开题报告：管道外圆自动焊接机结构设计

我国在世纪年代末开始研究焊接机器人，起步比较晚。

经过多年的发展，在焊接机器人技术领域取得了长足的进步，对国民经济的发展起到了积极的推动作用。

据不完全统计，近几年我国工业机器人呈现出快速增长势头，平均年增长率都超过，焊接机器人的增长率超过了年国产工业机器人数量突破台，进口机器人数量超过台，其中绝大多数应用十焊接领域年我国新增机器人数量超过了台，但是仅占亚洲新增数量的，远小十韩国所占的，更远小十口本所占的。

这对十我国的经济发展速度以及经济总量来说显然是不匹配的，这说明我国制造业的自动化程度有待进步提高，另方面也反映了我国劳动力成本的低廉，制造业自动化水平以及工业机器人应用程度的提高受到限制。

当前焊接机器人的应用迎来了难得的发展机遇。

方面，随着技术的发展，焊接机器人的价格不断下降，性能不断提升另方面，劳动力成本不断上升，我国由制造大国向制造强国迈进，需要提升加工手段，提高产品质量和增强企业竞争力，这切预示着机器人应用及发展前景空间巨大。

焊接机器人技术展望为了适应工业生产系统向大型复杂动态和开放方向发展的需要，发达国家都在加大力度，对机器人技术进行深入研究。

从技术发展趋势看，智能化抓制技术将是焊接机器人技术发展的主要方句。

目前焊接机器人正从第代反复操作型机器人向第二代带有传感器的知觉判断机器人发展，也即由目前的固定式机器人逐渐向具有肉样的调节器具有感觉和识别机能的双足行走的活动式机器人发展。

多传感器信息智能融和技术将广泛应用十焊接机器人上。

早在年，美国的是第个应用多传感器信息来创建世界模型的可移动机器人，它充分利用视觉听觉激光测距传感器所获得的信息，以确保其能稳定地工作在未知环境中。

韩国的。

研制出来的智能传感器能同时处理个自由度数据，与传统传感器只能测量个自由度数据的功能相比，性能大为提高。

韩国汉阳大学研制出了激光视觉传感器自由焊缝示教式自动焊接机器人随着海洋石油和天然气工业的发展以及我国海洋工程向深海的挺进，发展水下干法焊接技术势在必行挪威高压焊接中心研制了套水下高压干法管道维修系统，可从事水深的焊接，能焊补直径为英寸的管道，采用全自动的轨道焊机，目前已完成在水深的管道焊接。

英国的系统主要由焊接舱和轨道焊机组成，整个系统采用光纤传导和计算机进行监控，在水深进行试验，取得了较为满意的焊接质量，焊缝断裂强度达到。

焊缝跟踪系统焊接机器人发展迅速，越来越多地应用十去毛刺加工胶合和焊接等。

视觉控制技术模糊控制技术智能化控制技术虚拟现实技术神经网络控制技术嵌入式控制技术等是未来焊接机器人发展所要解决的些关键技术。

管道外圆自动焊接机的研究现状管道外圆自动焊接机国外研究现状道焊接广泛应用十各个工程领域当中，比如油气工业核能与热能工厂和化工厂。

管道外圆自动焊接机采用熔化极外圆焊接技术，最早出现十世纪年代末期。

金属焊丝惰性气体保护焊是美国制造业四十多种焊接中的种，它是种连接两个相同材料尤其是碳钢材料经济的方法。

美国公司率先研制成功了种高效管道焊接系统，即多头气保护管道自动焊系统，并年将该项技术应用十管道施工获得成功。

起初只是焊接小车带动焊枪行走，焊接参数焊接电流电压焊接速度等均为手动控制。

目前，生产外圆自动焊接设备的除了美国公司外，还有德国公司美国公司荷兰公司英国公司法国公司意大利公司等。

公司智能化的，型以及公司的双枪焊接系统在世界范围内具有很高的技术水平。

到目前为止，公司生产了不个型号的管道外圆自动焊机。

其中和是双焊炬管道外圆自动外焊机，它采用了水冷式焊枪外挂推丝式送丝机构和带有熔滴过渡单兀的脉冲焊接电源，焊接参数可编程并储存在可方便更换的控制卡上，并根据焊接工艺以及焊接材质的变化要求，随时离线编程。

和适用十窄间隙叠焊或宽间隙排焊，还可完成根焊。

生产效率的智能传感器能同时处理个自由度数据，与传统传感器只能测量个自由度数据的功能相比，性能大为提高。

韩国汉阳大学研制出了激光视觉传感器自由焊缝示教式自动焊接机器人随着海洋石油和天然气工业的发展以及我国海洋工程向深海的挺进，发展水下干法焊接技术势在必行挪威高压焊接中心研制了套水下高压干法管道维修系统，可从事水深的焊接，能焊补直径为英寸的管道，采用全自动的轨道焊机，目前已完成在水深的管道焊接。

英国的系统主要由焊接舱和轨道焊机组成，整个系统采用光纤传导和计算机进行监控，在水深进行试验，取得了较为满意的焊接质量，焊缝断裂强度达到。

焊缝跟踪系统焊接机器人发展迅速，越来越多地应用十去毛刺加工胶合和焊接等。

视觉控制技术模糊控制技术智能化控制技术虚拟现实技术神经网络控制技术嵌入式控制技术等是未来焊接机器人发展所要解决的些关键技术。

管道外圆自动焊接机的研究现状管道外圆自动焊接机国外研究现状道焊接广泛应用十各个工程领域当中，比如油气工业核能与热能工厂和化工厂。

管道外圆自动焊接机采用熔化极外圆焊接技术，最早出现十世纪年代末期。

金属焊丝惰性气体保护焊是美国制造业四十多种焊接中的种，它是种连接两个相同材料尤其是碳钢材料经济的方法。

美国公司率先研制成功了种高效管道焊接系统，即多头气保护管道自动焊系统，并年将该项技术应用十管道施工获得成功。

起初只是焊接小车带动焊枪行走，焊接参数焊接电流电压焊接速度等均为手动控制。

目前，生产外圆自动焊接设备的除了美国公司外，还有德国公司美国公司荷兰公司英国公司法国公司意大利公司等。

公司智能化的，型以及公司的双枪焊接系统在世界范围内具有很高的技术水平。

到目前为止，公司生产了不个型号的管道外圆自动焊机。

其中和是双焊炬管道外圆自动外焊机，它采用了水冷式焊枪外挂推丝式送丝机构和带有熔滴过渡单兀的脉冲焊接电源，焊接参数可编程并储存在可方便更换的控制卡上，并根据焊接工艺以及焊接材质的变化要求，随时离线编程。

和适用十窄间隙叠焊或宽间隙排焊，还可完成根焊。

生产效率比单焊头自动外焊机提高。

缺点是焊枪采用强迫水冷却，给实际应用带来许多不便。

法国公司生产的双焊头外焊机，采用了风冷式焊枪外挂推丝式送丝机构和专用的脉冲焊接电源，计算机焊接编程控制单兀和焊车运动控制单兀分置，可进行在线编程，可完成根焊窄间隙叠焊或宽间隙排焊。

总体性能与的和类似。

其缺点是双焊头的摆动不能单独控制，计算机焊接编程控制单兀和焊车运动控制单兀体积偏大。

其中，公司生产的自动焊接机已焊接了长达的管道。

这些厂家的设备虽然外形各具特点，但在控制方面，不外乎是计算机控制焊接参数和人工调控焊接参数两种方法。

管道外圆自动焊接机国内研究现状近年来，工业管道在不同的部门如化工石化核能和石油中起到了基础性作用。

我国管道建设起始十世纪年代，管道焊接施工很长段时间都只是停留在手工焊半自动焊的水平上。

这种焊接机没有自动搜寻焊缝位置功能。

这就需要操作者必须观察焊接位置并调整焊枪。

如果操纵者操作不正确就会导致焊缝缺陷。

所以焊缝位置跟踪全自动焊接机就应运生。

虽然我国管道事业发展较快，但具有自主知识产权的管道外圆自动焊机还比较少。

国内典型的管道自动焊机在吸收引进国外先进的自动焊机经验的基础上，国内些单位成功地研制开发出适用长输管道环焊缝施工的外圆自动焊机，其中以中国天然气集团公司工程技术研究院研制的型外圆自动焊机石油管道特种施工机具研究所研制的管道外圆自动焊机为代表。

型外圆自动焊机采用以直流脉宽调速为基础，位移传感检测闭环控制为核心的硬件控制电路，在管道外圆自动焊接过程中，焊接参数如电流电压焊速焊枪摆动速度摆动幅度两端停留时间，既可预先设定又可分别实时调节。

焊机的这特点使之更加适用长输管线现场组对的复杂情况，在坡口存在错边宽窄不等工况下，通过实时调节，均可获得优良的焊缝。

型外圆自动焊机主要用十中大口径管道外环焊缝热焊道填充焊道盖面焊道的焊接。

管道外圆自动焊机整套设备由焊接小车环形可拆卸轨道计算机自动控制柜手操作盒计算机和其他些辅助配件组成。

每台焊接工程车均具有根焊的功能热焊填充焊和盖面焊的功能。

三研究内容及实验方法设计可以带动焊枪移动和转动的焊接机械手设计可以调整的圆形轨道，从而焊接不同外径的圆管。

设计系统的总体结构，实现沿管道外圆进行旋转焊接的功能。

绘制总体装配图和相关的零件图。

四目标主要特色及工作速度搜集资料写开题报告，英文翻译。

第周第周研究设计方案，进行相关计算。

第周第周设计机械结构，并绘制装配图。

第周第周绘制各主要零件图。

第周第周撰写毕业论文。

第周第周答辩准备及毕业答辩第周五参考文献机械设计手册编委会机械设计手册北京机械工业出版社，成大先机械设计手册机械传动北京化学工业出版社，焦向东等球罐外圆焊接机器人智能控制系统焊接学报朱进满焊接机器人的应用现代制造选题的依据现代工业的飞速发展，不断对焊接技术提出更新更高的要求，现代工业和科学技术的新成就又为焊接方法和焊接专用设备的发展提供了宽广和雄厚的技术基础。

焊接工艺和焊接设备就是在现代工业和科学技术的推动下相辅相成地蓬勃发展起来的。

管道运输是油气运输中最主要的也是最快捷经济可靠的方式，可用十输送水原油天然气成品油等，具有输量大距离长安全性高成本低等优点，在各国发展迅速。

据有关统计，国外些发达国家管道油气运输方式的输油量约占油气运输总量的之多，油气的管道运输对从原油天然气的生产精炼储存及到用户的全过程起到了重要作用。

目前管道施工已逐渐从手工焊接向全自动焊接方向发展。

管道建设地区跨度大，沿线施工环境恶劣，加之管道输送逐步向高压大口径方向发展，这对管道环焊缝的焊接提出了更高的要求，管道环焊缝的焊接成为制约整个工程质量和建设周期的关键因素。

野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管道的白动焊接，用以提高生产率保证焊接质量降低劳动强度和施工成本，目前自动焊接还能大幅度降低操作技术难