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自动焊接机的研究和应用 摘要:自动焊接机系统是特殊的管道环缝自动焊接系统,已广泛应用于长距离管道建设项目。由于自动控制焊接操作的移动速度高和错误低使得其拥有优势地位。这个自动管道焊接系统已经成为了中国的一家钢厂使用的主要管道项目,并已通过构造函数得到了更高质量的通过率，提高焊接效率,降低劳动强度。 关键词:管道;从自动焊机;焊接工艺 1介绍 由于中国石油与天然气领域的大规模建设与发展，中国的管道行业也蓬勃发展。中国在第十个“五年计划”中已经建立了大量的大型管道包括著名的西气东输项目管道（WEGTP）。中国在未来几年中正准备参加国际长途管道建设项目。管道焊接技术要求高自动化，高质量，高效率以满足建设长距离的更大直径的管道。本文就是自动化焊接技术系统在几个大型项目上的应用介绍。 2自动焊接机的发展 1960年代末期，美国CRC公司首先在MIG过程中使用机械化焊接机。随着科技的高速发展，由计算机控制的全方位自动焊接机已经发展到一个很高的水平了。CRC公司（美国），VIETZ公司（德国），MAGNATECH公司(美国），VERAWELD公司(荷兰），NOREAST公司(英国），SERIMER DASA公司(法国），PWT公司(意大利）等公司生产的自动化焊接机是世界领先的。P-500，P-600智能焊机（CRC公司）和双火炬焊机（SERIMER DASA公司）是世界上最好最先进的焊接机。尽管不同的焊机有不同的形状，这些产品无论自动或手动都有相同的焊接参数控制方法。据报道，最近CRC公司生产的自动焊接机焊接距离已经达到了5×104公里。 中国的管道建设始建于19世纪70年代，这个时期的中国管道建设长期处于手动和半自动焊接。近年来，中国管道行业发展非常快，但是中国自主的知识产权只有很少的几个。在1992年，PAW2000自动焊接专机由管道研究所通过了3公里的（225个节点）426毫米的天然气管道（河南郑州）现场测试，X射线的通过率为96.4%，后来，他改进了漳州1020毫米的水管道（福建）和SENINGLAN711毫米天然气管道。现在PAW2000自动焊机已经被广泛应用于管道建设行业和WEG TP 项目中，其中焊接长度大都超过1000公里。 本文主要介绍了PWA2000型设备的系统设备、控制特点及其经济和社会效益。 3 PAW2000的设备系统 PAW2000自动焊接系统由焊接缺陷检测系统、控制系统、导向轮圈、焊接电源、保护气体及供应系统等组成。（见图一）控制系统用于控制整个机器运行，接口下坠是焊接准备工作中很重要的操作。有各种各式的电源可以供用户来选择，例如 Lincoln Ideal arc DC 400，THERMADYNE FLEX-350P，Tangshan Matsushita KR350 等。保护气体供应系统是由气瓶和气体流量计组成的。此外，通过焊接参数可以修改穿行的通信接口协议。4 PAW2000的机械结构 图1 PAW2000的结构示意图 4 PAW2000的机械结构 4.1缺陷焊接 缺陷焊接包括移动单位,送丝装置,焊枪位置调节装置和安装板并具有结构紧凑、合理布局和质量为11.5千克的特点。安装板采用高强度铝合金,前后板的连接销都做成马鞍形状。移动单位,送丝装置和焊枪位置调节机制都是固定在安装板上。移动单元是由交流伺服电机驱动,减速后通过一个输出齿轮在导轨上啮合,由此来实现缺陷焊接的运动。电动机的输出转矩相当强劲，并且焊接轨道上有四个轮子顺利通过安装板。送丝装置是由送丝电机、减速器、送丝轮和固定轴的焊丝盘组成的。焊枪位置调节器机构是由步进电动机和十字型的导流板组成的。焊枪可以上下移动并且可以通过右侧的调整十字形的导流板进行左右方向微动。此外，焊枪的角度也可以在一定范围内调节。 4.2导轨 导轨是由一个传送带，一个侧齿轮架、调节螺栓、紧固件等。带侧齿轮架是固定的。整个传送带可以分为两个部分，一个是左半圆，一个是右半圆，通过一个铰链在上下进行锁扣，这样传送带就可以轻松的固定在管接头附近并且方便打开。均匀的调节杆上和锁扣上的螺丝可以很方便的使传送带与周围的零件配合。当导轨转移到下一个位置，只需要打开扣，拧松调节杆即可。由于不同直径的管道可以选择不同长度的螺栓。 5 PAW2000的自动控制系统 PAW2000使用数字信号处理器(DSP)与20-MIPS性能先进的运动控制设备,具有计算精度高的特点,可以实现数字伺服控制的四个电机。调节电动机的运动参数和特征，只需要更新软件但是不改变其硬件。控制系统有自我探测功能，可以显示不同的故障诊断代码相关的故障原因。分为720部分的焊接过程中，只有7个特殊的部分需要操作员进行焊接参数的输入，而其它的部分的焊接参数会由计算机自动插值算法形成