在焊接过程中,轨道沿焊缝坡口平行铺设,爬行机构 沿导轨匀速前进,跟踪系统安装在爬行机构上.在焊接第一层时.跟踪系统的微机对传感器的数据 进行分析处理与记录,同时控制跟踪执行机构,实时调整焊炬位置对准焊缝坡口的中心线,自第二 层直至盖面焊缝的各层焊接过程中,微机系统依据记录的执行机构的调节量来调整焊炬位置,实现 对焊缝坡口中心的记忆跟踪.其主要性能参数为: 焊接l9卷 焊炬左右方向自动调节范围:?25ram;焊炬高低方向自动调节范围:0—40toni; 焊炬摆动速度范围:1.5—6mm/8;焊炬左右方向跟踪精度:?0.5mm; 焊炬高低方向跟踪精度:?lmrn. 2二维自动跟踪系统的研制 2.1二维跟踪传瘟器 焊缝跟踪传感器由光源,光导纤维,四个象限的光电池,反光镜,球型铰链,移动触头等组成. 其工作原理如下: 接触式传感器的硅光电池转换元件,由四个相同的光电池组成,均匀分布在四个象限,一,三象 限组成一组,二,四象限组成另一组.一,三象限光电压的差值反映焊炬相对于坡口中心高低方向 的偏差,二,四象限光电压之差反映焊炬相对于坡口中心位置左右的偏差.当传感器移动触头恰在 坡口中心时,光斑照在光电池上使四个象限所产生的四个光电压都相同,每组的电压差都为零.当 坡口中心线改变时,触头随之移动,光斑相对光电池中心产生偏移,两组电压的差 值就分别反映了 焊炬相对于坡I:1中心线高低和左右两个方向偏差的大小和正负方向. 2.2二维自动跟踪执行机构 跟踪系统采用十字滑块式二维跟踪执行机构.由于球罐自动焊时.焊车在焊缝的一侧等情况, 其轨道不可能完全与焊缝坡I:1平行,因而在纵缝的全位置焊接过程中,需要采用二维执行机构不断 调节焊炬的左右或高低位置来实现全自动焊接. 两维焊炬调整执行机构,由两套互相垂直的移动滑块组成,每十滑块各由丝杠传动,并通过直 线滚动轴承用丝杠两边的导杆导向.丝杠由微机系统控制的步进电机驱动,使焊炬在高低与左右 两个方向对焊丝进行实时跟踪与记忆跟踪. 2.3微机控制系统 微机系统以8031单片机为核心,其硬件组成如图1所示. }rno卜—Tzeatln$H5en一 l?ROM卜?.—...f::$ihl.pingcircuil.f803l CPU====l f脚ra卜兰兰rl:::!!::::ri::===: -.{::!H二三H竺: Io;l一.厂.r 一 图l徽机系统组成框图 Flg.1scbema缸diagramofmicrocomputersystem 主要有传感器信号处理电路,执行机构驱动电路,定距离信号整形电路,I/O接口电路,定时器 4期球罐全自动电弧焊设备 电路以及EPROM程序存储器,EEPROM数据存储器,A/D转换,D/A转换,键盘及 显示等器件.键 盘及显示部分用于人机对话以及焊接过程中的数据显示等. 2.3.1传感器的输出信号处理电路 信号处理电路用于对二维跟踪传感器输出的信号进行放大.传感器的输出信号是光敏电池上 的光电压,为毫伏级信号,由于信号比较小,需要对信号进行放大处理来获得跟踪信息.此电路先 用LM324四运放集成电路把四个光电池上的电压信号分别进行放大,然后再把每一组中两象限的 两个电压分别进行差分放大,经过差分放大后的两个电压信号,分别反映焊炬相对于坡口中心高低 与左右的偏差情况. 2.3.2I/O接口电路 本微机系统的I/O接口电路有步进电机驱动接口电路,控制信息接口电路以及记忆跟踪时定 距离信号的接口电路等. 步进电机的驱动接口电路包括光电隔离部分和驱动放大部分.光电隔离的作用是将图I中 Pl口的输出信号(P1.0一P1.2控制一个步进电机,P1.3一P1.5控制另外一十步进电机)经74【506 集电极开路的反向器及4N33光耦器再接步进电机驱动电路,实现了单片机与步进电机驱动电路 中的高低压电源的厢离. 控制信息的接口电路主要由光电躏离与波形整形电路组成.整形电路采用滞环比较器,以减 小开关输出抖动造成的影响. 3全自动焊工作 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 为了实现多层焊的自动跟踪,系统应有以下功能:(I)判定焊接起始位置并存贮信息;在焊第 一 层时.进行实时跟踪.并记忆存贮焊缝中心线信息;(2)在以后的各层焊接中,根据所记忆的信 息.控制焊炬跟踪执行机构,使跟踪误差在允许的范围内.其工作流程如图2所示. [A.djustingw.eldi.asgu}—————..匿} Firstlayer. 1fr0mlBensor-r__1广1ar__11且yer,send I n~hefollowinglayers Get r_1eaf.rLstinggunHComin…gtheEEPROM叵I 囤2系统工作德程圈 Hg.2Flowschemeofc删Inr曲 224焊接t9卷 4焊接试验 4.1焊接方法 焊接试验时.导轨固定连接在工作台面上.爬行机构在导轨上运行.焊接试件与导轨成一定角 度放置,以便检验焊接跟踪效果.本试验中焊车每行走l0rnm,坡口中心线与轨道问差距增大 0.22rnm,焊件与导轨高低方向在1000mm内的总偏差为4.7ram. 焊接方法采用药芯焊丝c02气体保护焊,焊丝用韩国生产的1.2mmDSII71药芯焊丝,焊接电 源采用成都电焊机研究所生产的NB500乎特性电源,配SDY一15S送丝机构. 焊接试件为45钢,板厚16ram,试件长度为lrn,与水平方向呈45嗡;放置,开60~坡口.采用上 坡焊. 4.2焊接试验结果 焊接试验共焊3层.各层参数如表l所示. 表1焊接试验各层参数 TableIWeldtngl~rametershIeachlarers 第一层焊接时实时跟踪.焊炬不摆动,第二层及第三层进行摆动焊接,摆动中心依靠记忆数据 跟踪坡口中心线,摆动速度为4mm/s,摆动幅度及在坡口两边停摆时间如表1所示. 焊接情况及焊缝照片如图3所示.其中圈3(a)是焊接过程的照片,图3(b)是焊缝的照片,图3 (c)是焊缝局部放大的照片.从图中可看出,焊缝在坡口两边熔台均匀,盖面焊缝宽度均匀,表面成 形均匀美观,这说明依靠调节量记忆来实现摆动多层焊接的方法是可行的,其记忆跟踪性能良好. (^)圉3焊接情况及跟踪试件照片() Flg.3Pllot~0r埘lIgpointandweldbead 4期球罐垂自动电弧焊设备 5结论 研制的球罐全自动电弧焊设备成功地进行了厚板多层焊焊接试验,试验结果表明,该自动电弧 焊设备的实时跟踪与记忆跟踪摆动焊接性能良好,达到设计指标,可以用于球罐的多层自动焊接, 满足实际焊接要求. 参考文献 (1998—05—16收剜初稿.1998—08—03收鞠罄改稿) 1袁榕等.球形贮罐的建造技术及其发展趋势.压力容器,1997,1(14):49—60 2LiQingl~.Dwelopmentof~-elaa~techniqueforpetrochemicalindu.ccyinChina,CHINA WELDING,1994,3(2) 131—137 StudyOllFallAutomaticWeldhlgMachineforSphericalTank Zhangli~ying (TheInstitute.,ArmoredVehicleEngineering) Jiang,MaHongze,YuJianrong (BeO'ingInstituteofPetrol—chemicalTechnology) AbstractAfullautomaficweldingmachineforsphericaltanksallpositionmuta3_一 layerweldshasbeen developed.Thismachineismainlycomposedofatwo— dimensionsefll'ntrackingsystembasedOil microcomputer'smemoryandaweldingtractoraswellasrail.Themainfeaturesofthemachin eare: whileweldingthefirstlayerofaBeaIn.itsmicrocomputersystemcananalyzeandStOl~thetra cing infoi'mationfromatwo— dimensionsensor.andcontroltheweldingheaddevicetorealizetwo—dimension reallimeseamtracking;whileweldingthesecondlayeruptothetopIgyertheseam,itcaIlrealiz etwo— dimensionrealtimeseamtrackingmemorialtrackingbasedOilthememorialdata,automatic allydetermine thelayernumberandcontinuallyswaytheweldinghead.Theweldingtestshowsthatthemach inehas goodtracingandweldingbehavior,andissuitableforsphericaltank'8allpositionmufil— layerwelds. Keywordshillautomaticweldingmachine,sphericaltank,two— dimensionmemorials4~nl!qtracking 作者简介张甲英.男,博士,讲师.1965年5月出生.1997年从清华大学毕业,获得博士 学位. 专业特长:焊接工艺与设备,机电一体化.近几年来参加过《气焊,电焊,刷镀多用机 研究》,《逆变型 刷镀电源的研究》,《工模具修补机的研究》,《智能控制成套焊接设备的研究》, 《电磁式铁钉自动包 装设备的研制》等多项科研项目.其中模具修补机已获得国家发明专利.近五年来 发表科技论文 20多篇.