機(jī)器人與自動(dòng)化技術(shù)

機(jī)器人與自動(dòng)化技術(shù)“機(jī)器人、無處不在的屏幕、語音交互，這些都將改變我們看待‘電腦’的方式。一旦看、聽、閱讀能力得到提升，你就可以以新的方式進(jìn)行交互?！?---比爾?蓋茨在某電視節(jié)目中，預(yù)測(cè)未來科技領(lǐng)域的下一件大事時(shí)表示：機(jī)器人與自動(dòng)化技術(shù)將成為未來發(fā)展的一大趨勢(shì)，可以改變世界！

工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，正從汽車工業(yè)向一般工業(yè)延伸，除了金屬加工、食品飲料、塑料橡膠、3C、醫(yī)藥等行業(yè)，機(jī)器人在風(fēng)能、太陽能、交通運(yùn)輸、建筑材料、物流甚至廢品處理等行業(yè)都可以大有作為。當(dāng)然，即將“改變世界”的機(jī)器人不僅僅具有代替人工的價(jià)值，在很多人類無法實(shí)現(xiàn)的領(lǐng)域也將出現(xiàn)機(jī)器人的身影。譬如，派送采礦機(jī)器人到月球和小行星上采挖稀土礦，將有望成為現(xiàn)實(shí)。而更令比爾?蓋茨寄予厚望的是機(jī)器人將像“電腦”一樣改變?nèi)祟惖纳睢?/p>

日本早稻田大學(xué)研究人員推出一種新型仿人型家務(wù)機(jī)器人。它集安全性、可靠性和靈巧性于一身，還具有仿人臉的外觀。在工作時(shí)，它將一名男子抱下床，與他聊天并為他準(zhǔn)備早餐。由于擁有和成年女性大小相當(dāng)?shù)撵`巧雙臂、雙手，這種機(jī)器人能夠用夾子將面包從面包機(jī)中取出，而絲毫不弄碎它。

英國阿伯丁大學(xué)啟動(dòng)了一項(xiàng)新的研究計(jì)劃，在3年內(nèi)研發(fā)出允許機(jī)器人與人類進(jìn)行交談，甚至討論具體決定的系統(tǒng)……。

作為先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家制造水平和科技水平的重要標(biāo)志。

在機(jī)器人市場(chǎng)中，目前80%的市場(chǎng)份額仍由跨國公司占有，其中瑞典ABB、日本發(fā)那科FANUC、日本安川yaskawa和德國庫卡KUKA四大企業(yè)則是市場(chǎng)第一梯隊(duì)的“四大金剛”。其它有瑞士史陶比爾Staubli、德國克魯斯CLOOS、德國百格拉、德國徠斯、德國斯圖加特航空航天自動(dòng)化集團(tuán)（STUAA）、意太利瀚博士hanbs、意大利柯馬COMAU、英國AutoTechRobotics等。目前國內(nèi)生產(chǎn)機(jī)器人的企業(yè)主要有：中科院沈陽新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司、蕪湖埃夫特智能裝備有限公司、上海新時(shí)達(dá)機(jī)器人有限公司、安川首鋼機(jī)器人有限公司、哈工大海爾機(jī)器人有限公司、南京埃斯頓機(jī)器人工程有限公司、廣州數(shù)控設(shè)備有限公司、上海沃迪自動(dòng)化裝備股份有限公司等。

2015年，中國機(jī)器人市場(chǎng)需求預(yù)計(jì)將達(dá)35000臺(tái)，占全球比重16.9％，成為全球規(guī)模最大的市場(chǎng)。

一、機(jī)器人的系統(tǒng)構(gòu)成

由3大部分6個(gè)子系統(tǒng)組成。

3大部分是：機(jī)械部分、傳感部分、控制部分。

6個(gè)子系統(tǒng)是：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng)、人-機(jī)交互系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。

1.1、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

要使機(jī)器人運(yùn)行起來，就需給各個(gè)關(guān)節(jié)即每個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度安置傳動(dòng)裝置，這就是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以是液壓傳動(dòng)、氣動(dòng)傳動(dòng)、電動(dòng)傳動(dòng)，或者把它們結(jié)合起來應(yīng)用的綜合系統(tǒng)；可以直接驅(qū)動(dòng)或者通過同步帶、鏈條、輪

系、諧波齒輪等機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行間接驅(qū)動(dòng)。

1.2、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

由機(jī)身、手臂、末端操作器3大件組成，每一大件都有若干自由度，構(gòu)成一個(gè)多自由度的機(jī)械系統(tǒng)。

若機(jī)身具有行走機(jī)構(gòu)便構(gòu)成行走機(jī)器人；若機(jī)身不具備行走及腰轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，則構(gòu)成單機(jī)器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕組成。

末端操作器是直接裝在手腕上的一個(gè)重要部件，它可以是二手指或多手指的手爪。1.3、感受系統(tǒng)

由內(nèi)部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成，以獲取內(nèi)部和外部環(huán)境狀態(tài)中有意義的信息。

智能傳感器的使用提高了機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性、適應(yīng)性和智能化的水準(zhǔn)。人類的感受系統(tǒng)對(duì)感知外部世界信息是極其靈巧。然后，對(duì)于

一些特殊的信息，傳感器比人類的感受系統(tǒng)更有效。

1.4、機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng)

是實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人與外部環(huán)境中的設(shè)備相互聯(lián)系和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。機(jī)器人與外部設(shè)備集成為一個(gè)功能單元，如加工制造單元、裝配單元等。

1.5、人-機(jī)交互系統(tǒng)

人-機(jī)交互系統(tǒng)是使操作人員參與機(jī)器人控制，與機(jī)器人進(jìn)行聯(lián)系的裝置，例如計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)終端、指令控制臺(tái)、信息顯示板、危險(xiǎn)信息報(bào)警器等。

1.6、控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)的任務(wù)，是根據(jù)機(jī)器人的作業(yè)指令程序、以及從傳感器反饋回來的信號(hào)，支配機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)去完成的運(yùn)動(dòng)和功能。

假如機(jī)器人不具備信息反饋特征，則為開環(huán)控制系統(tǒng)；若具備信息反饋特征，則為閉環(huán)控制系統(tǒng)。

根據(jù)控制原理可分為程序控制系統(tǒng)、適應(yīng)性控制系統(tǒng)和人工智能控制系統(tǒng)。根據(jù)控制運(yùn)動(dòng)的形式可分為點(diǎn)位控制和軌跡控制。

二、機(jī)器人控制系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)

機(jī)器人控制系統(tǒng)是機(jī)器人的大腦，它根據(jù)指令以及傳感信息控制機(jī)器人來完成一定的動(dòng)作或作業(yè)任務(wù)。

控制系統(tǒng)的好壞直接決定了機(jī)器人性能的優(yōu)劣。

2.1、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成2.1.1、控制計(jì)算機(jī)：控制系統(tǒng)的調(diào)度指揮中心機(jī)構(gòu)。2.1.2、示教盒：

示教機(jī)器人的工作軌跡和參數(shù)設(shè)定，以及所有人機(jī)交互操作，擁有自己獨(dú)立的CPU以及存儲(chǔ)單元，與主計(jì)算機(jī)之間以串行通信

方式實(shí)現(xiàn)信息交互。2.1.3、操作面板：

由各種操作按鍵、狀態(tài)指示燈構(gòu)成，只完成基本功能操作。2.1.4、硬盤和軟盤存儲(chǔ)存：

儲(chǔ)機(jī)器人工作程序的外圍存儲(chǔ)器。2.1.5、數(shù)字和模擬量輸入輸出：各種狀態(tài)和控制命令的輸入或輸出。2.1.6、打印機(jī)接口：記錄需要輸出的各種信息。2.1.7、傳感器接口：用于信息的自動(dòng)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人柔順控制，一般為力覺、觸覺和視覺傳感器。2.1.8、軸控制器：完成機(jī)器人各關(guān)節(jié)位置、速度和加速度控制。2.1.9、輔助設(shè)備控制：用于和機(jī)器人配合的輔助設(shè)備控制，如手爪變位器等。2.1.10、通信接口：實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和其他設(shè)備的信息交換，一般有串行接口、并行接口等。2.1.11、網(wǎng)絡(luò)接口1）Ethernet接口：可通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)臺(tái)或單臺(tái)機(jī)器人的直接PC通信，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)10Mbit/s，可直接在PC上用windows庫函數(shù)進(jìn)行應(yīng)用程序編程之后，支持TCP/IP通信協(xié)議，通過Ethernet接口將數(shù)據(jù)及程序裝入各個(gè)機(jī)器人控制器中。

2）Fieldbus接口：支持多種流行的現(xiàn)場(chǎng)總線規(guī)格，如Devicenet、ABRemoteI/O、Interbus-s、profibus-DP、M-NET等。

2.2、機(jī)器人控制系統(tǒng)所要達(dá)到的功能

2.2.1、記憶功能：存儲(chǔ)作業(yè)順序、運(yùn)動(dòng)路徑、運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)速度和與生產(chǎn)工藝有關(guān)的信息。2.2.2、示教功能：離線編程，在線示教，間接示教。在線示教包括示教盒和導(dǎo)引示教兩種。2.2.3、與外圍設(shè)備聯(lián)系功能：輸入和輸出接口、通信接口、網(wǎng)絡(luò)接口、同步接口。2.2.4、坐標(biāo)設(shè)置功能：有關(guān)節(jié)、絕對(duì)、工具、用戶自定義四種坐標(biāo)系。2.2.5、人機(jī)接口：示教盒、操作面板、顯示屏。2.2.6、傳感器接口：位置檢測(cè)、視覺、觸覺、力覺等。2.2.7、位置伺服功能：機(jī)器人多軸聯(lián)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制、速度和加速度控制、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)取?.2.8、故障診斷安全保護(hù)功能：運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、故障狀態(tài)下的安全保護(hù)和故障自診斷。

三、機(jī)器人控制系統(tǒng)的分類

3.3.1、程序控制系統(tǒng)：

給每一個(gè)自由度施加一定規(guī)律的控制作用，機(jī)器人就可實(shí)現(xiàn)要求的空間軌跡。3.3.2、自適應(yīng)控制系統(tǒng)：

當(dāng)外界條件變化時(shí)，為保證所要求的品質(zhì)或?yàn)榱穗S著經(jīng)驗(yàn)的積累而自行改善控制品質(zhì)，其過程是基于操作機(jī)的狀態(tài)和伺服誤

差的觀察，再調(diào)整非線性模型的參數(shù)，一直到誤差消失為止。這種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)能隨時(shí)間和條件自動(dòng)改變。3.3.3、人工智能系統(tǒng)：

事先無法編制運(yùn)動(dòng)程序，而是要求在運(yùn)動(dòng)過程中根據(jù)所獲得的周圍狀態(tài)信息，實(shí)時(shí)確定控制作用。3.3.4、點(diǎn)位式：

要求機(jī)器人準(zhǔn)確控制末端執(zhí)行器的位姿，而與路徑無關(guān)。3.3.5、軌跡式：

要求機(jī)器人按示教的軌跡和速度運(yùn)動(dòng)。

3.3.6、控制總線：

國際標(biāo)準(zhǔn)總線控制系統(tǒng)。采用國際標(biāo)準(zhǔn)總線作為控制系統(tǒng)的控制總線，如VME、MULTI-bus、STD-bus、PC-bus。3.3.7、自定義總線控制系統(tǒng)：

由生產(chǎn)廠家自行定義使用的總線作為控制系統(tǒng)總線。3.3.8、編程方式：

物理設(shè)置編程系統(tǒng)。由操作者設(shè)置固定的限位開關(guān)，實(shí)現(xiàn)起動(dòng)，停車的程序操作，只能用于簡(jiǎn)單的拾起和放置作業(yè)。3.3.9、在線編程：通過人的示教來完成操作信息的記憶過程編程方式，包括直接示教模擬示教和示教盒示教。3.3.10、離線編程：

不對(duì)實(shí)際作業(yè)的機(jī)器人直接示教，而是脫離實(shí)際作業(yè)環(huán)境，示教程序，通過使用高級(jí)機(jī)器人，編程語言，遠(yuǎn)程式離線生成機(jī)

器人的作業(yè)軌跡。

四、機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

機(jī)器人控制系統(tǒng)按其控制方式可分為三類。

4.1、集中控制系統(tǒng)CCS(Centralized

Control

System)

用一臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)全部控制功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，但實(shí)時(shí)性差，難以擴(kuò)展，在早期的機(jī)器人中常采用這種結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成框圖，如圖2所示。

基于PC的集中控制系統(tǒng)里，充分利用了PC資源開放性的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)很好的開放性：多種控制卡，傳感器設(shè)備等都可以通過標(biāo)準(zhǔn)PCI插槽或通過標(biāo)準(zhǔn)串口、并口集成到控制系統(tǒng)中。

集中式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：硬件成本較低，便于信息的采集和分析，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)控制，整體性與協(xié)調(diào)性較好，基于PC的系統(tǒng)硬件擴(kuò)展較為方便。其缺點(diǎn)也顯而易見：系統(tǒng)控制缺乏靈活性，控制危險(xiǎn)容易集中，一旦出現(xiàn)故障，其影響面廣，后果嚴(yán)重；由于機(jī)器人的實(shí)時(shí)性要求很高，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)計(jì)算，會(huì)降低系統(tǒng)實(shí)時(shí)性，系統(tǒng)對(duì)多任務(wù)的響應(yīng)能力也會(huì)與系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性相沖突；此外，系統(tǒng)連線復(fù)雜，會(huì)降低系統(tǒng)的可靠性。

4.2、主從控制系統(tǒng)

采用主、從兩級(jí)處理器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全部控制功能。主CPU實(shí)現(xiàn)管理、坐標(biāo)變換、軌跡生成和系統(tǒng)自診斷等：從CPU實(shí)現(xiàn)所有關(guān)節(jié)的動(dòng)作控制。其構(gòu)成框圖，如圖3所示。

主從控制方式系統(tǒng)實(shí)時(shí)性較好，適于高精度、高速度控制，但其系統(tǒng)擴(kuò)展性較差，維修困難。

4.3、分散控制系統(tǒng)DCS(Distribute

Control

System)

按系統(tǒng)的性質(zhì)和方式將系統(tǒng)控制分成幾個(gè)模塊，每一個(gè)模塊各有不同的控制任務(wù)和控制策略，各模式之間可以是主從關(guān)系，也可以是平等關(guān)系。這種方式實(shí)時(shí)性好，易于實(shí)現(xiàn)高速、高精度控制，易于擴(kuò)展，可實(shí)現(xiàn)智能控制，是目前流行的方式，其控制框圖如圖4所示。

其主要思想是“分散控制，集中管理”，即系統(tǒng)對(duì)其總體目標(biāo)和任務(wù)可以進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)和分配，并通過子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作來完成控制任務(wù)，整個(gè)系統(tǒng)在功能、邏輯和物理等方面都是分散的，所以DCS系統(tǒng)又稱為集散控制系統(tǒng)或分散控制系統(tǒng)。

這種結(jié)構(gòu)中，子系統(tǒng)是由控制器和不同被控對(duì)象或設(shè)備構(gòu)成的，各個(gè)子系統(tǒng)之間通過網(wǎng)絡(luò)等相互通訊。分布式控制結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)開放、實(shí)時(shí)、精確的機(jī)器人控制系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)中常采用兩級(jí)控制方式。

兩級(jí)分布式控制系統(tǒng)通常由上位機(jī)、下為機(jī)和網(wǎng)絡(luò)組成。上位機(jī)可以進(jìn)行不同的軌跡規(guī)劃和控制算法，下位機(jī)進(jìn)行插補(bǔ)細(xì)分、控制優(yōu)化等的研究和實(shí)現(xiàn)。上位機(jī)和下位機(jī)通過通訊總線相互協(xié)調(diào)工作，這里的通訊總線可以是RS-232、RS-485、EEE-488以及USB總線等形式。

現(xiàn)在，以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展為機(jī)器人提供了更快速、穩(wěn)定、有效的通訊服務(wù)。尤其是現(xiàn)場(chǎng)總線，它應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、在微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向多結(jié)點(diǎn)數(shù)字通信，從而形成了新型的網(wǎng)絡(luò)集成式全分布控制系統(tǒng)—現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)

FCS(FiledbusControlSystem)。在工廠生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中，將可以通過現(xiàn)場(chǎng)總線連接的設(shè)備統(tǒng)稱為“現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備/儀表”。從系統(tǒng)論的角度來說，工業(yè)機(jī)器人作為工廠的生產(chǎn)設(shè)備之一，也可以歸納為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。在機(jī)器人系統(tǒng)中引入現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)后，更有利于機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的集成。

分布式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于：系統(tǒng)靈活性好，控制系統(tǒng)的危險(xiǎn)性降低，采用多處理器的分散控制，有利于系統(tǒng)功能的并行執(zhí)行，提高系統(tǒng)的處理效率，縮短響應(yīng)時(shí)間。

對(duì)于具有多自由度的工業(yè)機(jī)器人而言，集中控制對(duì)各個(gè)控制軸之間的藕合關(guān)系處理得很好，可以很簡(jiǎn)單的進(jìn)行補(bǔ)償。但是，當(dāng)軸的數(shù)量增加到使控制算法變得很復(fù)雜時(shí)，其控制性能會(huì)惡化。而且，當(dāng)系統(tǒng)中軸的數(shù)量或控制算法變得很復(fù)雜時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)。與之相比，分布式結(jié)構(gòu)的每一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸都由一個(gè)控制器處理，這意味著，系統(tǒng)有較少的軸間禍合和較高的系統(tǒng)重構(gòu)性。

目前，國內(nèi)機(jī)器人控制系統(tǒng)所采用的硬件平臺(tái)和國外產(chǎn)品相比并沒有太大差距，差距主要體現(xiàn)在控制算法和二次開發(fā)平臺(tái)的易用性方面。隨著技術(shù)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累，國內(nèi)企業(yè)機(jī)器人控制器正在走向成熟，是機(jī)器人產(chǎn)品中與國外產(chǎn)品差距最小的關(guān)鍵技術(shù)。未來中國國產(chǎn)機(jī)器人將得到快速發(fā)展，國產(chǎn)機(jī)器人的應(yīng)用市場(chǎng)即將迎來重大的發(fā)展契機(jī)。

\o"周總"周總、

\o"姬周子弟"姬周子弟

等5人覺得個(gè)人日記\o"顯示評(píng)論簽名"附錄資料:不需要的可以自行刪除管件工藝流程及技術(shù)特點(diǎn)1、生產(chǎn)工藝流程：1.1彎頭工藝流程原材料復(fù)檢原材料復(fù)檢下料推制成型平口盤頭整形熱處理坡口加工表面處理無損探傷幾何檢驗(yàn)油漆標(biāo)識(shí)資料確認(rèn)包裝入庫發(fā)貨1.2熱壓三通生產(chǎn)工藝流程：原材料復(fù)檢原材料復(fù)檢下料整形壓制成型熱處理端面加工工表面處理無損檢測(cè)幾何檢驗(yàn)油漆標(biāo)識(shí)資料確認(rèn)包裝入庫發(fā)貨1.3鋼板制對(duì)焊三通工藝流程材料檢驗(yàn)材料檢驗(yàn)直縫焊接卷板成型下料壓制成型整型處理三通盤頭超聲探傷端面加工表面處理無損檢測(cè)熱處理成品檢驗(yàn)儲(chǔ)存發(fā)運(yùn)標(biāo)記包裝1.4熱壓大小頭生產(chǎn)工藝流程：原材料復(fù)檢原材料復(fù)檢下料整形壓制成型熱處理端面加工工表面處理無損檢測(cè)幾何檢驗(yàn)油漆標(biāo)識(shí)資料確認(rèn)包裝入庫發(fā)貨1.5中頻推制彎管生產(chǎn)工藝流程包裝發(fā)運(yùn)包裝發(fā)運(yùn)資料確認(rèn)成品檢驗(yàn)無損檢測(cè)加工坡口熱處理盤頭整型切割下料原材料復(fù)檢平口推制成型表面處理2、生產(chǎn)過程中關(guān)鍵工序的控制：2.1材料2.1.1材料選用1）冶煉方式：原材料按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行冶煉，必須為鎮(zhèn)靜鋼且具有要求的熱處理狀態(tài)。2）選用制作管件材料的表面，應(yīng)無缺陷、油脂、過多的銹跡、焊渣或其它異物。3）材料標(biāo)志清楚、完整符合項(xiàng)目工程有關(guān)條款的技術(shù)要求。4）原材料應(yīng)有證明書，其檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定或訂貨要求。無標(biāo)記、無批號(hào)、無質(zhì)量證明書或質(zhì)量說明書項(xiàng)目不全的鋼材不能使用。2.1.2材料尺寸。制造管件選用管材應(yīng)根據(jù)管件幾何尺寸及設(shè)計(jì)計(jì)算選擇長(zhǎng)度、外徑、寬度及壁厚。2.1.3材料的檢驗(yàn)表面及尺寸檢驗(yàn)：原材料的表面應(yīng)平整、光滑、厚度均勻，不得有超過標(biāo)準(zhǔn)要求的凹坑、重皮、裂紋、油污、腐蝕和其它污物。表面尺寸檢驗(yàn)、除銹后的材料進(jìn)行表面及尺寸檢查。原材料應(yīng)有證明書，其檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定或訂貨要求。無標(biāo)記、無批號(hào)、無質(zhì)量證明書或質(zhì)量說明書項(xiàng)目不全的鋼材不能使用。材料按爐號(hào)進(jìn)行化學(xué)分析，原材料的化學(xué)成分最大百分含量應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)及本項(xiàng)目技術(shù)規(guī)格書的要求原材料的力學(xué)性能應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)及本項(xiàng)目技術(shù)規(guī)格書的要求對(duì)于復(fù)檢不合格的原材料應(yīng)予退回，不允許用于管件制作。材料的追溯性標(biāo)識(shí)清楚，在制造過程中，原材料的爐號(hào)、批號(hào)以及所用材料部位及過程編號(hào)等均應(yīng)有追溯性記錄。2.2下料2.2.1下料方法主要是機(jī)械切割，切割后應(yīng)用機(jī)械方法清理切割面至露出金屬光澤。2.2.2下料操作人員應(yīng)熟悉切割設(shè)備的性能和操作規(guī)范，按規(guī)定畫樣、切割。切割時(shí)應(yīng)根據(jù)操作工技能和設(shè)備不同留一定的切割量。下料管材表面清理除銹后不允許有低熔點(diǎn)金屬污染。不應(yīng)有重皮、裂紋等嚴(yán)重缺陷。2.2.3在下料后的坯料上將原材料上的標(biāo)識(shí)內(nèi)容進(jìn)行移植。2.3管件成型2.3.1彎頭生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)書先啟動(dòng)中頻電源將推制芯棒加熱到規(guī)定溫度以上，將推制彎頭用坯管放在推制機(jī)芯棒上啟動(dòng)液壓推進(jìn)裝置推動(dòng)坯管隨芯棒外形而變化。根據(jù)坯管的材質(zhì)和規(guī)格不同按相應(yīng)工藝規(guī)定的溫度和推速控制推制過程中的感應(yīng)套加熱溫度和液壓系統(tǒng)的推進(jìn)速度。推制成型后的彎頭半成品在熱態(tài)下放在胎具中用壓力機(jī)進(jìn)行整形處理。推制彎頭在整形完成后根據(jù)半成品的情況和成品要求的外形尺寸進(jìn)行盤口處理，盤口后留有5-15mm的加工余量。2.3.2熱壓三通生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)書熱壓前準(zhǔn)備.1操作人員應(yīng)學(xué)習(xí)相關(guān)工藝文件并熟悉設(shè)備的操作方法及工藝過程。.2操作人員應(yīng)按工藝卡要求和下料尺寸對(duì)坯管進(jìn)行檢查并標(biāo)記,坯管裝爐前表面不允許有低熔點(diǎn)金屬污染（銅、錫、鋁等），不應(yīng)有重皮、裂紋等缺陷。.3準(zhǔn)備好在工作過程中需用的各類器具。裝爐:將坯管放在加熱爐中用耐火材料將其墊高距爐臺(tái)200mm以上,兩坯管之間間隔100mm以上。坯管壓扁：加熱溫度（詳見工藝卡），恒溫≥5分鐘出爐在壓力機(jī)下把坯管壓扁成橢圓形，對(duì)于變形量小的（支管/主管≤1/3）壓扁管可采用冷壓制。壓制鼓包開孔拔制：將具有三通形狀的工件在支管頂端劃線開橢圓孔，對(duì)開孔處進(jìn)行拔制成型。拔制應(yīng)由小到大逐級(jí)進(jìn)行直至支口達(dá)到要求尺寸，拔制過程中應(yīng)用測(cè)溫儀對(duì)工件溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)工件溫度低于工藝要求溫度時(shí)應(yīng)將工件裝爐重新加熱。整型處理：將具有三通形狀的工件進(jìn)爐加熱，加熱至規(guī)定溫度后保溫規(guī)定時(shí)間后，出爐后進(jìn)行整型。2.3.3鋼板制對(duì)焊熱壓三通生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)書卷板成型。選擇適宜的板材尺寸切割后按圖紙加工成筒狀，材料及加工尺寸見卷管圖。2.3.3.2卷管焊接(按焊接工藝卡)。對(duì)卷管成型后進(jìn)行機(jī)械坡口和修整，并對(duì)坡口處進(jìn)行分層檢測(cè)。對(duì)坡口完好的卷管按焊接工藝規(guī)程進(jìn)行焊接，焊接應(yīng)由持證焊工操作且焊工應(yīng)經(jīng)過焊接工藝評(píng)定。2.3.3.3熱壓前準(zhǔn)備2.操作人員應(yīng)學(xué)習(xí)相關(guān)工藝文件并熟悉設(shè)備的操作方法及工藝過程。2.操作人員應(yīng)按工藝卡要求和下料尺寸對(duì)卷管進(jìn)行檢查并標(biāo)記,坯管裝爐前表面不允許有低熔點(diǎn)金屬污染（銅、錫、鋁等），不應(yīng)有重皮、裂紋等缺陷。2.準(zhǔn)備好在工作過程中需用的各類器具。裝爐:將卷管放在加熱爐中用耐火材料將其墊高距爐臺(tái)200mm以上,兩卷管之間間隔100mm以上。2.坯管壓扁：加熱溫度（根據(jù)不同材料參見壓制工藝卡）。2.壓制鼓包：將壓扁后的坯管進(jìn)爐加熱，加熱溫度（根據(jù)不同材料參見壓制工藝卡）每次壓制都要在胎具上涂抹潤(rùn)滑劑以得到光滑的成型面。在連續(xù)成型過程中，工件表面達(dá)到規(guī)定溫度后，恒溫≥10分鐘即可出爐壓制。2.開孔拔制：將具有三通形狀的工件在支管頂端劃線開橢圓孔，拔制應(yīng)由小到大逐級(jí)進(jìn)行直至支口達(dá)到要求尺寸，拔制過程中應(yīng)用測(cè)溫儀對(duì)工件溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)工件溫度低于工藝要求溫度時(shí)應(yīng)將工件裝爐重新加熱。2.整型處理：將具有三通形狀的工件進(jìn)爐加熱，加熱至一定后保溫規(guī)定時(shí)間后，出爐后進(jìn)行整型。2.3.4熱壓大小頭生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)書清除爐內(nèi)水、銹及其它雜物。注意不同材質(zhì)的坯料不能放在同一爐內(nèi)加熱。裝爐。.1采用天然氣或電加熱爐，加熱爐應(yīng)經(jīng)過有效加熱區(qū)測(cè)定，各儀器、儀表均處在有效檢定期內(nèi)，加熱爐的控溫精度要求為±10℃；.2裝爐前將坯料上的標(biāo)識(shí)做好移植記錄，必要時(shí)繪制裝料位置圖。.3將坯料放在加熱爐中用耐火材料將其墊高距爐臺(tái)200mm以上,兩坯料之間間隔100mm以上，坯料不得與爐壁接觸。坯料加熱.1加熱過程應(yīng)使用可連續(xù)記錄加熱溫度的記錄儀記錄加溫溫度曲線，最高加熱溫度（詳見工藝卡）。壓制成型.1管件料坯在加熱爐內(nèi)保溫規(guī)定時(shí)間后出爐進(jìn)行壓制。坯料出爐后要盡快的移到胎具上進(jìn)行壓制，要求始?jí)簻囟龋ㄔ斠姽に嚳ǎ?。壓制過程中要用紅外測(cè)溫儀或光學(xué)高溫計(jì)對(duì)壓制溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)溫度超出規(guī)定時(shí)應(yīng)終止壓制。.2熱擠壓異徑管應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下盡可能的減少壓制次數(shù)（即減少加熱的次數(shù)）。.3坯料冷卻后將原標(biāo)識(shí)移植回坯料本體。整型處理：對(duì)形狀不符合要求的壓制坯料應(yīng)當(dāng)整形校正。校正如使用支撐物不允許焊接在工件上。大小頭整型后進(jìn)行表面質(zhì)量、尺寸檢查。2.3.5鋼板制對(duì)焊大小頭生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)書鋼板卷制焊接.1將下好的坯片吊裝到卷板機(jī)上進(jìn)行大小頭的卷制加工。加工可用導(dǎo)輪也可通過調(diào)整下杠間隙進(jìn)行。.2坯管卷制成型后進(jìn)行表面及尺寸檢查,對(duì)于成型后多余的部分應(yīng)切割掉，當(dāng)不合乎要求時(shí)，應(yīng)在組片前進(jìn)行矯正。.3所有焊縫（包括返修焊縫）應(yīng)由考核合格的焊工按照評(píng)定合格的焊接工藝完成。焊接工藝評(píng)定按照J(rèn)B4708進(jìn)行，焊工考試按《鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則》進(jìn)行。.4卷管完畢后按焊接工藝卡進(jìn)行焊接。.5焊后的卷管焊縫進(jìn)行清理修磨，再進(jìn)行UT探傷檢測(cè),按JB/T4730—2005相關(guān)要求達(dá)到Ⅰ級(jí)合格。焊縫缺陷可采用打磨的方法進(jìn)行修理，但不應(yīng)產(chǎn)生溝、槽，去除的厚度不應(yīng)超過直管段公稱厚度的6.5％，同一位置的焊縫返修不允許超過2次。熱壓大小頭.1清除爐內(nèi)水、銹及其它雜物。注意不同材質(zhì)的坯料不能放在同一爐內(nèi)加熱。.2裝爐。將坯料放在加熱爐中用耐火材料將坯管墊高距離爐臺(tái)200mm以上，兩坯料之間間隔100mm，以便使坯料能夠受熱均勻。.3檢查加熱爐通風(fēng)系統(tǒng)及爐臺(tái)，爐門運(yùn)行裝置是否順暢。檢查燃料是否充足。.4臺(tái)車推進(jìn)爐內(nèi)防止坯料與爐體接觸。關(guān)閉爐門檢查爐門的密封是否良好。.5開啟風(fēng)路，點(diǎn)燃加熱爐，檢查記錄儀監(jiān)測(cè)升溫情況?？刂茰囟壬俨荒艹^200℃/小時(shí)。.6加熱過程中經(jīng)常檢查風(fēng)路，燃料供給系統(tǒng)的運(yùn)行情況，根據(jù)記錄儀的顯示情況對(duì)燃料供給量進(jìn)行隨時(shí)調(diào)節(jié)，力求爐內(nèi)溫度均衡。.7當(dāng)溫度升至（根據(jù)材料不同參見具體工藝卡）時(shí)，適當(dāng)減小風(fēng)量，使溫度控制在一定溫度范圍內(nèi)保溫（根據(jù)材料不同參見具體工藝卡），連續(xù)爐恒溫時(shí)間（根據(jù)材料不同參見具體工藝卡）。.8先關(guān)閉風(fēng)路與燃料供給系統(tǒng)，打開爐門迅速開出臺(tái)車，用叉車將坯料取出放到胎具規(guī)定的位置上，開啟壓力進(jìn)行壓制。2.3.6中頻推制彎管生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)書彎前準(zhǔn)備.1操作人員應(yīng)熟悉設(shè)備的技術(shù)性能、工藝過程。.2彎管操作人員應(yīng)按工藝卡要求和彎管尺寸對(duì)鋼管進(jìn)行檢查和準(zhǔn)備，鋼管表面清理除銹后不允許有低熔點(diǎn)金屬污染（銅、錫、鋁等），不應(yīng)有重皮、裂紋等嚴(yán)重缺陷。.3將鋼管縱焊縫放置在內(nèi)弧距壁厚基本不變的中性線±10°區(qū)域內(nèi)，彎管不允許對(duì)接。.4彎管在下料時(shí)，各部位尺寸應(yīng)測(cè)量準(zhǔn)確，并在管材上標(biāo)記。.5準(zhǔn)備好在工作過程中需用的各類器具，監(jiān)測(cè)彎管加熱溫度的溫度顯示器（動(dòng)態(tài)溫度測(cè)量用光學(xué)高溫計(jì)）。.6將搖臂轉(zhuǎn)“0”位，夾具準(zhǔn)確放在所要求的彎曲半徑處，該值應(yīng)考慮材料的回彈變化量，并在材料上劃線做點(diǎn)。.7操作工應(yīng)檢查彎管機(jī)的主機(jī)、輔機(jī)、水泵、油泵、空壓機(jī)，純水裝置等，應(yīng)正常完好處于備用狀態(tài)。.8彎管前檢查彎管機(jī)四周，不得有妨礙彎管機(jī)運(yùn)行的障礙物，環(huán)境應(yīng)保持干凈整潔。.9檢查感應(yīng)圈與鋼管間隙應(yīng)均勻，應(yīng)控制在20±3mm之間。.10應(yīng)準(zhǔn)備應(yīng)付停電等意外情況的應(yīng)急措施。彎制過程.1開啟冷卻水系統(tǒng)，檢查感應(yīng)圈噴水情況（準(zhǔn)備好通針）。.2開啟中頻電源，并檢查調(diào)整。中頻啟動(dòng)后，液壓推制系統(tǒng)啟動(dòng)，(彎制溫度應(yīng)根據(jù)材料的化學(xué)成分及臨界溫度值確定最佳加熱溫度)開始熱煨制。.3調(diào)整液壓推進(jìn)裝置控制推速、外弧側(cè)噴水角度、內(nèi)弧側(cè)噴水角度、中性區(qū)噴水角度及加熱帶寬度等參數(shù)。隨時(shí)調(diào)整水泵壓力,控制噴水量和冷卻速度。.4彎制開始初期，應(yīng)密切注意推進(jìn)速度和加熱溫度，功率升降推速增減，均要與溫度密切配合，使三者實(shí)現(xiàn)最佳匹配。.5彎制過程中，要對(duì)推制溫度用動(dòng)態(tài)光學(xué)高溫計(jì)測(cè)量值進(jìn)行測(cè)量和記錄。.6彎制過程中，經(jīng)常檢查設(shè)備及輔件的運(yùn)行情況是否正常，.7彎管彎制將近終彎,調(diào)整中頻電源功率,降低溫度，當(dāng)加熱溫度降至煨制最低溫度時(shí)，停機(jī)并快速降溫