为实现塔吊臂架角钢外角接接缝的自动化焊接,设计了一套具有可靠性高、能够在工业现场长期应用的激光视觉焊缝跟踪系统。介绍了系统的组成和工作原理。根据外角接接头几何特点,设计了一套专门图像处理算法,能够快速准确可靠地提取焊缝特征和中心位置,并对焊缝中心检测结果进行数字滤波,以提高抗干扰性。在焊枪纠偏控制中,针对检测传感器前置的特点,水平方向的焊缝跟踪采用一种基于实时焊缝斜率的跟踪算法,并运用PD算法进行焊枪调整;针对高度方向上的焊缝跟踪特点,采用带智能积分的模糊控制器进行焊枪调整。经现场试用表明,该系统运行稳定,能够满足焊接精度要求,具有较高的实用价值。
关于平焊法兰与圆筒角接焊缝剪应力的计算,我国标准GB150-1998《钢制压力容器》一直沿袭ASME第Ⅷ卷第一分篇的方法,而这一方法对于剪切载荷的确定并不准确。文章针对此问题分工况进行探讨,得出预紧状态下角焊缝并不受力;操作状态下,若角焊缝腰高取与圆筒厚度相等,则焊缝剪应力自动满足强度要求,无需校核计算等几项结论。此外还讨论了法兰与夹套相连时的角焊缝的强度校核。
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