以目前国内普遍采用的外抱式螺旋焊钢管三辊成型器为研究对象 ,在作了一些基本假设的前提下 ,根据金属材料的弹塑性变形理论 ,建立了钢板在成型器中的受力模型。将钢板受力模型与螺旋钢管三辊成型器实际结构参数作为一个整体 ,推导出了螺旋钢管调型参数计算公式 ,编制了计算程序。理论研究表明 ,为使焊接后螺旋钢管产生零弹复或较小的弹复 ,在调型时必须使三辊成型器中的下压辊在理论圆周位置的基础上再下降一个位移量 ,以保证钢板在经过塑性变形后有较大的弹复空间。根据工厂提供的数据参数 ,计算了成型器中三个成型辊的调型参数 ,并与工厂现在使用的调型参数进行了对比 ,结果表明基本假设符合实际情况 ,建立的力学模型正确 ,理论调型参数值与实际调型参数值一致
针对螺旋埋弧焊钢管外焊,研制了一种基于视觉传感的焊缝自动跟踪系统。以视频摄像机为传感器,在焊接点前方100 mm处检测钢管外焊成形缝。对视频信号进行放大、整形、二值化处理,获得对应于成形缝的脉冲信号,以帧中心为基准,利用单片机进行偏离方向判断及偏差值计算,并将偏差信号以脉冲方式送入交流伺服电机驱动器,由交流伺服电机控制焊枪滑移台移动,确保焊丝实时对准焊缝。试验结果表明,焊接过程采用视频摄像机识别钢管外焊成形缝实现焊缝自动跟踪的方法是可行的。
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