一、带有坡口信息预先存储的全自动管道焊机研究（论文文献综述）
曹志飞[1]（2021）在《P-GMAW全位置管道自动焊接系统研究》文中研究表明由于我国的油气资源分布不平衡,油气输送需要建设大量管道,目前管道建设中多采用焊条电弧焊、半自动焊接方式,全位置管道自动焊接技术使用相对较少,而管道自动焊接技术具有焊接效率高、焊缝成形好、焊接质量高等优点,所以目前油气管道的铺设中逐渐采用自动焊接技术取代手工焊接和半自动化焊接。因此,为了提高油气管道焊接的生产效率和焊缝的成形质量,有必要开发结构紧凑、重量轻、稳定性高的全位置管道自动焊接系统,以满足当前油气管道铺设需求。首先,在分析国内外全位置管道自动化焊接系统的基础上,针对管道自动焊接系统的功能要求及现场需求,对管道自动焊接系统进行了总体方案设计,并选用STM32作为系统的主控芯片。其次,分别对管道自动焊接系统中的焊接小车装置、横向摆动装置、纵向提升装置和支撑焊接小车的轨道装置进行了机械结构设计,并完成了步进电机、伺服电机及相配套的驱动器、滚珠丝杠的选型。为了使焊接小车在管道上稳定行走,针对驱动焊接小车行走的交流伺服电机设计了PID闭环控制算法。对驱动焊枪摆动的步进电机设计了S型加减速算法,大大降低焊枪摆动到左右两侧壁位置换向时对机械系统的冲击。设计了管道自动焊接系统中的遥控器和主控器模块的软硬件,为了满足不同管道坡口、不同焊道的焊接工艺要求,设计了四种焊枪运动轨迹控制程序。通过编程实现了焊枪摆动速度、摆动幅度、焊接电流等焊接工艺参数调节和焊枪摆动手动纠偏、自动纠偏、焊枪升降等控制以及焊接电源通信控制。采用STM32和AD7606建立了焊接电弧电信号采集处理单元,设计了STM32和AD7606的硬件接口电路,编写了数据采集处理程序,实现了焊接电弧电信号的实时同步采集处理。最后,利用设计的P-GMAW全位置管道自动焊接系统进行管道焊接试验,采用全位置薄层多道、下向焊的方式。试验结果表明管道不同位置、不同焊道的缝成形良好,焊接质量稳定,整个系统运行平稳,验证了设计的管道自动焊接系统的有效性和可靠性。
孔康骞[2]（2020）在《柔性衬垫辅助GMAW打底焊新工艺研究》文中认为随着我国南海油气资源开发步伐的加快,深水海洋平台用立管和张力腿的环焊缝焊接面临着巨大的挑战。传统上管道环焊缝一般采用带铜滑块的内对口器实现高效的全自动MIG焊接作业。但该技术存在铜滑块烧损、焊缝渗铜以及打底焊道背面成形不良,易于形成“台阶”状焊道等问题,无法完全满足深水海洋平台立管及张力腿的焊接要求。本文尝试将一种柔性衬垫置于工件和铜滑块之间,起到阻止铜滑块烧损并改善焊缝背面成形的目的,为提升深水海洋平台关键焊接质量提供了一种有益探索。首先,对带柔性衬垫的GMAW打底焊过程进行了有限元模拟计算,研究了衬垫厚度和热物性参数对焊接温度场的影响规律。结果表明,柔性衬垫对焊接温度场的影响非常明显,典型隔热材料的柔性衬垫只需要0.5 mm厚就可以使铜滑块表面的峰值温度由700℃降低到80℃以下;在本文研究的参数范围内,柔性衬垫材料的厚度、密度和比热容的变化对焊接温度场的影响都很小,而热导率会明显影响焊缝的冷却速度和温度梯度,进而影响焊缝的微观组织和性能;柔性衬垫还可以使焊根的t8/5增大为无柔性衬垫时的10倍左右,大大降低了焊根的冷却速度,并使背面熔宽变得更宽、更均匀。其次,对选取的几种典型的衬垫材料进行了模拟焊接试验。结果表明,使用合适的柔性衬垫后,打底焊道背面熔宽变得均匀一致,很好地验证了模拟结果发现的规律;金相分析结果表明,柔性衬垫的使用改变了打底焊道柱状晶的生长方向;从打底焊道背面成形来看,柔性衬垫的使用有效减小了焊趾过渡角,过渡更圆滑。在所测试的5种典型的柔性衬垫材料当中,一种硅酸铝陶瓷纤维纸表现出较好的综合性能,可以获得圆滑过渡的焊趾、均匀的背面熔宽以及较好的表面成形效果。本研究的初步结果表明,采用一层很薄的柔性衬垫可以有效避免铜滑块的烧损并改善了焊根的背面成形,但其对焊接接头的疲劳性能等关键性能指标的影响还需要进一步的深入分析研究。
王英俊[3]（2020）在《筒体内壁管管焊接自动化关键技术研究》文中进行了进一步梳理筒体内壁管管相贯线焊缝是管道插接焊缝的一种表现形式,广泛存在于锅炉行业,一般由一个大直径筒体和多个小直径支管组成。管管相贯线焊缝本身为空间环焊缝,是一种焊缝识别困难,焊枪姿态需要不断调整的焊缝形式,再加上焊接环境为筒体内壁,空间狭小,焊接工件为多个不同直径,不同插接方式的支管,焊缝多变,以至于目前自动化水平极低,基本依靠焊接工人手动焊接。如上所述,提高筒体内壁管管相贯线焊接的自动化水平的关键问题可以提炼为:如何在筒体内壁自动识别多个不同插接方式的相贯线焊缝的空间位置。本文深入研究筒体内壁管管相贯线焊接任务的特点,创新设计了一种用于识别相贯线焊缝空间位置的传感器,并对基于传感器的焊缝相关数学模型进行了研究,经过证明有效解决了管管相贯线焊缝位置识别困难,识别精度和识别效率低下的关键性问题,具体研究内容如下:1)设计了一种适用于筒体内壁管管相贯线焊缝空间位置识别的传感器分析筒体内壁管管相贯线焊缝形状和特点的,创新提出了一种“曲线重建”方法,设计了管管相贯线焊缝位置识别传感器的整体结构,并以焊缝位置识别传感器为核心,设计一整套能完成一键焊接功能的焊接设备。2)建立基于焊缝位置识别传感器的相关数学模型以焊缝位置识别传感器采集的角度数据为已知条件,建立了求解管管相贯线焊缝空间坐标方程的数学模型,并推导出焊缝特征矩阵与焊枪姿态矩阵,同时分析自设计焊接设备的具体结构,求解其运动学正解与运动学逆解方程,最后利用matlab对上述模型方程进行仿真验证,为后续自动化焊接系统开发提供理论依据。3)设计机器人自动焊接控制系统,阐述了系统组成与运行流程。以管管相贯线焊缝位置识别传感器为核心,自设计焊接设备为执行机构,设计了控制系统的软硬件结构,根据逆运动学结合传感器相关数学模型,并利用Lab VIEW+Matlab+数据采集卡+运动控制卡+工业相机,设计了带实时图像监控的上位机软件,目的为实现筒体内壁管管相贯线焊缝的一键焊接和过程可视化。4)通过进行筒体内壁管管相贯线焊缝的焊接试验来验证系统采购实验所需零部件,搭建管管相贯线焊缝的焊接试验平台,实验结果表明本文所述传感器对管管相贯线焊缝的识别具有高效率,高精度的特点,自动焊接控制系统安全可靠。
张蓓[4]（2020）在《基于LoRa的步进电机远程运动控制系统设计与实现》文中研究表明管道焊接技术作为管道建设中的关键技术,一直受到控制平台与执行终端之间的远程控制和联网问题的制约,致使管道焊接技术自动化程度较低。本文针对管道焊接中控制平台和执行终端之间的远程控制问题,提出了由上位机、下位机、机械执行机构组成的步进电机远程运动控制系统设计方案。以PC机作为上位机,基于虚拟仪器开发平台LabVIEW设计上位机界面,通过LoRa无线通信链路将命令信息传输给以FPGA为控制中心的下位机,FPGA对命令信息解析后调用控制程序驱动步进电机运动,实现对焊枪焊接操作的远程控制。本文采用软硬件结合的方式实现,对步进电机远程运动控制系统的硬件组成部分按模块进行电路设计,完成原理图的绘制和PCB制作;依据FPGA开发流程,划分模块进行Verilog程序代码编写,并对底层代码完成功能仿真;参考有线手持盒的控制界面布局,实现上位机界面的设计;最后进行联调实验,实验结果表明硬件电路设计可靠、系统功能正常、电机运行稳定、符合设计要求。
李桂清[5]（2020）在《CANDU-6型核燃料元件端塞焊工艺质量控制研究》文中指出影响CANDU-6型核燃料元件产品质量的最关键制造环节就是“端塞焊接”。根据秦山第三核电有限公司对2006年之后破损的燃料棒束进行的水下检查报告,造成破损最多的原因是端塞焊接缺陷。秦山第三核电有限公司与中核北方关于如何提高端塞焊接质量进行多次技术交流,并列出相应行动项,期望实现重水堆运行燃料棒束零破损。在公司内外部对端塞焊工序产品质量提出新要求的情况下,开展了此项课题。本课题针对技术方面存在的问题,即工艺设备方面造成的质量隐患解决和工艺参数方面优化、规范,使端塞焊产品质量再上一个台阶。本文首先对用户提出的要求和端塞焊机本身存在的隐患进行改进研究,包括端塞反向质量控制、待焊元件坡口质量提升、待焊元件锁紧质量改进;然后采用单因素轮换法,对端塞焊接的四种可调主要焊接参数（主热热量百分比、挤压力、预压时间、保持时间）,通过监控焊接镦粗值、宏检、金相检验,确定最佳工艺规范参数。最后,在单因素轮换法的基础上,采用正交试验设计方法,通过分析可知,主热量百分比对焊接接头质量影响最大,其次分别为挤压力、预压时间、保持时间。保持时间对焊接接头塑性变形和接头质量的影响最小。针对所做试验,得出最佳工艺参数组合为:主热量百分比为80%、挤压力为200磅、预压时间为60cycles、主热通电时间为4cycles、保持时间为25cycles、调伸长度为0.39mm。通过质量控制研究,有效提升端塞焊接产品实体质量。
刘会[6]（2019）在《PE管道焊接关键参数智能监控系统研究》文中研究指明随着城镇燃气管道建设步伐的加快,燃气输配行业对输送管道的需求量越来越火,PE（聚乙烯）管道在性能和质量方面突出的优势,使其在城镇燃气管网和燃气输送系统中的占有率越来越高。随着PE管的大量使用,焊接不规范导致的假焊、虚焊和泄漏等安全问题逐步暴露出来。因此如何克服聚乙烯管道自盘缺陷、提高管道焊接质量,成为聚乙烯管道焊接质贵管理体系需要重点研究的问题。本文以“互联网+”PE管道智慧焊接监测系统工程项目为背景,基于现行相关标准及通信技术支撑,分别设计了焊工指纹识别模块、管材标识信息识别模块、焊接关键参数自动采集监控平台、管道地理位置信息监控及焊接质量预警提示模块,形成了一套PE管道焊接关键参数智能监控系统。论文首先介绍了课题的研究背景及国内外研究现状,详细分析现有燃气聚乙烯管理体系存在的问题及焊接过程中影响焊接质量的关键因素,设计并确定关键参数及监控指标;使用C#语言开发了焊工指纹采集上位机软件,实现了对焊工指纹参数的管理;基于Android平台开发手机客户端软件,获取管材位置及标识参数并上传到服务器端,在地图上显示焊口位置以监测工程进度、使用模式识别的方式识别管材标识参数以实现元件的智能审验;基于Web应用程序开发技术,搭建了开放性的服务器平台,获取焊接关键参数与系统存储的指标进行对比分析,判断焊接质量及预警,解决了以往监控焊接数据必须得到施工现场的弊端。该平台实现了多施工单位、多监检单位、多使用单位通过不同的端口登录,实现平台定制与信息共享。经过测试与现场联调,本系统功能完善,实用性强,稳定性好,能够满足工程项目需要。本系统实现了将聚乙烯管道焊接施工与互联网相连接,降低了人力消耗并使各阶段工作关键点全覆盖,监督检验过程可追溯。本课题的研究适应于当前的发展趋势和市场需求,具有良好的推广前景。
郭占英[7]（2019）在《小口径管道自动焊设备研究》文中研究说明随着人类对石油天然气等能源的需求日益增加,城市内小口径的油气管道铺设长度不断增加。油气管道的焊接是影响整个油气管道质量的关键。目前国内主要采用人工焊接的方式焊接小口径管道,其接头质量受操作工人技术水平影响较大。因此,为提高焊接效率和质量,降低焊工劳动强度,改善工人施工环境,小口径的管道自动焊接设备的研发具有十分重要的意义。本文以此为背景,分析了小口径管道自动焊设备的功能需求,提出了相应的技术指标,在设计行走机构、送丝机构、摆动机构和位置调整机构这四个机构的基础上,完成了电机选型及相关参数计算,重点设计了小口径管道自动焊控制系统。该控制系统以STM32F407单片机为控制核心,其外围电路包括系统供电单元、电阻屏接口、LED灯及按键、步进电机及编码器接口、USB通信接口、RS485通信接口。在硬件设计的基础上对焊枪摆动、焊枪位置调整、焊机行走及送丝等动作进行了分析,编写了摆动控制、行走控制、姿态调控制整、送丝控制、USB转串口通信、RS485通信接口等程序,实现了小口径管道自动焊的焊接功能。经仿真调试各个部件选择符合设计要求。摆动机构能按既定要求进行停歇及摆动,行走机构能根据行走位置不同而执行不同的行走速度,焊枪位置调整机构可以通过手动调节实现焊枪的升降及倾斜,送丝机构能够按照设定模式送丝,系统各个部件运行协调,达到了技术指标的要求,满足了小口径管道自动焊设备的功能需要。
刘希鹏[8]（2018）在《基于焊道自适应编排的船舶型材弧焊机器人系统研制》文中研究说明船舶产业是国家传统产业中的重要组成部分,但我国造船耗能大,劳动力资源紧张,自动化水平低。目前船舶型材仍采用手工焊接方式,现场生产环境恶劣,效率低下,焊接质量稳定性难以保证。同时,焊接制造行业用工难、用工贵和高技能焊工稀缺等现实需求,使得“机器换人”成为焊接制造业转型升级的必然发展趋势。实际焊接生产过程中,由于装配间隙、错边及散热不均等因素,传统的“示教再现型”机器人在焊接过程中容易出现焊接轨迹偏离或者焊接参数不匹配等问题,导致焊接接头质量不稳定甚至失效。基于上述问题,本文针对船舶分段T型材机器人自动化需求,研制了一套基于激光视觉传感的弧焊机器人系统,用于船舶分段型材的自动化焊接。借助激光视觉传感技术、多层多道规划及焊接专家系统成功实现了分段型材的自动化、智能化焊接。构建的系统具备初始焊缝识别、跟踪、多层多道规划、焊枪姿态及工艺参数自适应调整等功能。首先根据船舶T型材所用焊接材料及其焊接工艺要求,结合船舶制造业的生产现状,详细分析了大船船舶T型材对口焊接自动化生产所面临的问题,根据船舶型材弧焊机器人系统的实际作业环境,明确了焊接机器人系统性能指标和技术要求,并给出了系统总体设计方案。本文首先构建了船舶型材弧焊机器人系统,包括:机器人本体、控制柜、焊接电源、激光视觉传感器、焊接专家库系统、多层多道规划以及主控计算机等六部分组成。硬件系统包括机器人系统、焊接设备、线激光传感器、主控计算机、防碰撞传感器、清枪站及外围辅助设备等,基于系统开发的软件人机操作界面友好、故障响应迅速,便于远程监控、操作。其次,提出了线激光视觉传感器一套简单适用的标定方法,解析了视觉传感器和机器人的“手眼”关系矩阵。针对T型材平板对接、立板对接两种接头形式,在工件坐标系下分别提出了焊接始、末点寻位策略,改进了厚板焊缝根部中心位置坐标的提取方法。通过在工件上建立焊枪坐标系的方法保证了焊接过程中焊枪姿态可达性和合理性,并可实现焊缝跟踪功能。开发了分段型材的焊接专家系统,支持焊接工艺规程导入导出功能。根据输入的焊接工艺参数,结合板材厚度自动规划多层多道焊道编排,采用相邻数据插值法计算焊接电流和焊缝填充量法优化焊接速度,优化初始规划算法,避免喷嘴和工件干涉碰撞。最后,本文研制的船舶型材分段弧焊机器人系统,在大连船舶重工集团有限公司船舶分段制造数字化车间进行了试点应用。针对现场应用提出了一系列安全操作规程;借助开发的焊接专家系统,可实现现场不同尺寸工件自动生成焊接规范参数。现场焊接试生产结果表明,采用本文开发的船舶型材分段弧焊机器人系统可大大提高生产效率,降低工人劳动强度和保证焊缝质量。对提高我国船舶制造的高效化和自动化技术,促进船舶自动化制造水平具有重要意义。
罗雨[9]（2012）在《海底管道铺设焊接机器人系统研究》文中指出海底管道铺设全位置焊接机器人是深水管道铺设系统中重要的专用铺管设备，其稳定的工作性能及较高的焊接效率是决定铺管效率即施工经济效益的第一因素。由于海底管道铺设焊接机器人一直由国外专业公司垄断，不仅设备购置费昂贵，后期的设备维护、焊接工艺购置费用也价值不菲，国内又不具备海底管道铺设焊接机器人设计制造能力，这严重制约着南海深水油气田的勘探开发进程。为满足我国深水油气田开发工程的需要，打破国外技术垄断，实现海底管道铺设焊接机器人的国产化，需要对海底管道铺设焊接机器人的机构设计、控制系统体系结构、关键技术及焊接工艺等问题进行深入研究。本文在充分调研国内外管道焊接机器人研究现状的基础上，根据海底管道铺设全位置焊接的工艺特征，分析了海底管道铺设焊接系统结构，提出了海底管道铺设焊接机器人系统总体设计方案，明确了需要研究的关键技术。主要的研究工作如下：1、研究了海底管道铺设焊接机器人控制系统的开放式体系结构。针对传统机器人控制系统无法解决多总线异构设备之间的实时数据交换问题。提出了基于EtherCAT的多总线异构网络横向互联的实时控制数据交换模型。采用基于Windows的软PLC过程数据映射技术实现异构系统的数据交换及各功能子系统间的协同控制。以开放式控制网络体系结构研究为理论基础，对海底管道铺设焊接机器人控制系统的总体结构及各功能子系统进行了设计，形成了基于CAN-open的数字化焊接电源控制、运动控制、角度传感、电气辅助、完整的数据管理和在线监控等功能单元与一体的综合控制系统。设计的控制系统开放性和可扩展性好，有利于电弧传感、接触传感、激光跟踪等智能化应用功能的扩展。2、对海底管道铺设焊接机器人运动控制系统进行了研究。采用正弦波驱动无刷直流电动机的id=0矢量控制策略，有效地抑制直流无刷电机的电磁转矩脉动，提高了驱动电机的控制精度；摆动机构在采用电流内环速度外环控制结构的基础上，加入低通滤波器和陷波滤波器。低通滤波器能抑制系统中的高频干扰，陷波器的使用剔除了摆动机构传动环节中存在弹性变形导致的机械共振点,提高了摆动机构控制精度。采用激光测距传感器测量齿间隙量,并对其进行补偿,保证了摆动机构摆宽的精度。3、针对行走机构双电机驱动的严格同步要求，采用“分时通信、同步执行”的协议模型实现同步组单轴速度指令的同步执行。由于刚性连接的两行走电机间的耦合关系导致的负载不均衡及两轴实际速度不协调问题,提出了主从速度跟随单轴变增益同步控制算法，测试结果表明该算法保证了两轴同步运动的精度，可保证整个焊接过程的平稳运行。4、分析了系统中关键设备CAN-open通信模块的接口特性，研究了CAN-open设备模型原理及主站单元与数字化焊接电源、伺服驱动器等从站单元的数据交换过程，利用SDO通信方式配置设备对象词典，通过PDO通信方式确保了多个功能子系统数据透明传输和一体化协同控制的顺利实现。5、研究了海底管道铺设优质高效的流水生产线式焊接作业模式,依据制定的流水线生产工艺，构建了海底管道铺设生产线多级控制网络平台。研究了焊接工作站双焊接机器人协同操作实现自动焊道覆盖功能的技术手段。采用自动化设备规范通信技术及实时以太网技术能实现双机器人控制系统间的数据交换，利用双机器人协同操作控制策略读取共享变量，按照协同操作控制逻辑能保证起弧与停弧位置一致性，能使焊接接头形成无缺陷对接。6、针对管道焊接工艺特点，分析了实现电弧传感在管道焊接应用中的技术难点，研制了适宜于管道焊接的高速扫描焊炬，用于较高摆动频率下的电弧传感研究。在搭建的焊接试验平台上进行了电弧传感的初步研究，提出了边界区域电流均值法提取焊缝横向偏差，取得了一定的跟踪效果，为更深入的研究基于电弧传感的管道焊接焊缝跟踪系统打下基础。7、海管铺设全位置焊接工艺研究。以海底管道铺设焊接机器人为对象，研究主要焊接工艺参数的匹配规律，形成了一套用于指导焊接工艺参数的调节规范。采用双炬焊接工艺及窄间隙坡口和背部铜衬垫内对口器等有效技术手段,进行管道焊接工艺试验，确立了一套海底管道铺设焊接机器人的焊接工艺参数。进行了铺管焊接机器人海上焊接试验，焊接效率高，焊缝成形良好。通过海上试验诸多环节的考验，焊接样机的技术性能完全满足海上应用需要。以上研究成果为海底管道铺设焊接机器人工程样机的制造提供依据，为深入开展智能化关键技术的研究奠定了基础，将会有效的推进海底管道铺设焊接机器人的实际工程化应用进程。
刘须收[10]（2010）在《管道全位置超窄间隙焊机的研制》文中研究指明超窄间隙焊接自身具备的优势用于管道焊接,将有利于国内外管道焊接技术的发展。实验室在超窄间隙焊接中进行了一定的研究,并取得了一定的成果。现希望将该技术用于管道焊接,与企业进行合作,研制一种管道全位置超窄间隙焊机。重点完成弧焊发电机及焊接控制系统的研制。针对野外管道焊接施工的要求,研制了由汽油机驱动的直流弧焊发电机,其采用三次谐波励磁同步发电机。通过采样焊接电流和焊接电压的瞬时波形,直接通过运算电路得到控制IGBT导通的脉冲信号,用于调节同步发电机的励磁电流,实现了对弧焊发电机的外特性进行快速响应的控制。通过改变焊接电压反馈和焊接电流反馈的深度,实现了弧焊发电机获得下降特性和平特性两种输出。在野外大口径管道焊接中,下降外特性输出用于纤维素焊条电弧焊进行根焊；平特性输出用于超窄间隙自动焊填充及盖面。实验表明,该弧焊发电机外特性响应速度快,焊接参数可连续调节,调节范围可满足实际需求。根据管道全位置超窄间隙焊接对控制系统的要求,研制了超窄间隙焊接控制系统。该控制系统采用SOC单片机为控制核心,采取分段控制法即对管道分成24段,对每段采取不同的焊接参数。通过该控制系统实现了在不同的焊接位置处,焊接参数的自动调节。另外控制系统还实现了超窄间隙焊机各功能按键及显示系统的控制。控制面板简单、实用、功能齐全、可视化强。控制系统稳定性高,响应速度快。
二、带有坡口信息预先存储的全自动管道焊机研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、带有坡口信息预先存储的全自动管道焊机研究（论文提纲范文）
（1）P-GMAW全位置管道自动焊接系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 管道自动焊接技术的研究现状 |
| 1.2.1 焊接电弧信号的采集处理 |
| 1.2.2 管道焊扫描焊炬的设计 |
| 1.2.3 管道自动焊接系统研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 全位置管道自动焊接系统总体方案设计 |
| 2.1 管道自动焊接系统的功能及性能要求 |
| 2.2 系统总体方案设计 |
| 2.2.1 机械系统单元 |
| 2.2.2 控制系统单元 |
| 2.2.3 焊接系统单元 |
| 2.2.4 信号采集处理系统单元 |
| 2.3 系统主控芯片选型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 全位置管道自动焊接系统机械结构设计 |
| 3.1 机械系统总体组成 |
| 3.2 焊接小车装置结构 |
| 3.3 摆动装置和提升装置结构 |
| 3.3.1 摆动装置结构 |
| 3.3.2 提升装置结构 |
| 3.4 轨道装置结构 |
| 3.5 电机选型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 全位置管道自动焊接系统控制策略 |
| 4.1 焊接小车行走PID控制 |
| 4.2 焊枪摆动S型加减速算法 |
| 4.3 左右区域积分差值偏差提取算法 |
| 4.3.1 焊接电流模型 |
| 4.3.2 偏差提取算法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 管道自动焊控制系统与数据采集处理系统设计 |
| 5.1 控制系统方案设计 |
| 5.2 遥控器模块设计 |
| 5.2.1 遥控器硬件电路设计 |
| 5.2.2 遥控器程序设计 |
| 5.2.3 遥控器通信测试 |
| 5.3 主控器模块设计 |
| 5.3.1 主控器硬件电路设计 |
| 5.3.2 主控器控制程序设计 |
| 5.4 焊接电弧电信号数据采集处理系统单元设计 |
| 5.4.1 数据采集系统硬件选型与设计 |
| 5.4.2 数据采集系统程序设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 管道自动焊接试验 |
| 6.1 全位置管道焊接系统 |
| 6.2 全位置管道自动焊接试验 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（2）柔性衬垫辅助GMAW打底焊新工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 管道环焊缝打底焊工艺研究现状 |
| 1.2.1 手工焊条或TIG/半自动GMAW打底焊工艺 |
| 1.2.2 全自动打底焊技术 |
| 1.2.3 存在的主要问题 |
| 1.3 GMAW焊接过程的有限元模拟基础 |
| 1.3.1 有限元方法简介 |
| 1.3.2 GMAW焊接热源模型 |
| 1.3.3 衬垫强制成形焊接的温度场模拟 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 第2章 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 试验方法 |
| 第3章 柔性衬垫辅助打底焊过程的有限元模拟 |
| 3.1 有限元模型建立 |
| 3.1.1 模型假设 |
| 3.1.2 几何模型的建立 |
| 3.1.3 材料热物性参数设定 |
| 3.1.4 热源模型 |
| 3.1.5 动态接触传热的处理 |
| 3.1.6 边界条件设定 |
| 3.1.7 单元类型选取和网格划分 |
| 3.2 柔性衬垫厚度对焊接温度场的影响 |
| 3.2.1 衬垫厚度与工件温度场 |
| 3.2.2 衬垫厚度与铜滑块温度场 |
| 3.3 柔性衬垫热物性参数对焊接温度场的影响 |
| 3.3.1 密度对焊接温度场的影响 |
| 3.3.2 热导率对焊接温度场的影响 |
| 3.3.3 比热容对焊接温度场的影响 |
| 3.4 柔性衬垫对打底焊焊道成形的影响 |
| 3.5 几种典型隔热材料衬垫焊接温度场模拟结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 柔性衬垫辅助打底焊工艺试验 |
| 4.1 试验方法与过程 |
| 4.2 硅橡胶衬垫 |
| 4.2.1 硅橡胶材料简介 |
| 4.2.2 焊缝根部的成形情况 |
| 4.2.3 衬垫的烧损状况 |
| 4.3 无机纤维材料衬垫 |
| 4.3.1 焊缝根部的成形情况 |
| 4.3.2 衬垫的烧损状况 |
| 4.3.3 焊缝组织特点的分析 |
| 4.3.4 焊缝性能的分析 |
| 4.3.5 焊缝根部表面附着物及成分分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（3）筒体内壁管管焊接自动化关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 自动焊接机器人的研究现状 |
| 1.2.1 管板焊接 |
| 1.2.2 管管焊接 |
| 1.2.3 管锥焊接 |
| 1.2.4 管球焊接 |
| 1.3 筒体内壁管管焊接的发展现状及其局限性 |
| 1.4 论文主要的研究内容 |
| 第二章 以焊缝位置识别传感器为核心的焊接设备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 焊缝位置识别的传统方法 |
| 2.2.1 电弧传感 |
| 2.2.2 电容传感器 |
| 2.2.3 机器视觉 |
| 2.3 焊缝位置识别传感器原理及结构 |
| 2.3.1 工作环境利弊分析 |
| 2.3.2 设计思路与工作原理 |
| 2.3.3 传感器结构设计 |
| 2.3.4 传感器零件选型与设计 |
| 2.4 焊接设备整体结构设计 |
| 2.4.1 筒体内壁管管自动焊接设备的整体解决方案分析 |
| 2.4.2 焊接设备主体结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 焊接设备的数学模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 焊接机器人与焊缝的位姿关系 |
| 3.3 焊缝位置识别传感器的相关模型 |
| 3.3.1 基于传感器的相贯线焊缝位置模型 |
| 3.3.2 焊缝姿态模型 |
| 3.3.3 焊枪姿态模型 |
| 3.4 机器人运动学模型 |
| 3.4.1 第二代焊接机器人连杆坐标系的建立 |
| 3.4.2 焊接机器人运动学正解 |
| 3.4.3 焊接机器人运动学逆解 |
| 3.5 仿真验证 |
| 3.5.1 焊缝位置模型仿真 |
| 3.5.2 机器人运动学仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 焊接机器人控制系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 控制系统硬件结构整体设计 |
| 4.2.1 控制系统硬件结构 |
| 4.2.2 控制系统软件结构 |
| 4.3 控制系统核心硬件的选型与介绍 |
| 4.3.1 工业触摸屏 |
| 4.3.2 运动控制卡 |
| 4.3.3 数据采集卡 |
| 4.3.4 执行电机及其驱动器 |
| 4.3.5 摄像头 |
| 4.4 控制系统的主要函数与子程序 |
| 4.4.1 运动控制函数 |
| 4.4.2 数据采集函数 |
| 4.4.3 数据存储函数 |
| 4.4.4 图像采集函数 |
| 4.4.5 Matlab模型函数 |
| 4.5 控制系统的主体程序实现 |
| 4.5.1 基本任务程序设计 |
| 4.5.2 其他任务程序设计 |
| 4.6 控制系统操作界面设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 筒体内壁管管相贯线焊接设备自动焊接试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验平台的搭建及系统参数的补足 |
| 5.2.1 焊接系统 |
| 5.2.2 系统参数补足 |
| 5.3 焊接实验 |
| 5.3.1 试焊工件的设计 |
| 5.3.2 焊接结果与分析 |
| 5.4 焊缝位置识别传感器的应用展望 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 (攻读硕士学位期间的研究成果) |
（4）基于LoRa的步进电机远程运动控制系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 管道焊接研究现状 |
| 1.2.2 步进电机研究现状 |
| 1.2.3 LoRa无线通信技术研究现状 |
| 1.3 章节安排 |
| 第2章 总体设计方案与关键技术研究 |
| 2.1 管道全自动焊接机器人系统 |
| 2.2 总体设计方案 |
| 2.2.1 设计要求 |
| 2.2.2 功能需求 |
| 2.2.3 整体架构 |
| 2.2.4 机械臂结构 |
| 2.3 关键技术概述 |
| 2.3.1 LoRa无线通信技术 |
| 2.3.2 两相HB型步进电机工作原理 |
| 2.3.3 步进电机加减速算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 硬件系统设计 |
| 3.1 步进电机选型 |
| 3.2 主控板处理器芯片选型 |
| 3.3 主控板外围电路设计 |
| 3.3.1 电源电路 |
| 3.3.2 光耦隔离电路 |
| 3.3.3 差分输入接口电路 |
| 3.3.4 配置及调试接口电路 |
| 3.4 扩展板主要电路设计 |
| 3.4.1 电机驱动电路 |
| 3.4.2 LoRa通信电路 |
| 3.5 PCB实物图 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 软件系统设计 |
| 4.1 远程运动控制系统开发平台 |
| 4.2 芯片初始化模块 |
| 4.2.1 SPI接口功能模块 |
| 4.2.2 步进电机驱动芯片初始化模块 |
| 4.2.3 LoRa通信初始化模块 |
| 4.3 步进电机运动控制模块 |
| 4.3.1 焊枪焊接轨迹Simulink仿真模型 |
| 4.3.2 运动控制模块 |
| 4.4 上位机界面模块 |
| 4.5 上位机与下位机间无线通信模块 |
| 4.5.1 发送端USB串口通信模块 |
| 4.5.2 SX1278 芯片数据收发模块 |
| 4.5.3 接收端SPI串口通信模块 |
| 4.6 LoRa协议组网与模型分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 系统测试 |
| 5.1 硬件功能测试 |
| 5.2 运动控制模块仿真测试 |
| 5.3 通信性能测试 |
| 5.4 焊枪焊接效果测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（5）CANDU-6型核燃料元件端塞焊工艺质量控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 CANDU-6 型棒束生产线简介 |
| 1.1.2 燃料元件堆内运行现状 |
| 1.1.3 研究目的及意义 |
| 1.2 电阻焊技术 |
| 1.2.1 电阻焊原理 |
| 1.2.2 电阻焊优点 |
| 1.3 电阻焊国内外现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 机器视觉技术 |
| 1.4.1 机器视觉简介 |
| 1.4.2 视觉检测研究现状 |
| 1.5 论文的内容安排 |
| 第二章 端塞焊机及焊接工艺 |
| 2.1 端塞焊机 |
| 2.1.1 焊接供电部分 |
| 2.1.2 控制部分 |
| 2.1.3 机械及气路部分 |
| 2.2 端塞焊接工艺 |
| 2.2.1 工艺简介 |
| 2.2.2 端塞焊接热量及压力 |
| 2.2.3 焊缝质量要求 |
| 2.2.4 工艺技术要求 |
| 2.3 端塞焊工序质量问题 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 质量控制的设备改进 |
| 3.1 端塞反向质量控制 |
| 3.1.1 端塞上料反向分析 |
| 3.1.2 端塞防反装置设计 |
| 3.1.3 改进效果分析 |
| 3.2 待焊元件坡口质量提升 |
| 3.2.1 元件坡口简介 |
| 3.2.2 坡口检测现状及存在问题 |
| 3.2.3 总体要求及方案 |
| 3.2.4 上料装置设计 |
| 3.2.5 坡口在线检测开发 |
| 3.2.6 系统集成及缺陷建立 |
| 3.2.7 应用效果分析 |
| 3.3 待焊元件锁紧质量改进 |
| 3.3.1 待焊元件锁紧现状分析 |
| 3.3.2 锁紧气缸改进 |
| 3.3.3 应用效果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 端塞焊接工艺优化 |
| 4.1 端塞焊接工艺 |
| 4.2 焊接试验方案设计 |
| 4.2.1 试验方案 |
| 4.2.2 试验设备 |
| 4.2.3 判定依据 |
| 4.3 单因素焊接试验 |
| 4.3.1 主热热量百分比 |
| 4.3.2 挤压力 |
| 4.3.3 预压时间 |
| 4.3.4 保持时间 |
| 4.3.5 单因素试验小结 |
| 4.4 端塞焊接参数优化 |
| 4.4.1 优化方法 |
| 4.4.2 正交试验设计 |
| 4.4.3 试验小结 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）PE管道焊接关键参数智能监控系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 PE管道国内外发展现状 |
| 1.2.2 PE管道焊接监控系统研究现状 |
| 1.3 课题研究意义 |
| 1.4 论文结构 |
| 2 系统方案设计 |
| 2.1 课题需求分析 |
| 2.2 系统总体构成设计 |
| 2.3 系统总体功能设计 |
| 2.4 开发平台选择及环境搭建 |
| 2.4.1 Visual C#简介 |
| 2.4.2 Eclipse简介 |
| 2.4.3 Android开发环境配置 |
| 2.4.4 Web开发环境配置 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 课题研究涉及相关技术 |
| 3.1 焊工指纹识别 |
| 3.1.1 指纹图像采集技术 |
| 3.1.2 指纹细节特征提取 |
| 3.1.3 指纹匹配验证技术 |
| 3.2 管材标识信息识别 |
| 3.2.1 OCR图片文字识别技术 |
| 3.2.2 文字识别算法 |
| 3.3 定位技术 |
| 3.4 Android开发技术 |
| 3.5 Web应用程序开发技术 |
| 3.5.1 B/S开发架构 |
| 3.5.2 MVC系统设计模式 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 软件开发与程序设计 |
| 4.1 指纹采集模块设计 |
| 4.1.1 指纹采集模块选择 |
| 4.1.2 指纹采集模块通信协议 |
| 4.1.3 上位机软件设计 |
| 4.2 手机端软件开发 |
| 4.2.1 获取经纬度 |
| 4.2.2 获取管材图像 |
| 4.2.3 Android与服务器通信 |
| 4.3 Web端应用程序开发 |
| 4.3.1 平台定制功能设计 |
| 4.3.2 数据库设计 |
| 4.3.3 接口设计 |
| 4.3.4 焊接关键点位置信息获取 |
| 4.3.5 管材标识信息识别 |
| 4.3.6 短信预警功能设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 系统测试与分析 |
| 5.1 指纹采集模块测试 |
| 5.2 手机客户端软件测试 |
| 5.3 Web端软件测试 |
| 5.3.1 项目部署及发布 |
| 5.3.2 平台定制功能测试 |
| 5.3.3 数据采集及地图定位测试 |
| 5.3.4 管材标识信息识别测试 |
| 5.3.5 工艺参数获取及短信报警测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）小口径管道自动焊设备研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外石油天燃气管道建设现状 |
| 1.2.2 管道焊接技术现状 |
| 1.2.3 管道自动焊接设备现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 小口径管道自动焊设备总体设计 |
| 2.1 系统功能分析 |
| 2.2 控制系统设计指标 |
| 2.3 机械部分设计 |
| 2.3.1 焊枪摆动机构 |
| 2.3.2 焊枪位置调整机构 |
| 2.3.3 行走机构 |
| 2.3.4 焊机送丝机构 |
| 第3章 控制系统设计 |
| 3.1 控制系统的总体方案设计 |
| 3.2 控制系统硬件设计 |
| 3.2.1 主控芯片 |
| 3.2.2 系统供电单元 |
| 3.2.3 电阻屏显示接口 |
| 3.2.4 LED灯及独立按键 |
| 3.2.5 步进电机以及编码接口 |
| 3.2.6 步进电机控制原理 |
| 3.2.7 USB转串口通信 |
| 3.2.8 RS485 通信接口 |
| 3.3 控制程序设计 |
| 3.3.1 焊枪摆动控制 |
| 3.3.2 焊枪位置调整控制 |
| 3.3.3 行走机构控制 |
| 3.3.4 焊枪送丝控制 |
| 3.3.5 按键驱动 |
| 3.3.6 调试模块接口程序 |
| 第4章 系统调试及仿真 |
| 4.1 焊枪位置调整程序调试 |
| 4.2 焊枪摆动机构程序调试 |
| 4.3 行走及送丝机构程序调试 |
| 4.4 RS485 通信及上位机 |
| 第5章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（8）基于焊道自适应编排的船舶型材弧焊机器人系统研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 船舶建造焊接自动化国内外现状 |
| 1.2.1 造船工业焊接自动化国外现状 |
| 1.2.2 我国造船工业焊接自动化发展现状 |
| 1.3 机器人焊接智能化研究现状 |
| 1.3.1 机器人焊缝跟踪技术 |
| 1.3.2 焊缝多层多道自动规划 |
| 1.4 焊接工艺专家系统 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 船舶型材机器人焊接系统设计 |
| 2.1 船舶T型材纵骨焊接工艺及性能指标 |
| 2.1.1 船舶T型材及焊接材料 |
| 2.1.2 船舶焊接制造现状及问题 |
| 2.2 弧焊机器人系统的性能指标 |
| 2.3 机器人焊接系统方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 船舶型材机器人焊接系统的实现 |
| 3.1 移动式一体化焊接系统硬件设计 |
| 3.1.1 弧焊机器人选型 |
| 3.1.2 焊接电源选型 |
| 3.1.3 焊枪和清枪剪丝系统 |
| 3.2 激光视觉传感系统 |
| 3.3 移动一体化弧焊机器人控制系统 |
| 3.3.1 焊接工艺参数采集 |
| 3.3.2 基于Moto Plus的TCP通讯 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 船舶T型材焊缝识别及多层多道规划 |
| 4.1 初始焊位识别及焊缝跟踪策略 |
| 4.1.1 弧焊机器人手眼标定方法 |
| 4.1.2 焊缝中心点提取及焊枪姿态调整策略 |
| 4.1.3 坡口根部间隙检测 |
| 4.1.4 T型材接头初始焊位识别策略 |
| 4.2 多层多道焊缝编排及规划 |
| 4.3 焊接工艺专家系统 |
| 4.3.1 焊接工艺数据库 |
| 4.3.2 焊接工艺规程文件 |
| 4.3.3 焊接工艺查询系统 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 船舶T型材机器人智能焊接系统实现及应用 |
| 5.2 操作流程及作业规范 |
| 5.3 焊接工艺基本试验 |
| 5.4 移动一体化弧焊机器人系统现场示范应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）海底管道铺设焊接机器人系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及课题来源 |
| 1.2 海底管道铺设发展概况 |
| 1.2.1 海底管道铺设概述 |
| 1.2.2 海底管道铺设焊接技术现状 |
| 1.2.2.1 海底管道用管材及其焊接工艺开发 |
| 1.2.2.2 海底管道手工电弧焊及半自动焊 |
| 1.2.2.3 全位置熔化极气体保护焊 |
| 1.3 管道铺设焊接机器人国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外管道铺设焊接机器人研究现状 |
| 1.3.2 国内管道铺设焊接机器人研究现状 |
| 1.4 海底管道铺设焊接机器人关键技术 |
| 1.4.1 开放式控制系统 |
| 1.4.2 现场总线及以太网技术 |
| 1.4.3 伺服运动控制技术 |
| 1.4.4 多焊接机器人协同操作 |
| 1.4.5 焊缝跟踪技术 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 1.6 课题研究的难点及创新点 |
| 第二章 海底管道铺设焊接机器人系统设计 |
| 2.1 海底管道铺设焊接机器人总体设计方案 |
| 2.1.1 海底管道铺设焊接机器人设计要求 |
| 2.1.2 系统设计思路 |
| 2.1.3 海底管道铺设焊接机器人系统组成及总体集成方案 |
| 2.1.3.1 海底管道铺设焊接机器人机械本体 |
| 2.1.3.2 海底管道铺设焊接机器人控制系统组成 |
| 2.1.3.3 焊接工艺初步方案 |
| 2.1.3.4 海底管道铺设焊接机器人要求主要技术指标 |
| 2.2 海底管道铺设焊接机器人控制系统关键技术设计方案 |
| 2.2.1 开放式控制网络的设计方案 |
| 2.2.2 自动焊道覆盖设计方案 |
| 2.2.3 行走机构同步控制技术方案 |
| 2.2.4 姿态调整装置电控系统设计方案 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 海底管道铺设焊接机器人控制系统研究 |
| 3.1 海底管道铺设焊接机器人控制系统体系结构研究 |
| 3.1.1 海底管道铺设焊接机器人控制实时操作系统 |
| 3.1.1.1 开放式控制系统的实现模式 |
| 3.1.1.2 实时操作系统 |
| 3.1.2 软 PLC 控制系统体系结构研究 |
| 3.1.2.1 软控制系统组成 |
| 3.1.2.2 软 PLC 的实时性及多级任务 |
| 3.1.2.3 基于 ADS 通信方式的数据交换 |
| 3.1.3 多总线异构网络实时互联技术 |
| 3.1.3.1 基于网关技术的多总线实时互联 |
| 3.1.3.2 基于 EtherCAT 的实时互联技术 |
| 3.1.3.3 软 PLC 实现控制网络实时互联 |
| 3.2 海底管道铺设焊接机器人控制系统设计 |
| 3.2.1 海底管道铺设焊接机器人控制系统总体结构设计 |
| 3.2.2 机器人运动控制子系统设计 |
| 3.2.2.1 伺服驱动器选型 |
| 3.2.2.2 行走机构同步控制系统设计 |
| 3.2.2.3 焊枪姿态调整电气控制系统设计 |
| 3.2.2.4 空间位置检测子系统设计 |
| 3.2.3 主控单元子系统设计 |
| 3.2.3.1 主控单元控制器 |
| 3.2.3.2 主控单元总线耦合器 |
| 3.2.3.3 主控单元软件功能模块 |
| 3.2.4 远程控制盒子系统设计 |
| 3.2.5 焊接电源子系统设计 |
| 3.2.6 电气辅助系统设计 |
| 3.2.7 焊接数据库子系统设计 |
| 3.2.8 人机系统设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 海底管道铺设焊接机器人运动控制研究 |
| 4.1 永磁直流无刷电机伺服系统 |
| 4.1.1 永磁直流无刷电机及其控制技术 |
| 4.1.2 永磁直流无刷电机正弦波驱动控制 |
| 4.1.3 正弦波驱动直流无刷电机参数测试 |
| 4.2 摆动机构运行精度研究 |
| 4.2.1 摆动机构运行控制策略研究 |
| 4.2.1.1 摆动机构性能指标分析 |
| 4.2.1.2 提高摆动机构跟踪精度的研究 |
| 4.2.1.3 谐波滤波器对系统共振点的抑制 |
| 4.2.2 焊丝摆动轨迹测量 |
| 4.2.2.1 焊丝摆动轨迹及齿间隙测量方案 |
| 4.2.2.2 焊枪摆动机构的实际测试结果 |
| 4.3 行走机构速度平稳性研究 |
| 4.3.1 行走机构同步控制策略 |
| 4.3.2 行走电机节点时钟同步控制 |
| 4.3.3 变负载运行单轴速度平稳性控制 |
| 4.3.4 行走机构运行测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 海底管道铺设焊接机器人关键技术研究 |
| 5.1 基于 CAN 总线的控制网络通信实现 |
| 5.1.1 CAN 总线分布式控制网络 |
| 5.1.2 CAN 总线及 CAN-open 原理 |
| 5.1.3 基于 CAN-open 数字化焊接电源网络通信 |
| 5.1.3.1 焊接电源 CAN-open 设备模型 |
| 5.1.3.2 焊接电源对象词典的访问 |
| 5.1.3.3 PDO 数据通信 |
| 5.2 海底管道铺设作业生产线控制网络 |
| 5.2.1 流水线多级网络控制平台 |
| 5.2.2 双焊接机器人协同控制实现自动焊道覆盖功能 |
| 5.3 基于电弧传感的管道焊接基础技术研究 |
| 5.3.1 管道焊接扫描焊炬的研制 |
| 5.3.1.1 管道焊接扫描焊炬的选择 |
| 5.3.1.2 高速摆动焊炬 |
| 5.3.2 试验平台的搭建 |
| 5.3.3 平焊位置 V 型坡口高度方向偏差识别 |
| 5.3.4 边界区域电流均值法提取焊缝横向偏差 |
| 5.3.5 基于 Labview 的电弧传感程序实现 |
| 5.3.6 平板跟踪试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 海底管道铺设焊接机器人焊接工艺研究 |
| 6.1 海底管道铺设焊接工艺参数的研究 |
| 6.1.1 全位置焊接工艺参数空间分段 |
| 6.1.2 焊接工艺参数的匹配 |
| 6.1.2.1 送丝速度与焊接速度的匹配关系 |
| 6.1.2.2 焊道厚度的控制方法 |
| 6.1.2.3 线能量控制参数匹配 |
| 6.1.3 焊接工艺参数控制规范的确立 |
| 6.2 管道焊接工艺试验 |
| 6.2.1 焊接工艺试验方案 |
| 6.2.2 焊接工艺试验步骤 |
| 6.2.3 焊接工艺参数 |
| 6.2.4 焊接试验过程数据分析 |
| 6.3 工艺试验结果 |
| 6.3.1 外观检测 |
| 6.3.2 UT 探伤 |
| 6.3.3 力学性能试验 |
| 6.4 焊接样机海上试验 |
| 6.4.1 海上试验条件 |
| 6.4.2 现场焊接试验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 论文主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
（10）管道全位置超窄间隙焊机的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 窄间隙焊接的定义及特点 |
| 1.2 窄间隙管道焊机研究的必要性 |
| 1.3 管道焊接技术的国内外研究现状 |
| 1.4 国内外窄间隙管道焊接方法介绍 |
| 1.5 焊接自动化的发展概况 |
| 1.6 超窄间隙焊接的定义及特点 |
| 1.7 窄间隙焊接技术主要存在的问题 |
| 1.8 超窄间隙焊接技术研究的意义 |
| 1.9 管道全位置超窄间隙焊机的国内外研究现状 |
| 1.10 本文研究的主要内容 |
| 第2章 管道全位置超窄间隙焊接装置 |
| 2.1 焊接电源 |
| 2.2 焊接控制系统 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 弧焊发电机的研制 |
| 3.1 弧焊电源外特性 |
| 3.2 弧焊发电机基本组成及工作原理 |
| 3.3 外特性控制 |
| 3.3.1 弧焊发电机外特性控制电路基本原理 |
| 3.3.2 弧焊发电机下降外特性控制 |
| 3.3.3 弧焊发电机平外特性控制 |
| 3.3.4 外特性测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 超窄间隙焊接控制系统的研制 |
| 4.1 管道全位置超窄间隙焊接对控制系统的要求 |
| 4.1.1 系统设计原则 |
| 4.1.2 焊接控制系统构成 |
| 4.1.3 焊接控制系统工作原理 |
| 4.1.4 电机及驱动器选型 |
| 4.1.5 单片机及实验仪选型 |
| 4.2 硬件系统 |
| 4.2.1 硬件电路组成 |
| 4.2.2 电机驱动接口电路 |
| 4.2.3 液晶显示接口电路 |
| 4.3 软件系统 |
| 4.3.1 软件设计原则 |
| 4.3.2 主程序 |
| 4.3.3 PWM子程序 |
| 4.3.4 液晶显示子程序 |
| 4.3.5 键盘扫描子程序 |
| 4.3.6 电机转速测量子程序 |
| 4.3.7 焊接参数自动调节子程序 |
| 4.4 控制系统调试 |
| 4.4.1 系统调试步骤 |
| 4.4.2 PWM子程序调试结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录B 焊接控制系统各子程序 |
四、带有坡口信息预先存储的全自动管道焊机研究（论文参考文献）
- [1]P-GMAW全位置管道自动焊接系统研究[D]. 曹志飞. 天津工业大学, 2021(01)
- [2]柔性衬垫辅助GMAW打底焊新工艺研究[D]. 孔康骞. 天津大学, 2020(02)
- [3]筒体内壁管管焊接自动化关键技术研究[D]. 王英俊. 湘潭大学, 2020(02)
- [4]基于LoRa的步进电机远程运动控制系统设计与实现[D]. 张蓓. 北华航天工业学院, 2020(08)
- [5]CANDU-6型核燃料元件端塞焊工艺质量控制研究[D]. 李桂清. 湖南大学, 2020(08)
- [6]PE管道焊接关键参数智能监控系统研究[D]. 刘会. 西安工业大学, 2019(03)
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- [9]海底管道铺设焊接机器人系统研究[D]. 罗雨. 北京化工大学, 2012(10)
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