筒体内壁管板焊接机器人技术研究
发布时间：2021-06-08 13:41
余热锅炉行业存在大量的筒体内壁管板焊接,这是一种工艺参数、焊枪姿态复杂多变、难以实现自动化的焊接方式。焊接工人必须穿过直径为300×400mm的椭圆形人孔进入空间狭小的锅炉筒体内部,并保持弯腰或者半蹲的姿势完成焊接作业。因此焊接工人劳动强度较大、技术要求较高、且空间相对封闭容易集聚焊接烟尘,严重影响工人健康,这使得余热锅炉行业相关人才缺口逐年增大,亟待提高自动化水平。筒体内壁管板焊接难点有:一、它属于全位置焊接,环焊缝分布在锅炉筒体的内壁上,在一个工件上同时包含平焊、立焊、仰焊及过渡焊接,焊接工艺需要根据焊缝位置进行调整;二、焊缝为环焊缝,焊枪姿态需要及时的调整;三、焊接机械手难以模仿熟练焊接工人的操作经验。本文针对筒体内壁管板焊接实现自动化的三大技术难点,深入研究了焊接工人经验的数字化采集,焊接区域分割的经验数字化划分及焊枪姿态智能识别的关键技术。提出一种全位置焊接焊枪空间姿态的智能识别方法。根据重力加速度方向始终竖直向下的原理和MEMS加速度计来获取焊枪相对于锅炉筒体的绝对姿态。根据MEMS陀螺仪的数据获取焊枪与环角焊缝的相对姿态。结合两传感器的数据计算出焊枪的俯仰角及工作角,为焊...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１某型号余热锅炉实物图??由图１．１可看出，余热锅炉主要由两个直径ｌｍ左右的筒体和１５００余根直径??
能源的节约。随着分布式能源的发展，小型天然气电站的建设需求持续增长，从??而促进小型余热锅炉行业快速崛起。??＿??图１．１某型号余热锅炉实物图??由图１．１可看出，余热锅炉主要由两个直径ｌｍ左右的筒体和１５００余根直径??为４５ｍｍ的换热管组成。源源不断的高温烟气沿着筒体轴线的方向流动，高温烟??气加热受热面产生蒸汽或热水，完成热量的交换。由于锅炉是一种承受较大工作??压力的特种设备，在锅炉的生产中，要将锅炉各部件组装成上图的状态，工人需??穿过３０〇Ｘ４００ｍｍ的椭圆形人孔进入筒体内部完成近３０００个环用焊缝的焊接。??筒体的直径不超过ｌｍ，工人只能长时间以蹲坐姿势进行作业、劳动强度过大。??１??
１．２．２筒体内壁管板焊接??筒体内壁管板焊是指由于产品结构的要求，将焊缝设计在在工件的内壁上，??此类焊缝无法利用传统的、常见的焊接机械与设备完成焊接。如图１．３所示某型??号锅炉主要由上锅筒、下锅筒、换热管束等组成＇?１５００余根换热管连接上下锅??筒，由此可知上锅筒的换热管孔洞位于锅筒下半周，上锅筒的换热管孔洞位于锅??筒上半周，且洞以等间距方式均匀排列。??上锅筒??下锅筒??图１．３锅炉结构??筒体内壁管板焊与普通管板焊相比有如下５个技术难点：??（１）
【参考文献】：
期刊论文
[1]Identification welding parameters using complex criteria of quality[J]. 巴布金·亚历山大,常云龙,巴布金·伊戈. China Welding. 2017(04)
[2]基于MEMS传感器的手臂运动测量和识别方法[J]. 王雪梅,刘震,倪文波. 中国惯性技术学报. 2017(06)
[3]基于MPU6050和互补滤波的四旋翼飞控系统设计[J]. 张承岫,李铁鹰,王耀力. 传感技术学报. 2016(07)
[4]基于四轴飞行器的单目视觉避障算法[J]. 赵海,陈星池,王家亮,曾若凡. 光学精密工程. 2014(08)
[5]基于单片机的纯电动汽车电池管理系统设计[J]. 辛喆,葛元月,薄伟,张云龙,李亚平,杨建为. 农业工程学报. 2014(12)
[6]采用惯性传感器的输电导线舞动监测系统[J]. 黄新波,赵隆,周柯宏,罗兵,李敏,张亚维. 高电压技术. 2014(05)
[7]基于Kalman滤波算法的姿态传感器信号融合技术研究[J]. 陈航科,张东升,盛晓超,王凯. 传感器与微系统. 2013(12)
[8]天然气分布能源系统节能影响因素的分析[J]. 闫志鹏,蔡云峰,马永贵. 能源研究与利用. 2013(06)
[9]一种基于MEMS惯性传感器的手势识别方法[J]. 肖茜,杨平,徐立波. 传感技术学报. 2013(05)
[10]基于ADAMS与Matlab的车辆稳定性控制联合仿真研究[J]. 宋宇,陈无畏,陈黎卿. 机械工程学报. 2011(16)
博士论文
[1]CSRR和EBG结构用于高速混合电路系统噪声抑制的理论与技术[D]. 朱浩然.上海交通大学 2014
硕士论文
[1]基于MEMS陀螺仪和加速度计的机器人定位系统研究[D]. 慕足鑫.大连交通大学 2015
[2]基于MEMS惯性传感器的手势模式识别[D]. 徐立波.电子科技大学 2014
[3]四轴卫星天线稳定系统姿态确定算法研究[D]. 孙天一.哈尔滨工程大学 2014
[4]基于MEMS传感融合技术的内镜跟踪定位系统研究[D]. 王森.天津大学 2014
[5]基于多传感器的人体运动模式识别研究[D]. 李路.山东大学 2013
[6]基于蜂群算法和改进KNN的文本分类研究[D]. 戚孝铭.上海交通大学 2013
[7]基于MapReduce的KNN分类算法的研究与实现[D]. 乔鸿欣.北京交通大学 2012
[8]针对楔条形位置灵敏阳极的读出电子学研制[D]. 姚猛.清华大学 2012
[9]基于PRO/E和ADAMS的变速器动力学仿真[D]. 傅友宾.大连理工大学 2007
[10]全位置深孔管板焊机机构设计及运动仿真[D]. 刘永平.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3218575
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１某型号余热锅炉实物图??由图１．１可看出，余热锅炉主要由两个直径ｌｍ左右的筒体和１５００余根直径??
能源的节约。随着分布式能源的发展，小型天然气电站的建设需求持续增长，从??而促进小型余热锅炉行业快速崛起。??＿??图１．１某型号余热锅炉实物图??由图１．１可看出，余热锅炉主要由两个直径ｌｍ左右的筒体和１５００余根直径??为４５ｍｍ的换热管组成。源源不断的高温烟气沿着筒体轴线的方向流动，高温烟??气加热受热面产生蒸汽或热水，完成热量的交换。由于锅炉是一种承受较大工作??压力的特种设备，在锅炉的生产中，要将锅炉各部件组装成上图的状态，工人需??穿过３０〇Ｘ４００ｍｍ的椭圆形人孔进入筒体内部完成近３０００个环用焊缝的焊接。??筒体的直径不超过ｌｍ，工人只能长时间以蹲坐姿势进行作业、劳动强度过大。??１??
１．２．２筒体内壁管板焊接??筒体内壁管板焊是指由于产品结构的要求，将焊缝设计在在工件的内壁上，??此类焊缝无法利用传统的、常见的焊接机械与设备完成焊接。如图１．３所示某型??号锅炉主要由上锅筒、下锅筒、换热管束等组成＇?１５００余根换热管连接上下锅??筒，由此可知上锅筒的换热管孔洞位于锅筒下半周，上锅筒的换热管孔洞位于锅??筒上半周，且洞以等间距方式均匀排列。??上锅筒??下锅筒??图１．３锅炉结构??筒体内壁管板焊与普通管板焊相比有如下５个技术难点：??（１）
【参考文献】：
期刊论文
[1]Identification welding parameters using complex criteria of quality[J]. 巴布金·亚历山大,常云龙,巴布金·伊戈. China Welding. 2017(04)
[2]基于MEMS传感器的手臂运动测量和识别方法[J]. 王雪梅,刘震,倪文波. 中国惯性技术学报. 2017(06)
[3]基于MPU6050和互补滤波的四旋翼飞控系统设计[J]. 张承岫,李铁鹰,王耀力. 传感技术学报. 2016(07)
[4]基于四轴飞行器的单目视觉避障算法[J]. 赵海,陈星池,王家亮,曾若凡. 光学精密工程. 2014(08)
[5]基于单片机的纯电动汽车电池管理系统设计[J]. 辛喆,葛元月,薄伟,张云龙,李亚平,杨建为. 农业工程学报. 2014(12)
[6]采用惯性传感器的输电导线舞动监测系统[J]. 黄新波,赵隆,周柯宏,罗兵,李敏,张亚维. 高电压技术. 2014(05)
[7]基于Kalman滤波算法的姿态传感器信号融合技术研究[J]. 陈航科,张东升,盛晓超,王凯. 传感器与微系统. 2013(12)
[8]天然气分布能源系统节能影响因素的分析[J]. 闫志鹏,蔡云峰,马永贵. 能源研究与利用. 2013(06)
[9]一种基于MEMS惯性传感器的手势识别方法[J]. 肖茜,杨平,徐立波. 传感技术学报. 2013(05)
[10]基于ADAMS与Matlab的车辆稳定性控制联合仿真研究[J]. 宋宇,陈无畏,陈黎卿. 机械工程学报. 2011(16)
博士论文
[1]CSRR和EBG结构用于高速混合电路系统噪声抑制的理论与技术[D]. 朱浩然.上海交通大学 2014
硕士论文
[1]基于MEMS陀螺仪和加速度计的机器人定位系统研究[D]. 慕足鑫.大连交通大学 2015
[2]基于MEMS惯性传感器的手势模式识别[D]. 徐立波.电子科技大学 2014
[3]四轴卫星天线稳定系统姿态确定算法研究[D]. 孙天一.哈尔滨工程大学 2014
[4]基于MEMS传感融合技术的内镜跟踪定位系统研究[D]. 王森.天津大学 2014
[5]基于多传感器的人体运动模式识别研究[D]. 李路.山东大学 2013
[6]基于蜂群算法和改进KNN的文本分类研究[D]. 戚孝铭.上海交通大学 2013
[7]基于MapReduce的KNN分类算法的研究与实现[D]. 乔鸿欣.北京交通大学 2012
[8]针对楔条形位置灵敏阳极的读出电子学研制[D]. 姚猛.清华大学 2012
[9]基于PRO/E和ADAMS的变速器动力学仿真[D]. 傅友宾.大连理工大学 2007
[10]全位置深孔管板焊机机构设计及运动仿真[D]. 刘永平.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3218575
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