余熱鍋爐行業(yè)存在大量的筒體內(nèi)壁管板焊接,這是一種工藝參數(shù)、焊槍姿態(tài)復(fù)雜多變、難以實(shí)現(xiàn)自動化的焊接方式。焊接工人必須穿過直徑為300×400mm的橢圓形人孔進(jìn)入空間狹小的鍋爐筒體內(nèi)部,并保持彎腰或者半蹲的姿勢完成焊接作業(yè)。因此焊接工人勞動強(qiáng)度較大、技術(shù)要求較高、且空間相對封閉容易集聚焊接煙塵,嚴(yán)重影響工人健康,這使得余熱鍋爐行業(yè)相關(guān)人才缺口逐年增大,亟待提高自動化水平。筒體內(nèi)壁管板焊接難點(diǎn)有:一、它屬于全位置焊接,環(huán)焊縫分布在鍋爐筒體的內(nèi)壁上,在一個(gè)工件上同時(shí)包含平焊、立焊、仰焊及過渡焊接,焊接工藝需要根據(jù)焊縫位置進(jìn)行調(diào)整;二、焊縫為環(huán)焊縫,焊槍姿態(tài)需要及時(shí)的調(diào)整;三、焊接機(jī)械手難以模仿熟練焊接工人的操作經(jīng)驗(yàn)。本文針對筒體內(nèi)壁管板焊接實(shí)現(xiàn)自動化的三大技術(shù)難點(diǎn),深入研究了焊接工人經(jīng)驗(yàn)的數(shù)字化采集,焊接區(qū)域分割的經(jīng)驗(yàn)數(shù)字化劃分及焊槍姿態(tài)智能識別的關(guān)鍵技術(shù)。提出一種全位置焊接焊槍空間姿態(tài)的智能識別方法。根據(jù)重力加速度方向始終豎直向下的原理和MEMS加速度計(jì)來獲取焊槍相對于鍋爐筒體的絕對姿態(tài)。根據(jù)MEMS陀螺儀的數(shù)據(jù)獲取焊槍與環(huán)角焊縫的相對姿態(tài)。結(jié)合兩傳感器的數(shù)據(jù)計(jì)算出焊槍的俯仰角及工作角,為焊... 

【文章來源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１某型號余熱鍋爐實(shí)物圖??由圖１．１可看出，余熱鍋爐主要由兩個(gè)直徑ｌｍ左右的筒體和１５００余根直徑??

能源的節(jié)約。隨著分布式能源的發(fā)展，小型天然氣電站的建設(shè)需求持續(xù)增長，從??而促進(jìn)小型余熱鍋爐行業(yè)快速崛起。??＿??圖１．１某型號余熱鍋爐實(shí)物圖??由圖１．１可看出，余熱鍋爐主要由兩個(gè)直徑ｌｍ左右的筒體和１５００余根直徑??為４５ｍｍ的換熱管組成。源源不斷的高溫?zé)煔庋刂搀w軸線的方向流動，高溫?zé)??氣加熱受熱面產(chǎn)生蒸汽或熱水，完成熱量的交換。由于鍋爐是一種承受較大工作??壓力的特種設(shè)備，在鍋爐的生產(chǎn)中，要將鍋爐各部件組裝成上圖的狀態(tài)，工人需??穿過３０〇Ｘ４００ｍｍ的橢圓形人孔進(jìn)入筒體內(nèi)部完成近３０００個(gè)環(huán)用焊縫的焊接。??筒體的直徑不超過ｌｍ，工人只能長時(shí)間以蹲坐姿勢進(jìn)行作業(yè)、勞動強(qiáng)度過大。??１??

１．２．２筒體內(nèi)壁管板焊接??筒體內(nèi)壁管板焊是指由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的要求，將焊縫設(shè)計(jì)在在工件的內(nèi)壁上，??此類焊縫無法利用傳統(tǒng)的、常見的焊接機(jī)械與設(shè)備完成焊接。如圖１．３所示某型??號鍋爐主要由上鍋筒、下鍋筒、換熱管束等組成＇?１５００余根換熱管連接上下鍋??筒，由此可知上鍋筒的換熱管孔洞位于鍋筒下半周，上鍋筒的換熱管孔洞位于鍋??筒上半周，且洞以等間距方式均勻排列。??上鍋筒??下鍋筒??圖１．３鍋爐結(jié)構(gòu)??筒體內(nèi)壁管板焊與普通管板焊相比有如下５個(gè)技術(shù)難點(diǎn)：??（１）

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3218575