管道自动焊机工作原理是什么？

管道自动焊机工作原理

现在广泛应用的焊接管道自动焊机都属于第一代管道自动焊机，它的基本工作原理是示教再现。示教也称导引，即由用户导引管道自动焊机，一步步按实际任务操作一遍，管道自动焊机在导引过程中自动记忆示教的每个动作的位置、姿态、运动参数＼工艺参数等，并自动生成一个连续执行全部操作的程序。完成示教后，只需给管道自动焊机一个启动命令，管道自动焊机将精确地按示教动作，一步步完成全部操作。这就是示教与再现。

实现上述功能的主要工作原理，简述如下：

(1)管道自动焊机的系统结构一台通用的管道自动焊机，按其功能划分，一般由3个相互关连的部分组成：机械手总成、控制器、示教系统。

机械手总成是管道自动焊机的执行机构，它由驱动器、传动机构、管道自动焊机臂、关节、末端操作器、以及内部传感器等组成。它的任务是精确地保证末端操作器所要求的位置，姿态和实现其运动。

控制器是管道自动焊机的神经中枢。它由计算机硬件、软件和一些专用电路构成，其软件包括控制器系统软件、管道自动焊机专用语言、管道自动焊机运动学、动力学软件、管道自动焊机控制软件、管道自动焊机自诊断、白保护功能软件等，它处理管道自动焊机工作过程中的全部信息和控制其全部动作。

示教系统是管道自动焊机与人的交互接口，在示教过程中它将控制管道自动焊机的全部动作，并将其全部信息送入控制器的存储器中，它实质上是一个专用的智能终端。

(2)管道自动焊机手臂运动学管道自动焊机的机械臂是由数个刚性杆体由旋转或移动的关节串连而成，是一个开环关节链，开链的一端固接在基座上，另一端是自由的，安装着末端操作器(如焊枪)，在管道自动焊机操作时，管道自动焊机手臂前端的末端操作器必须与被加工工件处于相适应的位置和姿态，而这些位置和姿态是由若干个臂关节的运动所合成的。因此，管道自动焊机运动控制中，必须要知道机械臂各关节变量空间和末端操作器的位置和姿态之间的关系，这就是管道自动焊机运动学模型。一台管道自动焊机机械臂几何结构确定后，其运动学模型即可确定，这是管道自动焊机运动控制的基础。

管道自动焊机存在的意义是什么？

管道自动焊机存在的意义就是用于管道运输中的管道焊接，管道自动焊机又叫管道自动焊接机器人。因为管道自动焊机的大批量的应用，所以管道运输业也得到了长足的发展。

管道运输是一种经济、安全的运输方式，可用于输送水、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，在各旧发展迅速。我国已将“加强输油气管道建设，形成管道运输网”的发展战略列入“十一五”发展规划。未来10年，我国将建成l4条油气输送管道，形成“两纵、两横、四枢纽、五气库”，总长超过万公里的油气管输格局。管道的建设地区跨度大，沿线施工环境恶劣，加之管道输送逐步向高压(7.5MPa)、大口径(φ1420ram)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自动焊接，用以提高生产率、保证焊接质量、降低劳动强度和施工成本，而且自动焊接还能大幅度降低操作技术难度，解决焊工培养困难，流失严重等问题。

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