关于机器视觉的管道机器人焊缝缺陷检测研究

随着计算机技术和图像处理技术的飞速发展,机器视觉系统逐渐成为自动化检测和质量控制的有效工具。详细介绍了利用图像处理算法对管道机器人焊接过程中的焊缝进行检测,并通过大量试验确定了参数,得到一种确实可行的应用方法,去完成焊缝的检测。

基于网络及总线技术的海底管道铺设焊接机器人

以开放式控制网络体系结构为理论指导,研究了海底管道铺设焊接机器人系统中多总线的集成问题.提出了基于CAN-open的数字化焊接电源控制、运动控制、角度传感、电气辅助等功能单元的一体化协同控制策略,并建立了焊接过程数据库.针对双行走电机的同步控制问题,采用同步组"分时通信、同步执行"的协议模型执行同步指令,提出了变负载运行下双电机驱动的主从速度跟随控制算法.借助自动化设备规范通信技术,研究了焊道自动覆盖功能的双机器人协同控制策略.利用先期焊接实验室及建造场地获得的焊接工艺完成了海上铺管焊接试验.结果表明,试验控制机器人系统构成和控制策略合理有效,焊接效率高,焊缝成形良好.

遥控管道焊接机器人抗高频干扰布线机理研究

通过对遥控管道焊接机器人系统总线、信号线和屏蔽双绞线布线抗高频干扰机理分析,提出针对干扰线路、一般线路和敏感线路等不同等级的线路,采取不同处理措施:使干扰线路和敏感线路之间尽量远离,或使它们之间尽量垂直交叉、避免敷设、尽可能采取屏蔽;使交流和直流线路严格分开,强电和弱电严格分开,不同电压和不同电流等级线路严格分开,输入线和输出线严格分开;应该尽量减小敏感信号线的长度;降低信号源输出电阻;采用屏蔽双绞线,屏蔽层正确接地;合理布线以减小信号线与焊接电缆的耦合;以上研究成果可为管道焊接工艺制定和遥控管道焊接机器人制造提供理论和实践上参考依据.

计算机控制管道焊接机器人屏蔽技术

在电弧强干扰下管道焊接机器人抗干扰设计成为管道焊接过程稳定性关键,其中管道焊接机器人屏蔽技术是主要影响因素之一。通过对管道焊接机器人电磁场屏蔽、屏蔽线、双绞线和屏蔽双绞线屏蔽原理分析,提出屏蔽完整性,面板孔、电连接器、电路板屏蔽和多层屏蔽等措施。提高屏蔽材料的屏蔽效能要考虑金属平板材料性质、电磁场源性质、电磁场源与金属平板的距离、屏蔽体接地等状况。以上研究成果可为管道焊接机器人制造提供理论和实践上参考依据。

基于DSP的管道焊接机器人微机控制系统模块化设计

首先对管道焊接机器人结构组成进行说明,然后分别从硬件电路和软件设计两方面,对基于DSP的微机控制系统的模块化设计过程进行分析。试验结果表明,所研制的微机控制系统功能完善、工作稳定可靠,机器人跟踪精度高、焊缝质量好,可以用于实际焊接生产。

基于激光跟踪的管道焊接机器人跟踪算法研究

研究并提出了基于激光跟踪的管道焊接机器人跟踪算法,介绍了基于激光跟踪的焊缝跟踪技术的优点,对焊缝自动跟踪过程以及该过程中前置传感滞后跟踪、实时跟踪算法等关键技术问题进行了深入探讨。管道焊接机器人的工艺试验表明:该算法可有效提高基于激光跟踪的管道焊接机器人跟踪精度。

计算机控制管道焊接机器人抗干扰电路设计

在电弧强干扰下,管道焊接机器人抗干扰设计成为管道焊接过程稳定性关键,其中管道焊接机器人抗干扰电路设计是主要影响因素之一。通过对管道焊接机器人复位电路、时钟电路、电源电路、机械开关触点电路和弧压采样线路的分析,提出相应处理措施:采用MAX692A硬件看门狗和屏蔽双绞线技术;设计抗干扰时钟脉冲电路;设计低通滤波器滤滤除供电线路高频电磁干扰;主控制板供电电源采用分离式专用微机开关电源供电;采用光电隔离和软件延时消除机械开关触点干扰;在电弧电压采样电路中采取隔离吸收等措施。

基于PIC的管道焊接机器人人机对话接口的研究

研究了一种基于PIC单片机的管道焊接机器人的人机对话接口。基于SPI方式设 计了以键盘为输入工具,多组数码管进行显示的软硬件系统。该系统与焊接机器人的各种功能相匹配, 使管道焊接机器人的控制盒结构简单,人机对话界面友好,控制方便。实验结果表明该系统控制稳定、 灵敏。同时给出了具体的硬件及软件实现方法。

管道自动焊接机器人控制系统研究

在陆地、海洋的油气管道铺设过程中大量应用管道焊接。在施工过程中,手工焊及半自动焊效率低、工作强度大而且无法保证焊接质量。为了解决上述问题,提出一种基于STM32为控制核心,以Modbus协议为系统通信网络的管道自动焊接机器人控制系统,实现了数字化焊接电源、角度传感器、运动控制、数据采集等功能单元的一体化协同控制。介绍了控制系统的手控器、主控单元、数据采集处理单元的硬件设计和软件实现。采用P-GMAW进行焊接试验,结果表明,焊接机器人控制系统构成和控制策略合理有效,焊接效率高,焊缝成形良好。

长输油气管道焊接机器人的技术现状与发展趋势

随着清洁能源需求的快速增长,管道建设用钢管的钢级、管径、壁厚和输送压力逐步提高,管道自动焊技术以其环焊缝强韧性匹配高,焊接效率高、劳动强度低等技术优点,在管道建设中日渐成为主流技术。本文阐述了以管道全位置自动焊技术为载体的长输油气管道焊接机器人技术的发展历程及其在我国工程应用情况,介绍了管道焊接机器人的工程应用特点和技术现状,列举了多焊炬管道焊接机器人、激光—电弧复合管道焊接机器人、双丝管道焊接机器人、搅拌摩擦焊机器人几种先进管道焊接机器人的技术特点和工程应用情况。通过对管道焊接机器人发展存在的问题进行梳理和总结,指出焊接运动轨迹的规划、焊缝跟踪、焊接质量在线监测、特殊工况适应性以及配套焊接电源等是目前油气工程应用存在的技术瓶颈。鉴于对油气管道焊接质量一致性和稳定性提出的高要求,笔者对今后管道焊接机器人智能化研发道路的发展趋势进行了展望,认为3个方向将是未来管道焊接机器人智能化发展趋势:(1)焊接路径的自主规划和自适应焊缝跟踪。对坡口和焊缝信息进行提取、识别和分析,获取理想的路径点和焊枪姿态,并且能够根据工况实时控制焊枪位置,实现管道环焊缝的柔性焊接规划和自适应焊缝跟踪;(2)远程故障诊断。依托大量管道工程应用积累,建立完备的焊接专家系统,对焊接机器人实施远程监控及故障实时诊断,建立网络化的实时监控系统和故障处理系统,实现焊接质量在线监控;(3)人机共融的焊接方式。通过系统深度学习将熟练焊工的经验转化为焊接机器人的训练样本,指导非熟练焊接人员开展焊接培训,人机关系由主仆变为伙伴,共同完成管道焊接作业。

洛阳德平机械成功研发管道焊接机器人

近日，由洛阳德平机械设备有限公司研发的管道焊接机器人调试成功。该管道焊接机器人适用于大口径管道和大机组流水作业，焊接质量稳定，操作方便，可大大降低工人的劳动强度。

管道弧焊机器人国产化专用测控软件

根据对国内外管道焊接机器人计算机控制系统现状分析,提出我国研制管道焊接弧焊机器人专用测控软件系统必要性,设计了管道焊接机器人生产、调试及焊接通用一体化计算机测控软件系统,该系统的应用提高了管道焊接机器人生产效率。

北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室——全位置智能焊接机器人产品介绍

全位置智能焊接机器人为国家“863”计划项目“球罐全位置智能焊接机器人的研制”的研究成果，2000年通过国家“863”项目专家组验收与中石化集团公司鉴定，2003年通过国家科技部科技项目经济评议，成果属国内首创、国际先进水平。本成果目前正在进行产品系列化工作，已开发出LL型无导轨管道焊接机器人、

基于摆动电弧传感的管道焊接焊缝跟踪技术研究现状

基于电弧传感器的焊缝跟踪技术是目前焊接领域的一个重要研究方向,精确的焊缝跟踪可以快速实现焊缝的精确定位,是保证焊接质量的关键。介绍了摆动频率影响跟踪精度的工作原理,综述了电弧传感器的发展与研究现状,分析了各类电弧传感器的应用特点,论述了摆动电弧传感器的在管道焊接机器人系统中集成应用情况。

复杂机电系统全过程预制化加工与安装研究

由于复杂机电系统在全过程预制化加工与安装时,BIM模型信息精度较低,导致机房模块整体无法预制化加工,在机电系统铺设面积为150.28m^(2)-350m^(2)的范围内存在拼装误差较大的问题,提出了复杂机电系统全过程预制化加工与安装方法。利用自动化、数字化机械加工技术与BIM技术,预制化加工多个构件单元,保管和运输构件半成品,通过正等轴ISO测图插件,生成机房模块各单元加工详图,根据拆分单元,预制加工机房模块构件,根据现场组装进度与BIM模拟施工要求,安装机房模块各单元。实验结果表明,设计的方法在机电系统铺设面积为150.28m^(2)-250m^(2)和250.28m^(2)-350m^(2)范围内的拼装误差较小。