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自動焊接范文1
1整體結構設計
自動焊接裝置主要由龍門式桁架、橫臂架、滑座和垂向臂、三向導軌、三向驅動機構、雙向回轉臺、萬向調整焊頭、焊接系統、電氣自動控制等部分構成。通過電氣自動控制，驅動橫臂架、滑座和垂向臂的三向坐標運動，實現萬向夾頭的三向坐標運動，而焊接頭與萬向夾頭連接，從而實現焊接頭按照預定的軌跡移動，實現復雜形狀的自動焊接。同時，通過電氣自動控制，驅動雙向轉臺的自動回轉和分度，實現多空間方向和多面焊接，也可以在轉臺上均布多個零件，通過轉臺的自動分度，實現零件的自動焊接、轉移和交換，如圖1、圖2所示。圖中：1、桁架；2、Z向齒條；3、Z向齒輪；4、Y向導軌；5、Y向進給電機與減速機組件；6、Y向齒條；7、Y向齒輪；8、焊接系統箱；9、X向齒輪；10、X向進給電機與減速機組件；11、X向齒條；12、X向導軌；13、連接座；14、Z向進給電機與減速機組件；15、Z向導軌；16、滑座；17、垂向臂；18、橫臂架；19、正向擺座；20、焊絲；21、側向擺座；22、焊頭；23、雙向回轉臺；24、控制系統；25、A向進給電機與減速機組件。
2實施方案
從圖1和圖2可以看出，兩根X向導軌12固定安裝在桁架1上，連接座13固定安裝在導軌12的滑塊上；X向齒條11固定安裝在桁架1的后側；橫臂架17和X向進給電機與減速機組件10固定安裝在連接座上；X向齒輪9固定安裝在X向進給電機與減速機組件10的輸出軸上，并與X向齒條11嚙合。兩根Y向導軌4固定安裝在橫臂架17上，直角型滑座16固定安裝在Y向導軌4的滑塊上；Y向齒條6固定安裝在橫臂架17的側面；Y向進給電機與減速機組件5固定安裝在滑座16上；Y向齒輪7固定安裝在Y向進給電機與減速機組件5的輸出軸上，并與Y向齒條6嚙合。Z向導軌15固定安裝在垂向臂17，Z向導軌15的滑塊固定安裝在滑座16的垂向正面上；Z向齒條2固定安裝在垂向臂17的側面上；Z向進給電機與減速機組件14固定安裝在滑座16的垂向背面上；Z向齒輪3固定安裝在Z向進給電機與減速機組件14的輸出軸上，并與Z向齒條2嚙合。A向進給電機與減速機組件25固定連接在垂向臂17的下端，正向擺座19與垂向臂17的下端作鉸接式連接，并與A向進給電機與減速機組件25的輸出軸連接，側向擺座21與正向擺座19的末端作鉸接式連接，焊頭22固定安裝在側向擺座21上，以上形成了可萬向調整的焊頭組件。焊接系統箱8固定安裝在橫臂架18的后端，焊接系統箱8上的焊絲連接到焊頭22的孔中。雙向數控回轉臺23置于主機的正前方，電氣控制柜24置于主機前方的適當位置。工作時，通過編程和電氣自動控制，使X、Y、Z向進給電機與減速機組件10、5、14分別通過X、Y、Z向的齒輪齒條傳動副9和11、7和6、3和2，分別驅動連接座13、滑座16、垂向臂17，實現X、Y、Z向的坐標運動，從而實現焊頭22的復雜軌跡運動；通過編程和電氣自動控制，也同時驅動雙向回轉臺23分別作A、C軸旋轉運動；通過電氣自動控制，控制焊接系統的工作，實現規定的焊接功能。A向進給電機與減速機組件25驅動正向擺座19旋轉，實現正向擺座19的自動角度調整；側向擺座21的角度采用手動調整方式。
3其它設計
可以去掉A向進給電機與減速機組件25，正向擺座19的角度可以采用手動調整方式。雙向回轉臺23也可以采用單向回轉臺，也可以取消雙向回轉臺。X、Y、Z三向導軌可以是線性導軌，可以是滑動導軌，也可以是滾動體與滑動的復合導軌。進行多零件焊接和自動轉移交換時，可將零件放置在回轉臺23臺面的周邊上，形成若干工位數，其中一個工位作為上下料工位，實現多零件的自動依次焊接和轉移交換。
4焊接工作過程
工作時，將工件安裝于回轉臺3上，萬向焊槍機構2安裝于Z軸運動機構的Z軸支架61上；X軸減速電機44轉動，通過X軸齒輪45與X軸齒條44的相互作用，帶動X軸滑座42在X軸滑軌41上運動，實現X軸向運動；X軸減速電機44轉動，通過X軸齒輪45與X軸齒條44的相互作用，帶動X軸滑座42在X軸滑軌41上運動，實現與X軸滑座42聯動的各部件的X軸向運動；Y軸減速電機55轉動，通過Y軸齒輪56與Y軸齒條54的相互作用，帶動Y軸滑座53在Y軸滑軌52上運動，實現與Y軸滑座53聯動的各部件的Y軸向運動；Z軸減速電機64轉動，通過Z軸齒輪65與Z軸齒條63的相互作用，帶動Z軸齒條63及Z軸支架61實現Z軸向運動，進而實現萬向焊槍機構2的Z軸向運動；萬向焊槍機構上的A軸擺座211和B軸擺座212帶動焊頭22實現A軸與B軸轉向運動；所述工作臺面33帶動工件以轉向軸32為軸心轉動，配合焊頭22完成焊接。
5結論
自動焊接范文2
關鍵詞 自動焊接；機械加工；工作原理；優勢
中圖分類號TH13 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2014）111-0164-02
1 自動焊接的工作原理
自動焊接的過程就是將整個焊接過程進行系統的機械化與自動化。傳統手工焊接過程主要是引燃電弧，在能夠維持足夠的電弧長度的前提下，將電弧進行多方位的手動移動，以便完成焊接中所需的機加工部分，最后進行息弧動作。而自動焊接是將整個焊接過程機械系統化與機械化的過程，它運用的是現代電子技術，將整個加工過程中的動作變得更加清晰與明確。自動焊接機是通過導軌床體，轉動轉臺、轉動機構、氣動尾頂滑臺機構進行多方位旋轉、移動來完成動作。由工作夾緊機構、托料機構以及焊槍夾緊機構、焊槍氣動調節機構等分別來完成固定與焊接裝置的整個過程，并最后通過整個專機系統來完成輸出指令的功能。
數字化技術的廣泛應用不僅僅局限于互聯網的應用中同時也廣泛應用于焊接領域中。數字化的延伸與發展，將整個動作指令轉化成軌跡指令，使現代化焊接技術發展的更為成熟與穩健。
2 自動焊接相對與傳統手工焊接的優勢
2.1生產效率高
由于自動焊接過程應用了數字系統控制系統，在整個焊接的過程中，數字指令的發出控制了整個生產過程中焊接的速度。在執行的過程中，大功率電流的使用加強了電弧的穿透力，使而將整個生產工藝變的更加簡便與迅速。常規下，這種工藝較傳統焊接相比它的效率可增加10倍左右。
2.2質量高且相對質量水準穩定
在數字化自動焊接設備的調控下，整個生產工藝中的焊接速度和范圍都可以進行良好有效的控制，可保持恒定標準。在其加工過程中遇到一系列生產變化問題，也可以通過調控來有效解決，保持了相對的穩定性。在自動焊接中，焊劑起到了巨大作用，它可以減少熔池金屬受到污染，并通過大功率電流，可使得熔池金屬與渣進行充分融合反應，生成的質量高、成分均勻的焊液。提高了焊縫焊接的質量，美化了焊接外觀。
2.3技術水平高，加工難度大
薄壁材料、精密零部件以及非金屬材料也可以通過自動焊接設備來進行加工制造。由于非手動焊接對于焊源介質不再受限，這將自動焊接技推向另一個高峰。例如在激光焊接的過程中，將其運用，使得縮小了焊縫寬度，加深了焊縫深度。其中激光產生的熱影響與加工變形的大小成正比。由于在激光焊接中超負荷大功率的電流的影響，整個焊接過程速度快，焊縫精小平整，激光焊接系統還可以有效控制聚光焦點。這促使了焊接工作有效進行。
2.4能源消耗低并節省原材料
有些自動焊接設備所燃燒的電弧是在焊劑層下完成的，這樣就控制了熱量的散失，相對減少了電能損耗。在這種焊接過程中，加工薄板焊接時，可減少了對了開破開這一加工程序。從而使得在加工過程中避免了金屬飛濺與焊頭諸多等現象。節省了原材料，降低了工程造價。
2.5改善了加工環境，同時降低加工者的勞動強度
在自動焊接設備中裝有自動隔離帶，在自動焊接過程中它所產生的煙霧會被隔離帶所隔離。有的自動焊接設備在生產過程中僅有微弱的焊光和少量的煙霧。這使得在焊接過程中，操作者可減少了吸收煙霧對身體的損害以及強光對人眼的刺激。從而改善了從業者的工作環境。同時它也在傳統焊接的基礎上進行機械化的改良，避免了作業者保持一個姿勢的劣勢。從而大大降低了勞動者的工作強度。
3 自動焊接在機械焊接中的應用
本文所涉及的自動機械焊接主要是針對焊接機械手臂與人而言。此種焊接的工作方法與機械加工中數字化加工如同一輒。它通過輸入程序進行控制加工，相當于多種不同焊接工作在同一個加工部件上進行加工。
在進行部件加工時尤其是在同一部件進行復雜的多步驟的加工時。往往有的焊接位置處于不便的位置時，需要通過數字化處理加工技術，對焊接位置進行變換、移動來完成整個焊接過程。并使得機器協調運行。這樣的焊接往往是通過多個軸的運轉來完成的。而每一個軸就相當于機械焊接中的一個手。只有在系統下達指令的時候才會正常運作，完成其焊接功能。這樣的焊接可以保證焊接過程中的精準問題以及提高了焊接位置的精準度。從而克服了在某些焊接領域中焊接位置的難度，提高了工作效率。
在流水線的生產過程中，這種焊接也會被廣泛的運用。這種方法是基于自動化原理的基礎上，將其廣泛的延伸。而它的區別就在于它是將多個機械手臂和機械人同時的安排在同一個生產線上，他們運用的是同一個執行指令。完成這一個工作線上的任務后，進行下一個工作線上的任務。整個加工過程中的系統控制指令與機械手臂和人的調節控制以及流程安排也與自動焊接的工作原理相符合。整個系統由多個單一、簡單的自動焊接組成，由數字系統控制，發出指令，執行、運作來完成整個的焊接過程。
4結論
通過對自動焊接技術的工作原理、優勢、以及它在機械焊接中的應用的分析，可以很明確的看出，現代化的焊接技術傳承于傳統的手動焊接技術，并根據手動焊接技術的優勢與劣勢進行延續與改良。將自動焊接技術在機械領域進行有效廣泛的應用。將多個簡單、單一的自動焊接設備進行集合，并由統一的數字化系統來控制，完成整個焊接施工生產工藝。
這種技術對于當下國內的焊接領域內不虧為一種新的突破，它在有效的完成生產工藝的同時，提高了生產效率、降低了生產成本、降低了生產難度、將整個生產控制在合理協調的范圍內，可謂是一種環保、節能、高效、快速的焊接方法。這使得焊接技術的發展更為成熟、穩健，推動了工業化進程的發展和擴大。
參考文獻
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[2]焦向東，周燦豐.石油石化裝備焊接自動化應用現狀與發展趨勢[J].金屬加工（熱加工），2012，6(9)：11-13.
自動焊接范文3
關鍵詞：焊接自動化；圖像處理；應用；發展趨勢
中圖分類號：C37 文獻標識碼：A
一、概述
隨著計算機視覺技術的發展,近年來利用機器視覺直接觀察焊接熔池,對焊
接質量進行閉環控制是通過圖像處理獲取熔池的幾何形狀信息,已是當前研究的主要方向。
和傳統的手工焊和半自動焊接過程相比,使用機器視覺進行直接觀測焊接熔池有著很明顯的優點,采集的數字圖像信息豐富,表象直觀,且數字化的圖像數據可以實時傳輸到計算機高速緩存內,提取特征信息, 進行實時處理,同時作出在線判決,可以實現焊接過程質量實時控制和傳感。
在傳統的手工焊接和半自動焊接過程當中,對于一個有經驗的焊工,通過直接觀察熔池的行為、接頭的位置、焊道外形及電弧形狀,能夠感知焊接的狀態。若是感覺到實際焊接過程中同最佳狀態不一致,為了達到最佳狀態可以通過調節各參數,以獲得高質量的焊縫。可以把這個過程劃分為眼－腦－手的控制過程。圖像處理在焊接過程中的重要意義就等同于手工焊接過程中人的眼睛,可以實現采集和處理焊接位置的傳感、焊接時熔池、焊道對中、熔寬和熔深的信息,然后利用計算機發出指令,實現焊接過程的各種工藝參數如電流、電壓、焊接速度的調節和電弧或焊絲的對中。
二、圖像處理的概念
圖像處理(image processing)，用計算機對圖像進行分析，以達到所需結果的技術。又稱影像處理。一般圖像處理就指的是對數字圖像處理。數字圖像是指用數字攝像機、掃描儀等設備經過采樣和數字化得到的一個大的二維數組，該數組的元素稱為像素，其值為一整數，稱為灰度值。圖像處理技術的主要內容包括圖像壓縮，匹配、描述和識別以及增強和復原這3個部分。常見的處理包括有圖像復原、圖像數字化、圖像增強、圖像編碼、圖像分析和圖像分割等
三、焊接圖像攝取方法
圖像的處理一般包括量化、圖像識別和圖像預處理等幾個步驟。圖像預處理包括圖像增強、圖像變換和圖像恢復,盡量把因為隨機因素的干擾和攝像中各種條件的限制而產生的不足和噪聲減小,繼而可以獲取焊縫位置的精確信息;量化由圖像卡完成;圖像識別包括邊緣提取和圖像分割等,可借助小波變換、快速傅立葉變換、概率統計等數學工具對圖像進行理解、分析、模式識別和特征提取。
從國內外大量文獻來看,利用機器視覺采集焊接熔池圖像的方法主要分為被動式直接視覺傳感和主動式直接視覺傳感兩大類,視覺傳感器常采用CCD攝取原始圖像。CCD是英文(Charge-Coupled Devices)的縮寫,意即“電荷耦合器件”。具有體積小、耐震動、重量輕、穩定性好、壽命長、速度高,幾何失真小及耐高壓等一系列優點。CCD是固態圖像傳感器的一種,固態圖像傳感器是指把布設在半導體襯底上的許多感光小單元的光－電信號,用所控制的時鐘脈沖讀取出來的一類功能器件。
動式直接視覺傳感利用窄帶復合濾光系統濾除非連續光譜的電弧強光,并采用高強脈沖激光或具有圖像增強器的高頻閃光燈作為輔助光源,可有效地抑制弧光獲得清晰圖像。被動式直接視覺傳感是利用焊接過程中的結構光進行成像。主被動式直接視覺傳感存在強光干擾的問題,激光焊接中,通常采用中性減光的辦法解決強光干擾的問題;在電弧焊中,對于短路電弧焊和脈沖電弧焊.可在短路期間或基值電流期間獲取圖像數據,或者在攝像機前通入部分保護氣,減少煙霧和飛濺的影響;TIG/MIG/MAG焊時弧光在600～700nm波段內相對光強最弱最穩定,選用這一波段內的干涉濾光片和防熱玻璃可有效地排除弧光及紅外干擾。
四、圖像處理在焊接中的應用
現如今，對于圖像處理主要集中應用在脈沖機器人焊接、TIG焊、激光焊和焊縫質量的檢測等領域。圖像技術在機器人焊接領域應用較廣。由于機器人需要有很強的適應能力,借助三維視覺傳感系統和計算機圖像處理技術,焊接機器人可對焊接環境進行實時控制。通過圖像的采集,可幫助機器人進行焊縫的對中,為機器人焊接提供實時特征信息,如熔深、熔寬和熔池的形狀等,從而實現焊接過程的智能控制。目前國內哈工大的吳林教授在這方面作了較深入的研究,從焊縫位置的傳感到熔滴的過渡,從過程實時控制到最后焊接質量的檢測都進行了較為系統的研究。
哈工大的何景山博士在脈沖TIG焊熔深及熔透的彩色圖形法傳感方面進行了較深入的研究。圖像處理目前用得最廣的領域是在脈沖TIG焊中,國內外許多學者都對該領域進行了積極的探索。首先創建了一套適用于脈沖TIG焊的彩色圖像法熔深和熔透的傳感系統,通過對脈沖峰值和脈寬的控制實現對熔深和熔透的控制,其控制信息來源于基值期間,進行圖像信息的采集。
此外，圖像處理還在焊接的其它領域中有一定的應用。有的將圖像處理用于焊接缺陷的自動監測與缺陷尺寸的保真,也都收到了良好的效果。有些科技工作者還將圖像處理用于水下濕法焊接,通過復合濾光技術和水下CCD攝像系統,采集出了藥芯焊絲水下濕法焊接電弧區域的圖像,用中值濾波和梯度算子的電弧區域圖像邊緣檢測方法,有效地區分了電弧燃燒區域和電弧氣泡區域。哈爾濱工業大學的何景山、楊春利等人結合采用埋弧焊進行容器類焊接結構制造過程中的工藝特點及實際工況,設計了一種將微型攝像機、微型半導體激光發生器及具有濾光功能的光學系統三者集成一體的焊縫視覺傳感器。
焊接控制過程中的一個重要環節就是焊接縫隙檢測,圖像處理在這方面的應用也有許多學者研究。為了實現電弧焊過程的自動對中和焊縫質量控制,必須對焊接縫隙的相對位置和坡口幾何參數進行檢測。西安交大的梁晉、賈昌申等在《圖像法焊接縫隙檢測的研究》一文介紹了一套自行設計的計算機焊接縫隙檢測系統,包括圖像采集卡、計算機接口、光學傳感器、圖像處理軟件,分析了它們的基本結構和工作原理,討論了提高光學傳感器、圖像處理軟硬件等抗干擾能力的措施。該系統工作原理是:由光源和CCD攝像機組成的光學傳感器攝取圖象,CCD攝像機把圖象轉換為電信號,再經圖象采集卡把模擬信號變為數字信號存儲于計算機內,計算機對此信號進行必要的處理,即可得到縫隙位置和坡口幾何參數信息,在監視器屏幕上顯示出來,或經過D/A電路給執行機構,修正焊槍位置,實現閉環對中控制。有的將圖像分割和小波分析應用于焊接領域,小波分析在焊縫視覺跟蹤過程中檢測焊縫,采用多次小波變換可獲得清晰的焊縫邊緣,大大簡化了硬件設備；圖像分割法可減小焊縫識別的圖像處理的復雜性,使得焊接過程的實時性增強。
五、圖像處理在焊接中應用的展望
為焊接現象的描述及內在規律的解釋提供了極佳的條件和直接的證據,推動焊接理論和實踐的發展就是通過圖像傳感的這種方法。同時也使得研究者能夠觀察到其它傳感方法所不能觀察到的被強光所淹沒的豐富直觀的信息。
把圖像處理技術應用到現代焊接技術中,將會推動焊接過程質量實時傳感與控制的發展和成熟,使得焊接過程通過閉環反饋控制而實現完全自動化,保證焊接質量,提高焊接生產效率。
總之，作為智能控制中關鍵技術―數字圖像技術,在焊接過程中發揮的作用將會越來越大,將為焊接智能化生產作出貢獻?，F代工業正朝著信息化和智能化方向發展,現代焊接技術也必然要實現智能化。
參考文獻：
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[2]陳彥賓,李俐群,陳鳳東,陳杰.圖像處理在自動焊接中的應用和展望[J].材料科學與工藝,2003,01:106-112.
作者簡介：
自動焊接范文4
關鍵詞：高壓油管；焊接；PLC；自動控制
中圖分類號：TB
文獻標識碼：A
文章編號：16723198（2015）19022201
高壓油管是高壓油路的重要組成部分，對耐壓性、抗疲勞強度，以及密封性都有較高的要求。高壓油管自動焊接機是通過設計合適的自動焊接裝置、配套的焊接工裝，在合理的焊接參數下，由控制系統控制操縱臺，實現油管的自動焊接。因此，控制系統的好壞對焊接品質、焊接效率、縮短操縱臺的生產周期，保證焊接的穩定性和一致性等方面起關鍵性作用。本文研究一種基于PLC的高壓油管自動焊接機控制系統。該系統采用立式環焊縫焊機結構，以PLC為控制核心，實現焊接絲和主機的自動控制，通過機械手及固定模具，進行工作的快速裝夾與焊接，采用CO2氣體保護焊接工藝、自動控制焊接速度等，以達到自動、精密、清潔、高效的焊接質量要求。
1 高壓油管自動焊接機工作原理
高壓油管自動焊接機主要包括CO2氣體保護焊接設備、氣缸、自動送焊接絲設備、旋轉焊接機構及控制系統及機架等，通過操作面板對焊機的電流、電壓的調控，進而實現對自動焊接參數設定，氣缸部分控制機械手的伸縮以夾緊工件，使其固定在模具中，從而滿足焊接零件之間的精確對接與焊接工藝要求。旋轉式焊接機構為焊接機械的關鍵部件，有立式和臥式結構之分，本設計采用立式結構，其旋轉焊接機構示意圖如圖1所示。
圖1 高壓油管自動焊接機旋轉焊接機構示意圖
圖1中的旋轉焊接機構由工作臺及與其相固聯的立柱與卡盤等部件，通過卡盤固定模具，進而因定焊接件，工作臺下端聯接直流電機以驅動轉臺，進而帶動焊槍繞卡盤中心旋轉，實施勻速焊接，氣缸用于控制進退槍動作。在主軸的轉臺內側裝有一接近開關，可保自焊槍轉動一圈后自動停止。焊槍由CO2氣體保護焊接機引出。
2 系統控制方案分析
本系統主要控制項目有焊接機的電流、電壓控制、送絲速度控制、焊接速度控制即旋轉臺速度控制，工件夾緊氣缸控制和進退槍控制等，還需具有手動與自動控制兩種功能。
焊接機電源、電壓的調整通過控制面板設定完成，操縱臺采用直流電機驅動，電機速度控制通過控制PWM直流調速電源的輸入量實現。該三項功能由于手動十分困難設定，正常作業前，根據工件的情況進行調整，正常作業時無需調整。PLC控制系統部分主要用于實現控制直流電動機的正、反轉，氣缸伸、縮以控制進、退槍，點焊控制，起停，實現手動與自動功能等。
3 基于PLC的控制系統設計
3.1 PLC電氣控制原理圖設計
由上述分析知，系統具有基于PLC的手動與自動控制性能。因此，通過PLC可實現系統焊接工作模式設置、控制系統的各種功能，從而實現對焊接機進行上述的控制。結合集成部件中的設定電流電壓及電機速度，可以得出，本設計中至少需要10輸入點和7個輸出點，如果將所有信號均通過PLC控制，這時不僅開關IO的端子數有所增加，還需增加三個通道的模擬輸入輸出模塊，目前可采用最為適用的方法進行端子分配與設計。
結合現有情況，系統選用PLC的型號為：FX2N-32MR。PLC電源電壓為AC220V。信號輸入均為開關量，采用內部提供的DC24V電源。系統中的輸出端子直接控制繼電器線圈，選用繼電器線圈額定電壓為DC24V，且由外電源對輸出端供電。I/O的端子及地址分配表如表1所示。
在控制電路的設計中，根據端子分配表中對應關系進行電路設計，對于正常工作時不動作的輸入信號，輸入端子盡量用常開觸點接入，以實現編程時內部觸點狀態與外部保持一致，且可以達到減小輸入端子通電時間的效果，本設計中，SB7分別指示手動和自動，使用拔鈕開關或帶自鎖的按鈕開關，由于焊接過程到
達撻接處時，還需要焊槍運行一適當的距離，從而使接頭充分對接，這就需要在旋轉支架到達傳感器時還需要有一定的延時，且這一延時時間隨加工工件的大小而異，需要便于調整，而使用PLC中的定時器不便調整，這里使用一個獨立的時間繼電器完成此項功能。為了避免正反轉，進退槍同時動作，除梯形圖互鎖外，還需要電氣互鎖，且體電路如圖2所示。
圖2 PLC控制電路的電氣接線圖
3.2 PLC程序設計
本系統中，由PLC控制部分的主要功能有進退槍、正反轉，且可點動控制，點焊功能在點動正轉基礎上，增加焊機的控制；手動控制為手點情況下：在點動正轉基礎上，增加焊機與電機的控制；自動狀態下：如果在起動工作過程中，只能由停止按鈕或急停按鈕使其停止，其他按鈕不起作用，可調速和調電流電壓如在停機狀態，可以對任何按鈕進行操作。經過上述分析，可應用經驗設計法完成PLC梯形圖設計，并在脫機狀態進行調試，合格后進行現場調試。
4 現場調試
在高壓油管自動焊接機安裝完成后，首先檢查自動送絲機、氣缸、電動機、面板、焊接旋轉支架等是否連接正確。具體調試步驟：（1）按下夾緊按鈕，觀察夾緊氣缸能否夾按照給定的速度進行伸縮，夾緊機構可否靈活調節，如將工件一起夾緊，觀察能否與卡盤上的模具中的接頭工件緊密配合；（2）按下電機啟動按鈕，觀察電機能否帶動齒輪進行正傳、反轉以及停止；（3）觀察能否通過PWM調速電源來調節轉動速度；（4）按下面板中的進槍按鈕，進行焊接，觀察電流、電壓大小是否符合焊接的速度要求；（5）觀察自動送絲機是否正常送絲且送絲速度正常；（6）在氣體保護焊設備下觀察焊接時是否存在焊絲飛濺的問題；（7）按下急停按鈕，觀察能否斷電停止，焊接工件能否保持停電前的狀態；（8）焊接完成后觀察焊口是否平滑且無缺口。
在確認硬件安裝連接無誤后，檢查PLC編程，嚴格按PLC端子分配表與接線原理圖裝接主電路與控制電路。應用GX Developer8.34L-C三菱編程軟件，打開工程，并在STOP狀態接通PLC電源，將梯形圖寫入PLC中，如果計算機與PLC保持連接狀態，此時將程序顯示窗口置監控狀態。按照被控設備的動作要求利用按鈕開關進行調試，修改程序直到達到設計要求。
5 結論
本文對基于PLC的高壓油管自動焊接機的控制系統進行了分析與設計，具體分析了高壓油管自動焊接機的工作要求，確定了以高壓油管和接頭、氣體保護焊和自動焊接機的設計方案，著重設計了PLC自動控制系統的軟、硬件，給出端子分配，并設計出外部接線圖及程序。經現場安裝調試表明，本文提出的設計方案可以滿足生產要求，并能提高生產效率，提高焊接質量，并有一定的靈活性和適應性。
參考文獻
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自動焊接范文5
【論文摘要】傳統的加勁環焊接工作多采用手工焊，但是面對越來越大的加勁環直徑，傳統手工焊生產效率已難以滿足生產進度的需要。本文介紹一種將一般埋弧自動焊滾焊臺車改進成為滿足角焊縫自動焊的工裝技術，并在實踐中成功應用。
1問題的提出
波波娜水電站位于新疆和田市喀拉喀什河上，電站共3臺機組，總裝機容量l5萬kw，水頭200m，鋼管材質為q345r，內徑4600mm，板厚22mm～42mm不等。加勁環板厚同主管壁厚，焊縫為不開坡口角焊縫，焊腳高度為16mm一28arm。壓力鋼管總長910m，加勁環分布問距：下彎段1m，其他段2m。
以板厚34ramjjl1勁環焊接為例，圖紙要求焊腳高度24ram，單節鋼管長度2m，加勁環數量為2件，單道焊縫長14665mm，單節鋼管加勁環焊縫總長58660mm。如若采用傳統手工焊焊接，每道焊縫約需5個工日，58660mm的焊縫約需20個工日，生產效率極為低下，在焊工數量不足的情況下難以滿足工期要求。因此，壓力鋼管加勁環的焊接需采用生產效率較高的自動焊接方法。
2自動焊接的方案選擇
要實現壓力鋼管加勁環的自動焊接，有兩種方法可以使用：一是二氧化碳氣體保護焊，二是埋弧自動焊。二氧化碳氣體保護焊由于焊絲直徑過小，想堆焊出大的焊腳尺寸非常困難，并且項目所在地和田沒有二氧化碳氣體出售，只能從700km外的喀什運輸，成本太高。WwW.133229.COM加之施工現場地勢開闊，多風沙，二氧化碳氣體的保護效果也不可能理想。所以，采用二氧化碳氣體保護焊存在諸多困難，不易實現優質高效，經比較決定采用埋弧自動焊。
3工裝設計
如果想要實現壓力鋼管加勁環的埋弧自動焊，首先需要解決以下兩個問題：
(1)由于埋弧自動焊單位時問內熱輸入量巨大，同樣是直徑4mm的埋弧焊絲和焊條，埋弧焊的焊接電流是焊條的近4倍，單位時間內熱輸入量非常大，對焊槍及焊件的角度要求苛刻。如圖1所示的傳統手工焊位置進行埋弧自動焊，會造成母材融化后熔池金屬受重力影u向往下流動，來不及填充融化部分母材，咬邊現象及焊腳不對稱現象嚴重。要焊接出符合規范規定的焊縫，必須采用如圖2所示的焊接位置，即以豎直焊槍為對稱，實現船型位置焊接。
(2)實現壓力鋼管加勁環角焊縫和埋弧焊機的相對轉動，但由于埋弧焊的工藝特點(熔池必須有焊劑覆蓋及焊劑的松散性)，只能使加勁環施焊部位角焊縫實現相對轉動，埋弧焊機焊槍保持不動。
針對以上情況，我們設計了如圖3所示的一套工裝解決了上述兩個問題。
(1)滾焊臺車軸線傾斜成與地面成45。夾角將壓力鋼管吊放到臺車上，在高度較低的管口一端加裝三個導向輪，同時起導向作用和防止鋼管在轉動過程中發生軸向竄動，加勁環角焊縫此時成船型位置，與豎直焊槍左右對稱。
(2)設計制作一個可移動龍門架，上面搭設焊接平臺，焊接時埋弧焊機固定在平臺上，壓力鋼符及加勁環隨臺車轉動，實現船型位置焊接。
4加勁環埋弧焊工藝
加勁環材質為q345r低合金高強鋼，對于板厚大于30mm的加勁環，應主要注意防止焊接冷裂紋，嚴格控制焊前預熱溫度和層間溫度。厚度大于38mm的需要做后熱處理。焊接材料選用h08mna和hj43l，焊絲規格為直徑4mm，焊接工藝參數見表1。
自動焊接范文6
[關鍵詞] 大型儲罐 埋弧自動焊 焊接 工藝 裝置
一、概述
根據我國石油企業的發展需求，儲罐向大型化、國產化、自動化的方向發展，是非常重要的儲運設備。立式儲罐是現場組裝焊接的大型容器，焊接工作量非常大，為了提高效率和質量，先進焊接技術逐漸推廣應用，儲罐的自動焊接設備和焊材國產化也有很大的進步。
大型立式儲罐的主要結構形式包括浮頂型儲罐和拱頂型儲罐，其主體安裝方法分為正裝法和倒裝法。大型立式浮頂儲罐直徑大、鋼板厚，罐體施工普遍采用正裝法組裝、自動焊焊接的工藝方法；在拱頂儲罐的施工中，主要采用倒裝法組裝，仍以焊條電弧焊為主，但自動焊也得到了推廣。高效焊接方法的選擇與儲罐材質、厚度和安裝方法密切相關，應用最多的方法有埋弧自動焊、氣電立焊等。以下主要介紹埋弧自動焊在大型立式浮頂儲罐正裝法焊接中的應用。主要優點：
（1）生產效率高。其生產率可比手工焊提高5～10倍。因為埋弧自動焊時焊絲上無藥皮，焊絲可伸出很長，一般在50mm左右，能連續送進而無需更換焊條。故可采用大電流焊接（比手工焊大6～8倍），電弧熱量大，焊絲熔化快，焊接速度比手工焊快的多。板厚20毫米以下的自動焊可不開坡口，減少了填充金屬的數量，而且焊接變形小。
（2）焊縫質量高。對焊接熔池保護較完善，焊縫金屬中雜質較少，只要焊接工藝選擇恰當，易獲得穩定高質量、成形美觀、高探傷合格率的焊縫。
（3）節約鋼材和電能。鋼板厚度一般在20毫米以下時，埋弧自動焊可不開坡口，節省了鋼材，由于電弧被焊劑保護著，使電弧的熱得到充分利用，節省了電能。
二、埋弧自動橫焊在儲罐罐壁焊接中的應用
埋弧自動橫焊主要用于正裝法施工的浮頂儲罐的罐壁環焊縫。近年來在大慶油田地區施工的10×104m3和15×104m3儲罐罐壁均采用該方法焊接。
埋弧自動橫焊機由機頭、送絲機、焊劑托送機構、焊劑回收裝置、焊接電源、焊接行走機架、驅動機構和控制系統組成。焊接時，焊接行走機架吊掛在儲罐壁板上，壁板上端作為焊接行走軌道，行走驅動機構安裝在行走機架的上部，驅動焊接行走機架沿罐壁板上端行走，焊劑托送機構的傳送帶靠托輪與壁板緊貼被動轉動。為適應不同的板寬需要，機架一般制作成伸縮式。
圖1所示為儲罐正裝法施工用的埋弧自動橫焊示意圖。由于焊接部位在機架的下部，焊劑回收桶安裝在機架頂部，所以采用大功率負壓式焊劑桶就可以實現焊劑的回收/送給自動循環。
雖然埋弧自動橫焊效率高，但由于是埋弧操作，看不到熔池和焊縫形成過程，因此必須嚴格控制各項焊接參數。以15萬立儲罐為例，不同厚度，不同材質的罐壁板的焊接參數是不同的，如表1所示。
具體參數值根據實際情況現場確定。在南三油庫儲罐建設工程（二）中對罐壁板橫縫進行組焊時，現場有六臺AOTO NA-3 600KW的自動橫焊機沿同一方向對稱施焊，效率極高。
三、碎絲埋弧自動平焊在儲罐罐底板焊接中的應用
5×104m3以上大型儲罐的罐底板為對接接頭形式，焊接量很大，罐底板相對較薄，因此焊接時易產生焊接變形。工程中廣泛應用了焊條電弧焊或CO2氣體保護焊打底根焊＋碎絲埋弧自動平焊填充高效焊接工藝。其中碎絲埋弧焊的工藝原理如圖2所示。
焊接前，先在坡口內放置一定厚度的碎焊絲，這樣既提高焊接熔敷速度，又可以同時有效地防止焊接變形，避免應力集中，提高施工質量。埋弧自動焊進行罐底板的焊接時，由于自動焊的熱輸入比較高，穿透力遠遠大于手工焊，雖然罐底板接頭下都有墊板，但也很容易焊穿，所以焊接之前必須進行打底焊。
圖1 埋弧自動橫焊示意圖
由于自動焊的線能量比較高，而罐底板相對較薄，所以選擇合適的焊接參數對提高焊接質量是至關重要的。在15×104m3儲罐的罐底板焊接中，埋弧自動焊的參數如表2所示。
（一） （二）
圖2 底板碎絲埋弧自動焊
表中12mm的Q235-B鋼板是罐底中幅板，其對接焊縫采用CO2氣體保護焊打底，碎絲埋弧焊填充；23mm的SPV490Q鋼板是罐底邊緣板，其對接焊縫采用手工電弧焊打底，碎絲埋弧焊填充；中幅板與邊緣板之間的對接焊縫也是采用手工電弧焊打底，碎絲埋弧焊填充。
四、結語
以上簡要介紹了二種埋弧自動焊接技術的應用。雖然該技術已得到廣泛應用，但是要進一步提高儲罐的焊接質量和建造速度，該技術的許多方面還有待改善，埋弧自動焊接技術的進一步開發研究就顯得特別重要。
