【摘 要】
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钢板仓是一种仓储设备,在农业、工业中可用作存储粉状、颗粒状等物料。而其中螺旋式钢板仓因其施工周期短、单位容量成本低,且强度、密封性和抗风性良好,如今已成为钢板仓建造的首选。目前螺旋式钢板仓建造过程中,自动化水平较低,特别是钢板仓仓顶焊接,焊缝长、焊缝数量多、仓顶带有坡度、室外作业、工况较为恶劣、焊接作业危险性较大,已经成为困扰行业发展的瓶颈。本文针对螺旋钢板仓仓顶自动焊接的关键技术进行了研究,开发
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钢板仓是一种仓储设备,在农业、工业中可用作存储粉状、颗粒状等物料。而其中螺旋式钢板仓因其施工周期短、单位容量成本低,且强度、密封性和抗风性良好,如今已成为钢板仓建造的首选。目前螺旋式钢板仓建造过程中,自动化水平较低,特别是钢板仓仓顶焊接,焊缝长、焊缝数量多、仓顶带有坡度、室外作业、工况较为恶劣、焊接作业危险性较大,已经成为困扰行业发展的瓶颈。本文针对螺旋钢板仓仓顶自动焊接的关键技术进行了研究,开发了适于钢板仓仓顶的焊接设备。主要研究内容如下:（1）研究分析了螺旋钢板仓仓顶板顶材料属性、可焊性、焊缝几何特性、焊接变形等。进行了螺旋钢板仓仓顶板焊接工艺实验,根据焊后焊道外形数据,优选出了合适的焊接工艺参数。（2）研究了螺旋钢板仓仓顶焊缝跟踪关键技术。阐述焊缝跟踪传感器的相关分类,分析激光焊缝传感器的结构光检测原理,并选择了CXZK-MEDA-150PL作为本文焊缝识别跟踪的传感器。研究了基于Halcon的焊缝图像增强处理、滤波处理、二值化处理、Harris角点检测处理等相关算法原理,并利用最小二乘多项式对焊缝轨迹进行拟合。（3）针对螺旋钢板仓仓顶焊缝特性和仓顶特殊焊接工况进行了样机的机械结构设计和控制系统开发,提出了整机机械结构和控制系统技术要求。完成了各个关键部件的设计思路分析、理论计算、规格选型。根据控制系统技术要求,提出了半闭环控制系统方案,根据方案编写了PLC控制主程序和子程序,制作了控制电柜,完成了整机控制系统设计。（4）最后进行了焊缝跟踪试验和样机焊接试验,并对试验结果进行分析,验证本文提出的螺旋钢板仓仓顶自动焊接焊缝跟踪关键技术、机械结构及整机控制系统。结果表明样机对焊缝的跟踪具有一定的稳定性和准确性,焊接过程较为平稳,焊道形貌良好。
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