海底管道铺设焊接机器人系统研究
| 摘要 | 第1-9页 |
| ABSTRACT | 第9-24页 |
| 符号说明 | 第24-25页 |
| 第一章 绪论 | 第25-48页 |
| ·课题背景及课题来源 | 第25-26页 |
| ·海底管道铺设发展概况 | 第26-30页 |
| ·海底管道铺设概述 | 第26-28页 |
| ·海底管道铺设焊接技术现状 | 第28-30页 |
| ·海底管道用管材及其焊接工艺开发 | 第28页 |
| ·海底管道手工电弧焊及半自动焊 | 第28-29页 |
| ·全位置熔化极气体保护焊 | 第29-30页 |
| ·管道铺设焊接机器人国内外研究现状 | 第30-37页 |
| ·国外管道铺设焊接机器人研究现状 | 第30-35页 |
| ·国内管道铺设焊接机器人研究现状 | 第35-37页 |
| ·海底管道铺设焊接机器人关键技术 | 第37-42页 |
| ·开放式控制系统 | 第37-38页 |
| ·现场总线及以太网技术 | 第38-39页 |
| ·伺服运动控制技术 | 第39-41页 |
| ·多焊接机器人协同操作 | 第41页 |
| ·焊缝跟踪技术 | 第41-42页 |
| ·本文的主要研究内容 | 第42-44页 |
| ·课题研究的难点及创新点 | 第44-48页 |
| 第二章 海底管道铺设焊接机器人系统设计 | 第48-61页 |
| ·海底管道铺设焊接机器人总体设计方案 | 第48-57页 |
| ·海底管道铺设焊接机器人设计要求 | 第48-49页 |
| ·系统设计思路 | 第49-51页 |
| ·海底管道铺设焊接机器人系统组成及总体集成方案 | 第51-57页 |
| ·海底管道铺设焊接机器人机械本体 | 第51-52页 |
| ·海底管道铺设焊接机器人控制系统组成 | 第52-56页 |
| ·焊接工艺初步方案 | 第56页 |
| ·海底管道铺设焊接机器人要求主要技术指标 | 第56-57页 |
| ·海底管道铺设焊接机器人控制系统关键技术设计方案 | 第57-60页 |
| ·开放式控制网络的设计方案 | 第57-58页 |
| ·自动焊道覆盖设计方案 | 第58-59页 |
| ·行走机构同步控制技术方案 | 第59页 |
| ·姿态调整装置电控系统设计方案 | 第59-60页 |
| ·本章小结 | 第60-61页 |
| 第三章 海底管道铺设焊接机器人控制系统研究 | 第61-88页 |
| ·海底管道铺设焊接机器人控制系统体系结构研究 | 第61-71页 |
| ·海底管道铺设焊接机器人控制实时操作系统 | 第61-63页 |
| ·开放式控制系统的实现模式 | 第62页 |
| ·实时操作系统 | 第62-63页 |
| ·软 PLC 控制系统体系结构研究 | 第63-68页 |
| ·软控制系统组成 | 第64-65页 |
| ·软 PLC 的实时性及多级任务 | 第65-67页 |
| ·基于 ADS 通信方式的数据交换 | 第67-68页 |
| ·多总线异构网络实时互联技术 | 第68-71页 |
| ·基于网关技术的多总线实时互联 | 第69页 |
| ·基于 EtherCAT 的实时互联技术 | 第69-70页 |
| ·软 PLC 实现控制网络实时互联 | 第70-71页 |
| ·海底管道铺设焊接机器人控制系统设计 | 第71-86页 |
| ·海底管道铺设焊接机器人控制系统总体结构设计 | 第71-75页 |
| ·机器人运动控制子系统设计 | 第75-78页 |
| ·伺服驱动器选型 | 第75-76页 |
| ·行走机构同步控制系统设计 | 第76页 |
| ·焊枪姿态调整电气控制系统设计 | 第76-77页 |
| ·空间位置检测子系统设计 | 第77-78页 |
| ·主控单元子系统设计 | 第78-80页 |
| ·主控单元控制器 | 第78-79页 |
| ·主控单元总线耦合器 | 第79-80页 |
| ·主控单元软件功能模块 | 第80页 |
| ·远程控制盒子系统设计 | 第80-81页 |
| ·焊接电源子系统设计 | 第81-82页 |
| ·电气辅助系统设计 | 第82-83页 |
| ·焊接数据库子系统设计 | 第83-85页 |
| ·人机系统设计 | 第85-86页 |
| ·本章小结 | 第86-88页 |
| 第四章 海底管道铺设焊接机器人运动控制研究 | 第88-119页 |
| ·永磁直流无刷电机伺服系统 | 第88-94页 |
| ·永磁直流无刷电机及其控制技术 | 第89-90页 |
| ·永磁直流无刷电机正弦波驱动控制 | 第90-92页 |
| ·正弦波驱动直流无刷电机参数测试 | 第92-94页 |
| ·摆动机构运行精度研究 | 第94-107页 |
| ·摆动机构运行控制策略研究 | 第94-103页 |
| ·摆动机构性能指标分析 | 第94-97页 |
| ·提高摆动机构跟踪精度的研究 | 第97-100页 |
| ·谐波滤波器对系统共振点的抑制 | 第100-103页 |
| ·焊丝摆动轨迹测量 | 第103-107页 |
| ·焊丝摆动轨迹及齿间隙测量方案 | 第103-104页 |
| ·焊枪摆动机构的实际测试结果 | 第104-107页 |
| ·行走机构速度平稳性研究 | 第107-117页 |
| ·行走机构同步控制策略 | 第107-109页 |
| ·行走电机节点时钟同步控制 | 第109-111页 |
| ·变负载运行单轴速度平稳性控制 | 第111-116页 |
| ·行走机构运行测试 | 第116-117页 |
| ·本章小结 | 第117-119页 |
| 第五章 海底管道铺设焊接机器人关键技术研究 | 第119-139页 |
| ·基于 CAN 总线的控制网络通信实现 | 第119-125页 |
| ·CAN 总线分布式控制网络 | 第119-120页 |
| ·CAN 总线及 CAN-open 原理 | 第120-121页 |
| ·基于 CAN-open 数字化焊接电源网络通信 | 第121-125页 |
| ·焊接电源 CAN-open 设备模型 | 第121-123页 |
| ·焊接电源对象词典的访问 | 第123页 |
| ·PDO 数据通信 | 第123-125页 |
| ·海底管道铺设作业生产线控制网络 | 第125-128页 |
| ·流水线多级网络控制平台 | 第125-126页 |
| ·双焊接机器人协同控制实现自动焊道覆盖功能 | 第126-128页 |
| ·基于电弧传感的管道焊接基础技术研究 | 第128-138页 |
| ·管道焊接扫描焊炬的研制 | 第129-133页 |
| ·管道焊接扫描焊炬的选择 | 第130-131页 |
| ·高速摆动焊炬 | 第131-133页 |
| ·试验平台的搭建 | 第133-134页 |
| ·平焊位置 V 型坡口高度方向偏差识别 | 第134-135页 |
| ·边界区域电流均值法提取焊缝横向偏差 | 第135页 |
| ·基于 Labview 的电弧传感程序实现 | 第135-136页 |
| ·平板跟踪试验 | 第136-138页 |
| ·本章小结 | 第138-139页 |
| 第六章 海底管道铺设焊接机器人焊接工艺研究 | 第139-162页 |
| ·海底管道铺设焊接工艺参数的研究 | 第139-146页 |
| ·全位置焊接工艺参数空间分段 | 第140页 |
| ·焊接工艺参数的匹配 | 第140-145页 |
| ·送丝速度与焊接速度的匹配关系 | 第141-142页 |
| ·焊道厚度的控制方法 | 第142-143页 |
| ·线能量控制参数匹配 | 第143-145页 |
| ·焊接工艺参数控制规范的确立 | 第145-146页 |
| ·管道焊接工艺试验 | 第146-154页 |
| ·焊接工艺试验方案 | 第146-147页 |
| ·焊接工艺试验步骤 | 第147-148页 |
| ·焊接工艺参数 | 第148-151页 |
| ·焊接试验过程数据分析 | 第151-154页 |
| ·工艺试验结果 | 第154-159页 |
| ·外观检测 | 第154-156页 |
| ·UT 探伤 | 第156页 |
| ·力学性能试验 | 第156-159页 |
| ·焊接样机海上试验 | 第159-161页 |
| ·海上试验条件 | 第159-160页 |
| ·现场焊接试验 | 第160-161页 |
| ·本章小结 | 第161-162页 |
| 第七章 结论与展望 | 第162-165页 |
| ·论文主要结论 | 第162-163页 |
| ·研究展望 | 第163-165页 |
| 参考文献 | 第165-171页 |
| 致谢 | 第171-172页 |
| 研究成果及发表的学术论文 | 第172-173页 |
| 作者和导师简介 | 第173-175页 |
