小口径管道自动焊设备研究

发布时间：2021-08-23 21:50

　　随着人类对石油天然气等能源的需求日益增加,城市内小口径的油气管道铺设长度不断增加。油气管道的焊接是影响整个油气管道质量的关键。目前国内主要采用人工焊接的方式焊接小口径管道,其接头质量受操作工人技术水平影响较大。因此,为提高焊接效率和质量,降低焊工劳动强度,改善工人施工环境,小口径的管道自动焊接设备的研发具有十分重要的意义。本文以此为背景,分析了小口径管道自动焊设备的功能需求,提出了相应的技术指标,在设计行走机构、送丝机构、摆动机构和位置调整机构这四个机构的基础上,完成了电机选型及相关参数计算,重点设计了小口径管道自动焊控制系统。该控制系统以STM32F407单片机为控制核心,其外围电路包括系统供电单元、电阻屏接口、LED灯及按键、步进电机及编码器接口、USB通信接口、RS485通信接口。在硬件设计的基础上对焊枪摆动、焊枪位置调整、焊机行走及送丝等动作进行了分析,编写了摆动控制、行走控制、姿态调控制整、送丝控制、USB转串口通信、RS485通信接口等程序,实现了小口径管道自动焊的焊接功能。经仿真调试各个部件选择符合设计要求。摆动机构能按既定要求进行停歇及摆动,行走机构能根据行走位置不同而... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

DASA公司的Saturnax8焊炬焊接设备

1-1 DASA 公司的 Saturnax8 焊炬焊接设备 图 1-2 JAWS6 焊炬焊接设备.3.4 双丝焊接技术随着逆变电源技术的革新以及协同控制技术的发展和应用，双丝双电弧共熔池气

图 1-3 Twin arc 双丝焊接系统 图 1-4 Tandem 双丝焊接系统在管道焊接领域美国 Miller 公司和德国 Cloos 公司研发了自己的管道双丝焊图 1-3 为美国 Miller 公司研发的 Twin arc 双丝焊系统，其配备两个完全相同

【参考文献】：
期刊论文
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[3]小口径薄壁不锈钢管道焊接技术研究[J]. 何文杰,杜桂峰.  化工管理. 2017(23)
[4]手工钨极氩弧焊在大口径长输管道中的应用[J]. 郑明高.  焊接技术. 2016(10)
[5]大口径管道自动焊技术的设计及施工要求[J]. 张小强,刘艳东,蒋庆梅.  焊接技术. 2016(09)
[6]摆动电弧传感器及其信号处理[J]. 胡胜,罗雨,焦向东,周灿丰,张中亮.  上海交通大学学报. 2016(S1)
[7]基于STM32的步进电机S形加减速控制曲线的快速实现方法[J]. 蔡泽凡.  信息技术与信息化. 2014(04)
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[9]PIW系列管道内环缝自动焊机[J]. 曾惠林,刘然,赵勇强,马志锋,尹铁.  石油科技论坛. 2012(06)
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博士论文
[1]大口径长输管道内环缝自动焊设备及工艺研究[D]. 黄福祥.天津大学 2009
[2]长输管道双焊炬全位置自动焊设备及工艺研究[D]. 曾惠林.天津大学 2009

硕士论文
[1]摆动焊炬P-GMAW电弧传感测试系统设计[D]. 颜培玉.天津工业大学 2018
[2]K/Y型管接头焊接机器人机械系统设计及仿真[D]. 孙光亚.天津工业大学 2017
[3]短距直角自动立焊机的研究[D]. 刘振.江苏科技大学 2016
[4]动力头全自动氩弧焊机的研制[D]. 杜俊远.中国计量大学 2016
[5]翅片管暖气管板数控焊接专机的研制[D]. 王凯.沈阳工业大学 2016
[6]基于DSP自动焊机中电机驱动控制系统的研究[D]. 穆广福.长春工业大学 2015
[7]自保护药芯焊丝全位置自动焊接装置研制[D]. 梁天军.天津大学 2014
[8]X80管道全位置激光/电弧复合焊接工艺研究[D]. 刘文川.西安石油大学 2013
[9]机电一体化精确定位装置及其控制系统的研究[D]. 余仕彪.上海海洋大学 2013
[10]X80钢半自动焊及低温焊接施工工艺研究[D]. 刘志义.中国石油大学 2011



本文编号：3358659