徐向前，周好斌，王佳佳,2

（1.西安石油大学 材料科学与工程学院，西安710065；2.盐城市建湖县高新区规划局，江苏 盐城224700）

管板式换热器管板环形焊缝自动焊机设计及焊枪定位仿真

徐向前1，周好斌1，王佳佳1,2

（1.西安石油大学 材料科学与工程学院，西安710065；2.盐城市建湖县高新区规划局，江苏 盐城224700）

针对现有管板换热器管板环焊缝焊接过程中，管板环焊缝定位不准确、焊接质量和效率较低等问题，设计了一种简单、快捷、定位精确的管板自动焊机。焊接机头定位与移动是管板焊接的关键技术。焊接机头固定在龙门架结构上，采用步进电机驱动龙门架，实现两自由度的运动；利用CCD图像处理实现焊接机头的定位。C8051F020单片机作为主控芯片完成控制系统的设计，液晶显示屏和4×4按键实现参数显示和设置。通过Matlab软件仿真，可获得钢管端口圆的半径和圆心坐标，能够实现焊接机头定位。

焊接；环形焊缝CCD图像传感器；机械执行机构；仿真

管板式换热器的管与管板的焊接工艺过程中，存在焊接接头数量较多、焊接质量要求较高等特点。但目前对于此类管板的焊接，一般通过中心杆或者中心杆加涨芯体实现焊接定位，通常是人工定位，使焊炬绕管口旋转实现其环焊缝的焊接。该方法主要有通用性差、小直径焊接困难、定位不准确等缺点。基于以上问题，笔者设计了管板自动焊机，以此实现管板焊接快速和准确。

1 管板自动焊机整体设计

该自动焊机采用龙门式机械结构，实现了焊炬及CCD图像传感器固定安装。……