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北京石油化工学院能源工程先进连接技术研究中心成果简介(2)-先进焊接自动化技术

发布日期:2012-02-22 文章作者:焦向东 周灿丰 陈家庆 文章来源:焊接文摘 浏览次数:4288次
0前言
       文章第一部分介绍了能源工程先进连接技术研究中心水下连接技术成果,本文介绍该研究中心在焊接自动化方面的成果。双车双丝管道焊接工作站采用现场总线技术进行总体设计,焊接电源和焊接小车作为从站与主控单元主站连接,焊接过程可以通过网络接口由上层计算机进行监督:焊接小车采用紧凑式结构,尺寸小重量轻,适合于管道铺设现场应用:工作站采用双车双丝布置方式,结合窄坡口焊接工艺,实现了管道铺设的优质高效焊接,管道焊缝达到API STD1104-2005标准的要求,并成功地进行了海上试验。焊接视觉监视系统在对电弧进行光谱测试的基础上,选择合适的滤光片和减光片,实现了焊接过程的清晰监视,采用双CCD设计,保证了焊前/焊后和焊接过程的完整监视。研制的大型简体环缝用数控铣床,采用变频器控制铣刀主轴、伺服驱动器控制铣刀移动和进给,并采用激光传感器监控铣刀与坡口的相对位置。
双车双丝管道焊接工作站
       我国陆上和海上油气输送管线铺设量巨大,但是长期以来自动焊接一直采用国外的设备,例如美国CRC-Evans公司的P600型管道自动焊机、法国Serim-max公司的Saturnax 05管道自动焊机。
       2006~ 2010年研究中心与海洋石油T程股份有限公司合作,完成了国家“十一五”和863计划中海洋技术领域重大项目“深水海底管道铺设技术”子课题“深水海管铺设焊接工艺及设备国产化技术研究”,研制成功了双车双丝管道焊接工作站,开发了自动焊接工艺。
 
 
    管道焊接T作站采用2套完全相同的双丝焊接系统,如图1所示。双丝焊接是指每个焊接小车安装2把焊枪,焊枪间距大约50 mm,焊接时形成2个独立熔池,区别于共熔池的Tandem双丝焊接,也称之为双单丝焊接。双丝焊接与单丝焊接相比,不仅焊接效率提高近一倍,而且后面焊炬能够有效改善前面焊矩的焊道韧性并降低接头硬度。2台自动焊接小车安装在同一圆导轨上,各自完成管道半个圆周的焊接。
      自动焊接控制系统(图2)选择C6925工业PC机作为系统的主控制器,该控制器结构紧凑,具备Ether-cat以太网功能:主站的CANOpen模块是通过C6925PC机上的Ethercat以太网接口扩展出来的,扩展的中间环节需要加一个以太网耦合模块EK1100,通过EK1100扩展的

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