全自动数控核电阀门密封环焊接机

成果简介：

超高压阀门的阀芯需要抗腐蚀耐磨的材料，因此阀芯的材料往往与本体不同，为了防止掉落，松动等故障，需要将阀芯与阀门本体进行焊接。考虑到阀门本体结构的特殊性，需要设计一种全自动焊接机床来满足这一要求。

该套数控焊接机床的机械系统主体部分是X,Y,Z三轴工作平台以及旋转R轴构成（X和Y轴行程为100mm,Z轴行程为400mm,三轴均通过滚珠丝杠传动，具有较高的控制精度，R轴可旋转任意角度，载荷100KG），为了实现精确控制，四轴均通过伺服电机驱动器+伺服电机驱动，通过设置伺服驱动器及运动控制卡相关的参数，电机位置控制可达到加工精度要求(小于0.2mm)。其中XYZ三轴均有正负原点开关和零点开关，R轴只有一个零点开关。工作台的旋转由R轴通过1:100行星减速齿轮带动，工件通过专用工装夹紧，并通过电刷与焊机负极连接。

该项目主要完成了以下工作：焊枪结构改进及硬件调试；机床数控软件的模块化设计，包括焊接中示教及焊枪路径规划中提出的一种通过空间直线和空间圆弧实现空间曲线的插补算法，辅助功能的实现和焊缝收弧引弧等时间控制策略等；着重研究了焊接工艺参数（焊接电流，焊接电压，焊接速度和焊枪角度）对焊缝的影响，通过一种数学模型来描述工艺参数与焊缝熔深之间的关系，对摸索焊接工艺参数对焊缝形态影响和焊缝质量的预测和评估有重要意义。